检索结果-南通市图书馆

有色金属（冶炼部分） 2008年第5期 5-6,22页

作者：王建伟汪模辉袁源成都理工大学材料与化学化工学院成都610059

利用紫外线对氧化亚铁硫杆菌和采自酸性温泉水的中度嗜热菌进行诱变,对黄铜矿浸出。诱变后菌活性分别提高40.6%和35.9%,浸出率分别提高了36.6%和23.5%,并对这两种菌混合后浸出做了探讨。

关键词：氧化亚铁硫杆菌嗜热菌紫外线黄铜矿混合菌

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原料奶中嗜热菌的来源与控制措施

中国奶牛 2004年第1期 52-53页

作者：张辉胡志尹荻杨保刚黑龙江省完达山乳业股份有限公司哈尔滨158307

近年来,在乳品卫生指标上人们越来越注重嗜热菌的含量,该菌属于芽胞菌类,会给人体带来危害,并且影响乳品的风味.所以在乳品生产上企业非常注重生产过程中的预防和控制,但往往忽略了污染原料奶源的控制,春季来临时成品随时会有嗜热菌超... 详细信息

近年来,在乳品卫生指标上人们越来越注重嗜热菌的含量,该菌属于芽胞菌类,会给人体带来危害,并且影响乳品的风味.所以在乳品生产上企业非常注重生产过程中的预防和控制,但往往忽略了污染原料奶源的控制,春季来临时成品随时会有嗜热菌超标的现象.要彻底控制住该菌超标的现象和起到预防作用,只有从源头抓起,从奶牛的饲养管理和奶的原料贮存运输抓起,才能取得良好效果.

关键词：原料奶嗜热菌来源危害控制措施检验方法牛舍通风消毒

降解半纤维素嗜热菌的筛选及耐热木聚糖酶的性质

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降解半纤维素嗜热菌的筛选及耐热木聚糖酶的性质

作者：张宁宁福建农林大学

学位级别：硕士

半纤维素是一种十分丰富的资源,自然界中含量仅次于纤维素,主要成分为木聚糖。由于半纤维结构的复杂性,它的降解需要多种酶的共同作用,其中p-1,4内切木聚糖酶能够作用于木聚糖主链,产生木寡糖,以及少量的木糖和阿拉伯糖,因此是降解半纤... 详细信息

半纤维素是一种十分丰富的资源,自然界中含量仅次于纤维素,主要成分为木聚糖。由于半纤维结构的复杂性,它的降解需要多种酶的共同作用,其中p-1,4内切木聚糖酶能够作用于木聚糖主链,产生木寡糖,以及少量的木糖和阿拉伯糖,因此是降解半纤维素中最关键的酶。近年来,随着木聚糖酶在生物质能源转化和工业生产中的广阔应用前景,已成为人们研究的热点。木聚糖酶的应用除了要求较高的催化效率外,还需要较高的作用温度和pH,以及良好的稳定性,尽管已发现很多微生物都能产生木聚糖酶,然后这些酶多为酸性或者中性的,另外它们的最适反应温度往往也比较低,因而限制了该酶的利用,所以从自然界中筛选更加适合生产的木聚糖酶具有重要的意义。由于嗜热菌所产木聚糖酶的作用温度和热稳定性优于其他微生物,有关嗜热菌木聚糖酶的研究也越发受到关注。利用刚果红染色法,本实验从美国内华达州和福建永泰温泉样品中分离得到70株降解半纤维素的嗜热细菌,根据菌体全蛋白SDS-PAGE电泳和16SrDNA序列分析,将它们归类三个属。通过筛选,从得到的70株菌株中选出一株高产木聚糖酶的嗜热菌TC-W7,经鉴定其为嗜热芽孢杆菌（Geobacillus sp.）,其最适生长温度是65℃。发酵条件分析表明该菌株在初始培养温度为70℃,pH为7.2时培养36h,产酶量达到最大。我们从菌株TC-W7中克隆到了一个编码407个氨基酸,分子量为47.4kDa的木聚糖酶基因,并在Escherichia coli BL21（DE3）中高效表达。序列分析表明此木聚糖酶与Geobacillus thermodenitrificans （strain NG80-2）、Geobacillus ***中的热稳定木聚糖酶分别具有98%和86%的同源性。通过结构域序列分析,将其归入木聚糖酶第10家族。重组酶酶学性质测定结果表明,其最适反应温度和pH分别为75℃和8.2,当温度达到95℃时,该酶仍具有活性。该酶70℃时耐受120min后仍有80%的酶活,pH10.2耐受60min后仍保持着70%的活性。EDTA和PMSF对重组酶有抑制作用,DDT、Tween-20、2-Me和TritonX-100能增强该酶活性。金属离子对酶活力影响实验表明：重组木聚糖酶中一价离子（如Li+、Na+、K+）对其有激活作用;二价的金属离子除了Mg2+,Ca2+,Ba2+和Mn2+外,其余金属离子对该重组酶都有明显的抑制作用;三价的金属离子对该酶也有强烈的抑制作用。粗酶酶学性质分析表明：粗酶最适作用温度为75℃,最适作用pH为7.2,70℃温育120min仍有70%的酶活。该酶表现了很好的耐碱性,pH9.2耐受90min后保持80%的活性。抑制剂和去污剂DDT、Tween-20、2-Me和TritonX-100能增强酶的活性,一价金属离子Li+、Na+、K+和二价离子Mg2+、Ca2+、Ba2+、 Mn2+、Fe2+均对粗酶有促进作用。利用Geno3D服务器构建出xylanase的同源模型,从分子动力学、立体化学和拉氏肽链结构分布等方面对所建模建进行了评价,选择出了一个合理性较好的模型。

