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高黎贡山温泉嗜热菌的分离及生理特征研究

安徽农业科学 2010年第25期38卷 13569-13570页

作者：晏爱芬余丽保山学院生化系云南保山678000

[目的]研究高黎贡山温泉一株嗜热菌的生态特征及营养需求特征,为高温微生物菌种资源研究提供参考。[方法]采集高黎贡山百花岭高山温泉水样,通过富集培养和平板划线分离纯化,得到一批嗜热菌。[结果]从分离得到的嗜热菌中选择其中菌落较... 详细信息

[目的]研究高黎贡山温泉一株嗜热菌的生态特征及营养需求特征,为高温微生物菌种资源研究提供参考。[方法]采集高黎贡山百花岭高山温泉水样,通过富集培养和平板划线分离纯化,得到一批嗜热菌。[结果]从分离得到的嗜热菌中选择其中菌落较大、生长势良好的GLGS3菌株进行研究。经测定,GLGS3菌株培养温度为45～65℃时,菌体生长情况较好,最适温度是50℃;GLGS3菌株的培养pH值为7.5～8.5时,菌体生长情况较好,最适pH值是8.0。该菌株的吲哚试验阴性,能分解葡萄糖产酸、产气。同时还能利用果糖、乳糖、麦芽糖、淀粉等多种糖作为碳源生长,能利用有机氮、硝态氮等氮源。[结论]对高黎贡山百花岭地区温泉样品中嗜热微生物生长习性的研究,有助于了解该地区温泉特定生境下可培养微生物群落类型。

关键词：嗜热菌分离鉴定

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福州永泰温泉嗜热菌的分离与鉴定

福建农林大学学报（自然科学版） 2008年第6期37卷 657-661页

作者：刘斌陈路劼吴美爱何柳吴祖建福建农林大学植物病毒研究所福建农林大学食品科学学院福建福州350002

采用全菌体蛋白凝胶电泳(SDS-PAGE)对从福州永泰温泉中分离到的60株嗜热菌进行了预筛选,再通过16S rDNA序列分析鉴定出8株代表菌.结果表明全菌体蛋白SDS-PAGE分析是一种简便、快速的菌株筛选方法.

关键词：嗜热菌分离鉴定全菌体蛋白凝胶电泳

嗜温菌、中等嗜热菌、嗜热菌分段浸出原生硫化铜矿表外矿万吨级工业堆浸试验

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湿法冶金 2012年第6期31卷 357-362页

作者：刘美林臧宏周成英温建康北京有色金属研究总院生物冶金国家工程实验室北京100088

针对原生硫化铜矿表外矿浸出周期长、速度慢、效率低等问题,在江西德兴铜矿进行了万吨级生物堆浸工业试验。采用本土选育驯化的高效嗜温嗜酸菌与嗜热嗜酸菌依次接种、分段浸出新技术,铜浸出率达到22.04%,效果良好。

关键词：原生硫化铜矿生物堆浸嗜温菌中等嗜热菌嗜热菌分段浸出工业试验

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降解半纤维素嗜热菌的筛选及其酶学性质

福建农林大学学报（自然科学版） 2010年第5期39卷 528-533页

作者：张宁宁林白雪何柳余能富刘斌谢联辉福建农林大学植物病毒研究所福建农林大学食品科学学院福建福州350002

以半纤维素为惟一碳源,从温泉中分离到1株降解半纤维素酶的嗜热菌DT-1,经16S rDNA序列比较分析,初步鉴定该菌株属于Geobacillus thermocatenulatus.菌株DT-1发酵条件的初步研究表明:在培养基初始pH为5.0,温度为55℃,装液量为30%,摇床转... 详细信息

以半纤维素为惟一碳源,从温泉中分离到1株降解半纤维素酶的嗜热菌DT-1,经16S rDNA序列比较分析,初步鉴定该菌株属于Geobacillus thermocatenulatus.菌株DT-1发酵条件的初步研究表明:在培养基初始pH为5.0,温度为55℃,装液量为30%,摇床转速为120 ***-1的条件下培养36 h,该菌株产酶总活力达到最大.对菌株DT-1所产半纤维素酶的性质分析表明:该酶的最适作用温度为65℃,最适作用pH为6;另外,2-ME、EDTA、SDS、PMSF在不同程度上能增强酶的活性,其余抑制剂和去污剂DDT、Tween-20和TritonX-100对该酶活力影响不大;金属离子Mg2+、Ca2+、Mn2+、Fe2+、Co2+对该酶有激活作用,K+、Na+、Li+、Zn2+、Ba2+对酶作用不显著.

关键词：降解半纤维素嗜热菌筛选酶学性质

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降解纤维素嗜热菌的分离及纤维素酶性质分析

福建农林大学学报（自然科学版） 2010年第1期39卷 67-72页

作者：陈路劼刘斌林白雪何柳张宁吴祖建谢联辉福建农林大学植物病毒研究所福建农林大学食品科学学院福建福州350002

从福州永泰温泉分离到1株降解纤维素嗜热菌,通过形态特征和16S rDNA序列鉴定,将其命名为地芽孢杆菌(Geobacillussp.)TC-S8.采用3,5-二硝基水杨酸显色法(DNS法)对菌株TC-S8产胞外纤维素酶的发酵条件及酶性质进行研究.在培养基的初始pH为6... 详细信息

从福州永泰温泉分离到1株降解纤维素嗜热菌,通过形态特征和16S rDNA序列鉴定,将其命名为地芽孢杆菌(Geobacillussp.)TC-S8.采用3,5-二硝基水杨酸显色法(DNS法)对菌株TC-S8产胞外纤维素酶的发酵条件及酶性质进行研究.在培养基的初始pH为6.5,温度为60℃,装液量20%,接种量2%,摇床转速为120 ***-1的条件下培养36 h,菌株TC-S8产酶量达到最大(229 ***-1).其分泌的纤维素酶最适作用温度为60-70℃,最适pH为7.0.纤维素酶降解产物主要为葡萄糖,并有少量纤维二糖.

关键词：嗜热菌降解纤维素耐高温纤维素酶

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添加嗜热菌促进餐厨垃圾超高温堆肥发酵效果

现代化工 2022年第S2期42卷 311-314页

作者：付锦涛侯磊侯振华田玉聪张伟涛杨阳中农创达(北京)环保科技有限公司北京100089 河北省畜牧总站河北石家庄050035

为促进餐厨垃圾资源化利用,以餐厨垃圾和秸秆为堆肥原料进行堆肥实验,研究嗜热菌作为堆肥发酵菌剂对好氧堆肥发酵进程的影响。结果表明,添加嗜热菌可以有效提高餐厨垃圾好氧堆肥发酵进程。菌剂处理组发酵第5 d堆肥温度最高为85℃,与对... 详细信息

为促进餐厨垃圾资源化利用,以餐厨垃圾和秸秆为堆肥原料进行堆肥实验,研究嗜热菌作为堆肥发酵菌剂对好氧堆肥发酵进程的影响。结果表明,添加嗜热菌可以有效提高餐厨垃圾好氧堆肥发酵进程。菌剂处理组发酵第5 d堆肥温度最高为85℃,与对照组相比提高了21.2℃;在70℃以上维持10 d;菌剂处理组种子发芽指数在发酵第9 d达到腐熟标准。在发酵过程中,处理组随着堆体温度升高物料中的水分大量散失,发酵第14 d含水率下降到45.05%。由此可见,添加嗜热菌对餐厨垃圾好氧堆肥有一定的促进作用,是餐厨垃圾资源化处理较为理想的发酵菌剂。