关键词：降解半纤维素嗜热菌筛选木聚糖酶酶学性质

云南洱源热泉微生物多样性研究及嗜热菌分离鉴定

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云南洱源热泉微生物多样性研究及嗜热菌分离鉴定

作者：李智昊云南民族大学

学位级别：硕士

热泉微生物的群落结构是其与特定的环境因素形成的生态系统,热泉蕴含丰富的未知嗜热微生物,也是高温酶的重要基因资源库。本研究采集了洱源县牛街乡两个采样点的四个温泉样品,以16S rDNA基因序列进行OUT（Operational Taxonomic Units... 详细信息

热泉微生物的群落结构是其与特定的环境因素形成的生态系统,热泉蕴含丰富的未知嗜热微生物,也是高温酶的重要基因资源库。本研究采集了洱源县牛街乡两个采样点的四个温泉样品,以16S rDNA基因序列进行OUT（Operational Taxonomic Units）分析、α-多样性分析、β-多样性分析和LEfSe（LDA Effect Size）分析;对热泉微生物进行分离、纯化培养及菌株鉴定;对潜在新种YHS0011进行新种描述和全基因组分析;结合基因组注释结果和同源建模筛选高温蛋白酶;高温蛋白酶在大肠杆菌中异源表达。主要研究结果如下:16S rDNA基因序列分析表明水样物种多样性极显著高于沉积物,人类活动频繁的取样点多样性显著高于影响较小的采样点。水样品中变形菌门（Proteobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）、异常球菌门（Deinococcota）为优势菌门,沉积物样品中双门菌门（Acetothermia）、泉古菌门（Crenarchaeota）、变形菌门（Proteobacteria）、绿湾菌门（Chloroflexi）、产水菌门（Aquificae）为优势菌门;α多样性分析表明样品water1、sediment1、water2和sediment2的群落丰富度Shanon指数分别为5.77、5.36、4.27和5.81;β多样性分析结果表明两组沉积物样品的离散度相似,两组水样及水样与沉积物中微生物的组成有明显差异。分离纯化得到6株嗜热菌,依据形态学观察、16S rDNA相似度、基因组杂交技术（DNA-DNA hybridization,DDH）、平均核酸相似度（average nucleotide identity,ANI）等指标对纯化菌株进行初步鉴定,结果显示YHS0010菌株与栖热菌属菌株Thermus amyloliquefaciens YIM 77409的16S rDNA相似度为98.804%,DDH值为96.70%,ANI值为99.06%,初步鉴定为***;菌株YHS0012与热脱氮地芽胞杆菌（Geobacillus thermodenitrificans NG 80-2）16S rDNA相似度为97.906%,DDH值为79.70%,ANI值为97.98%,初步鉴定为***;菌株YHS008、YHS009、YHS0013与嗜热地芽胞杆菌（*** HTA 426）16S rDNA的相似度分别为99.566%、98.977%和99.422%,DDH值分别为83.80%、80.50%和80.80%;ANI值分别为98.42%、97.94%和98.14%,三株菌初步鉴定为***。菌株YHS0011与嗜热地芽胞杆菌（*** HTA426）16S rDNA相似度为95.573%,小于97%,为潜在的新菌。YHS0011与*** HTA426的DDH和ANI值分别为54.40%、94.07%;与*** ATCC7953的DDH和ANI值分别为55.10%、89.84%;与*** PSS1的DDH和ANI值分别为66.00%、89.54%;与*** SURF-189的DDH和ANI值分别为59.20%、94.95%,菌株YHS0011无法归为以上菌种。菌株YHS0011培养于T162固体培养基,生长温度范围为30-75℃,最适温度为55℃;生长pH范围5-9.5,最适pH为6.5;生长NaCl范围0-3.5%,最适NaCl浓度为0.5%。API20A鉴定结果为:菌株YHS0011能产生还原酶、明胶水解酶、β-半乳糖苷酶和七叶灵水解酶。主要的脂肪酸为iso-C、iso-C、iso-C、anteiso-C和C。比对标准菌株***（CGMCC 1.3655）的生理生化和结构组成,初步确定实验菌株YHS0011的分类地位为土芽孢杆菌属（Geobacillus）的一株新菌。从菌株YHS0011基因组中挖掘到14条蛋白酶基因,蛋白酶yhs0011-157结构预测模型后与芽孢杆菌（Bacillus ***-18017）中的肽酶C39（A0A0M4GTY5和A0A0M5JGV5）有相似的结构域,均方根偏差（Root Mean Square Deviation,RMSD）值分别为1.722和1.960。结合Alphafold2模型结构预测和同源比对选取半胱氨酸蛋白酶yhs0011-157进行异源表达。转化后的电泳图验证表明表达载体pET-42b-yhs0011-157构建成