关键词：嗜热菌餐厨垃圾超高温腐熟

产结晶纤维素酶的嗜热菌鉴定和酶纯化及性质研究

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产结晶纤维素酶的嗜热菌鉴定和酶纯化及性质研究

作者：吴窈画南京师范大学

学位级别：硕士

纤维素是地球上最丰富的可再生性生物物质资源，微生物对它的降解、转化是自然界中碳素转化的主要环节。从嗜热菌中获得的纤维素降解酶具有较高的热稳定性和催化效率，能够在高温下分解纤维素、发酵糖类等，可为工业和生物工程提供许多... 详细信息

纤维素是地球上最丰富的可再生性生物物质资源，微生物对它的降解、转化是自然界中碳素转化的主要环节。从嗜热菌中获得的纤维素降解酶具有较高的热稳定性和催化效率，能够在高温下分解纤维素、发酵糖类等，可为工业和生物工程提供许多利益;还可以是优质酶的来源和构建工程菌的基因源。本实验室从云南腾冲热海温泉采集的样品中，分离出一株能够降解结晶纤维素(Avicel)的嗜热菌。本论文的主要研究内容是确立该菌的分类地位、研究其产结晶纤维素酶(Avicelase)的条件、并纯化该酶和进行酶学性质分析，以期为新酶基因的克隆奠定基础。 1．从形态学特征、生理生化特征和16s rDNA序列同源性分析三个方面对菌株进行了鉴定，结果发现TC-1菌株生长的最适温度为60℃、最适pH为7.0，能发酵利用Avicel、羧甲基纤维素(CMC)、木聚糖(Xylan)和葡萄糖(Glucose)，在分类地位上属于亚栖热菌属Meiothermus。亚栖热菌能够在40～70℃的温度范围内生存，很多菌株已经从中性或碱性pH的陆地温泉和高温发酵罐中分离出来，国内外还未见关于其产纤维素降解酶的研究。 2．产酶条件研究证明TC-1菌株具有降解Avicel的能力，能够在60℃条件下利用Avicel作为唯一碳源和能源，CMC、Xylan和Glucose都能不同程度地诱导其产生结晶纤维素酶，其中结晶纤维素诱导的酶比活力最高。产酶条件优化后，Avicelase的比活可以达到0.17 U／mg。酶定位实验确立了TC-1菌株产生的Avicelase属于胞外酶。 3．“两步培养法”进行发酵在一定程度上提高了TC-1菌株胞外Avicelase的酶量。发酵液经DEAE Fast Flow阴离子交换柱和HW-55F-Toyopearl分子筛层析后，得到9.15倍的最终提纯倍数和28.4％的收率。通过活性胶电泳和活性染色的鉴定，该酶分子量可以在99.7、124和142kDa之间变动;结合SDS-PAGE电泳结果，表明该酶可能是多亚基大分子。酶亚基数目和大小的确定还需要设计新的实验验证。 4．酶学性质分析表明TC-1菌株的Avicelase最适反应温度为70℃，最适pH为6.0，在50～70℃和pH5.5～6.5之间酶活力有较高的稳定性，因此在其生长条件下所产Avicelase的酶活性和稳定性较好，具有作为工业发酵工程菌的可行性和开发高温酶的价值。TC-1菌株的胞外酶还具有降解其他木质类物质的酶活性，CMCase、Xylanase和Avicelase比活分别是0.803 U／mg、0.241 U／mg、0.110 U／mg，相对低的Avicelase活性可以通过菌种改造和发酵条件的进一步改善得到提高。

关键词：嗜热菌菌种鉴定结晶纤维素酶酶活性酶纯化和性质

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污泥消化优势嗜热菌筛选及其作用效果研究

污泥消化优势嗜热菌筛选及其作用效果研究

作者：杨悦浙江大学

学位级别：硕士

随着生活污水量的增加和水处理要求的不断提高,城市剩余污泥大量产生。剩余污泥中含有大量的有毒有害物质,若不安全处理处置,则会对土壤、水环境等造成严重的二次污染,危害人类健康。针对剩余污泥处理与处置的难题,虽然已经有多种污泥... 详细信息

随着生活污水量的增加和水处理要求的不断提高,城市剩余污泥大量产生。剩余污泥中含有大量的有毒有害物质,若不安全处理处置,则会对土壤、水环境等造成严重的二次污染,危害人类健康。针对剩余污泥处理与处置的难题,虽然已经有多种污泥处理方法,但相比于超声波法、臭氧氧化法、机械破碎法、碱处理法等物理化学方法,生物方法受到越来越多的关注。嗜热菌好氧消化污泥技术是一种操作简单、经济性好、便于管理、具有良好应用前景的技术。本文主要开展了优势嗜热菌的筛选、实验室反应器条件下嗜热菌好氧消化污泥技术的工艺参数优选等工作。主要研究成果如下： 1、筛选分离获得11株嗜热菌,根据其胞外蛋白酶活力、淀粉酶活力和单菌降解污泥的效果,优选出消化效果较优的6株嗜热菌。将这6株菌进行全排列组合实验,统计分析结果显示由F2、F4和F7三株菌共同作用的消化效果显著优于其它组合。经鉴定,F2、F4和F7分别为地衣芽孢杆菌（Baclicus lincheniformis）、产碱杆菌（Alcaligenes faecalis）和假单胞菌（Pseudomonas）。 2、将该优势菌株组合接种至自制反应器,探讨了反应温度和溶解氧浓度对嗜热菌好氧消化污泥效果的影响。研究发现,在65℃条件下,TSS（总悬浮物,Total Suspended Solids）和VSS（挥发性悬浮物,Volatile Suspended Solids）的去除率分别达到32.46%和44.72%,优于其它试验温度;SCOD（溶解性化学需氧量,Soluble Chemical Oxygen Demand）和氨氮也都得到了大量的累积,最大值明显高于其它反应条件下的累积量。溶解氧浓度为2 mg/L时,TSS和VSS去除率分别达到32.36%和42.89%,高于1mg/L和4 mg/L时的去除率,且SCOD增速快、涨幅大,氨氮的累积量较高。 3、利用自制反应器,在65℃、2 mg/L工艺条件下比较了接种优势嗜热菌和未接种嗜热菌对高温污泥好氧消化的影响。试验结果表明,接种有嗜热菌的嗜热好氧消化中TSS和VSS的去除率分别达到33.22%和44.66%,比未添加嗜热菌的对照试验分别提高了14.53%和24.73%;且前期的VSS去除率符合一级动力学反应规律,接种嗜热菌后VSS溶解速率常数从0.070d-1增长至0.1834 d-1。嗜热好氧消化反应前期SCOD快速累积,达到峰值后逐渐降低,同时体系中的蛋白质和氨氮含量也随之产生先增后减的变化趋势。嗜热好氧反应过程中,pH值经过小幅上升后维持在7.5左右,有利于污泥的好氧消化。同时,研究发现嗜热菌好氧消化污泥的过程中,其胞外酶（主要是蛋白酶和淀粉酶）在污泥解聚和细胞溶解以及在后期的大分子有机质水解方面起到了很大的贡献,加速了污泥的降解。研究为嗜热菌好氧消化污泥技术的中试及扩大化应用提供了一定的理论基础和实践经验。

关键词：污泥消化嗜热菌胞外酶温度溶解氧

生物降解塑料嗜热菌降解机理及其在厨余垃圾好氧堆肥中的应用

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生物降解塑料嗜热菌降解机理及其在厨余垃圾好氧堆肥中的应用

作者：汤繁华东师范大学

学位级别：硕士

生物降解塑料(Biodegradable plastics,BDPs)作为可降解塑料的一类被广泛应用。尽管好氧堆肥是一种常用的BDPs处理手段,但在堆肥周期内仍存在塑料降解效率低的问题。本研究针对目前市场常见的聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯(PBAT)+聚乳酸(P... 详细信息

生物降解塑料(Biodegradable plastics,BDPs)作为可降解塑料的一类被广泛应用。尽管好氧堆肥是一种常用的BDPs处理手段,但在堆肥周期内仍存在塑料降解效率低的问题。本研究针对目前市场常见的聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯(PBAT)+聚乳酸(PLA)+淀粉(ST)型BDPs,筛选其高效降解嗜热菌,运用扩增子测序、全基因组测序等分子生物学技术结合傅里叶红外变换光谱(ATRFTIR)、X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICRMS)等高分子材料检测手段,研究其高效生物降解性能和机制,并将其应用于实际厨余垃圾好氧堆肥体系以验证其强化降解效果。主要研究结果如下:(1)在55℃下以BDPs为唯一碳源筛选出4株具有潜在降解能力的嗜热菌,其在30天内的塑料降解率超过10%。经菌种鉴定,分别为Bacillus thermoamylovorans、Aeribacillus pallidus、Bacillus licheniformis和Chelatococcus thermostellatu。4株嗜热菌的疏水性(6.47±0.19%、67.82±2.30%、27.58±0.82%和79.33±0.88%)和细胞膜长链饱和脂肪酸含量(95.82%、97.00%、96.42%和98.98%)均显著高于对照菌株组(p菌株组(p嗜热菌具有更强的塑料定殖能力以及对PBAT和PLA酯键断裂的能力。(2)通过嗜热菌在LB肉汤(复杂碳源)和MSM培养液(唯一碳源)中的BDPs降解实验发现,***(LB:59.61±1.84%/30天)和***(MSM:21.03±0.9%/30天)的降解效果显著优于***和***(11.25±2.44%～13.87±2.61%)。***和***具有更强的疏水性,更丰富的细胞膜长链饱和脂肪酸含量,以及更高的脂肪酶和酯酶活性。ATR-FTIR和XPS分析发现,经***和***处理后的塑料分子中-OH峰强度显著增强和C=O峰强度明显减弱。结合FT-ICR-MS分析发现,PLA和PBAT链断裂形成BT、BAB、ABA、BTB、2(LA)、5(LA)等低聚物,表明塑料酯键发生断裂。进一步的,通过对嗜热菌***和***的全基因组测序分析发现,两菌均具有与BDPs降解相关的代谢通路(如苯甲酸酯降解(ko00362)、丁酸酯降解(ko00650)、丙酸酯降解(ko00640)等)和编码具有BDPs降解潜力的酯酶和脂肪酶基因(如carboxylesterase(K06999)),这验证了其对BDPs降解的高效性。(3)在实际厨余垃圾好氧堆肥系统中嗜热菌的添加能明显强化塑料的降解。具体表现在,与空白组相比,分子量明显降低(重均分子量降低了64.43%～70.2%,数均分子量降低了14.93%～29.04%),亲水性显著增强(水接触角减小了26.7%)。微生物群落分析显示嗜热菌的添加提高了塑料表面Comamonas、Bacillus和Thermobifida等具有有机物降解能力菌的相对丰度。值得注意的是,添加的嗜热菌Aeribacillus、Chelatococcus和Bacillus在塑料表面的相对丰度在堆肥高温期达到峰值,故建议嗜热菌的最佳投加时间为堆肥高温阶段。此外,嗜热菌的添加能够延长堆肥高温阶段1.5天～5天,并改善了由于塑料存在导致的堆肥产品腐熟度和种子发芽率不高的问题,这有利于厨余垃圾与塑料共堆肥产品的实际应用。综上,本研究筛选出具有BDPs高效降解能力的嗜热菌,解析了嗜热菌降解BDPs的机理,并验证了嗜热菌在好氧堆肥中对塑料降解的强化效果。以上研究结果为嗜热菌强化好氧堆肥中BDPs的降解提供了参考。

关键词：生物降解塑料嗜热菌好氧堆肥降解机理