关键词：洱源热泉微生物多样性 16S rDNA 嗜热菌高温蛋白酶

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剩余污泥生物干化中嗜热菌的选育研究

剩余污泥生物干化中嗜热菌的选育研究

作者：张娜沈阳建筑大学

学位级别：硕士

近年来,随着城市化的快速发展和人们对水质要求的不断提高,污泥的产量也伴随着生活污水和工业废水不断的增加而与日俱增,与此应运而生的污泥生物干化技术,也因其经济、节能且环保的特点而具有极为广阔的发展前景。而嗜热菌作为该技术的... 详细信息

近年来,随着城市化的快速发展和人们对水质要求的不断提高,污泥的产量也伴随着生活污水和工业废水不断的增加而与日俱增,与此应运而生的污泥生物干化技术,也因其经济、节能且环保的特点而具有极为广阔的发展前景。而嗜热菌作为该技术的核心,它的选育就显得尤为重要,它从本质上影响着污泥的生物干化过程,嗜热菌的优化筛选是提高剩余污泥生物干化效率的有效途径。本文以沈阳北部污水处理厂剩余污泥为实验材料,首先通过将其生物干化模拟实验,从该高温实验样品中提取嗜热菌后进行分离纯化,得到8株野生嗜热菌分别记作R1～R8,通过测定其接种后剩余污泥的含水率,筛选出菌株R2、R3、R6、R7为污泥生物干化过程中的对干化效果较好的野生嗜热菌菌株。然后通过紫外线诱变育种对干化效果较好的野生嗜热菌R2、R3、R6、R7进行诱变育种,后筛选出最优正突变菌株。实验发现,突变菌株R2-3、R3-1、R6-2、R7-2分别为它们的最优正突变株,对污泥生物干化效果更好,分别记作T2、T3、T6、T7。优化组合发现,诱变选育菌株T2T3T7在接种比例比为2:2:1的情况下组合时,剩余污泥的生物干化效果最好,含水率降至49.6%。诱变选育菌株T2T3T7的组合进行混合培养,得出其最佳混合培养条件为温度55℃,C/N为12/1,pH值7,摇床转速170r/min。在该最优培养条件下,测定绘制其菌群增长曲线,发现菌群在36h时进入稳定期,因此在实际应用过程中,把36h作为此菌群的最佳干化时间。接下来通过分别接种0%、3%、5%和8%的选育菌株组合于剩余污泥生物干化反应器中,研究其对城市剩余污泥生物干化过程的影响,研究发现外接菌剂对污泥生物干化效果有着较为明显的效果。在污泥生物干化过程中,与不接种菌剂实验组相比,接种菌剂可使污泥堆体的最高温度提升19℃左右,其中接菌量为5%的实验组污泥堆体最高温度可达68.8℃,含水率最低可达到43.1%,比不接种菌剂降低21%。接种菌剂后,堆体物料pH的变化范围最大可扩增至7.36～8.40,可适宜更多的微生物的生长,且物料挥发性固体VS含量最低可降至42.51%,比不接种菌剂下降了 9%。对比接种不同量菌剂实验组,综合考虑各个指标的变化情况发现,接菌量为5%时对污泥生物干化最好。最后通过PCR技术,运用16SrDNA序列分析方法鉴定其种属,确定野生嗜热菌菌株R2为Brevibacillus thermoruber,R3为Brevibacillus borstelensis,R6为Brevibacillus sp.S12,R7 为 Brevibacillus fulvus;诱变选育菌株 T2 为 Bacillus licheniformis,T3为 Bacillus sp.A296,T6 为 Bacillus ***4,T7为 Brevibacillus levickii。

关键词：生物干化嗜热菌含水率诱变育种优化组合 PCR

鞍山热泉的嗜热菌资源研究及深海沉积物的微生物多样性分析

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鞍山热泉的嗜热菌资源研究及深海沉积物的微生物多样性分析

作者：张文杰浙江大学

学位级别：硕士

本论文采用纯培养方法从我国辽宁鞍山热泉水样中共分离得到29株嗜热细菌,16S rDNA序列分析和比对结果表明,该热泉的嗜热细菌以芽孢杆菌为主,并且主要分布在Anoxybacillus和Geobacillus 2个属中,7株非芽孢杆菌则属于Meiothermus属和Ther... 详细信息

本论文采用纯培养方法从我国辽宁鞍山热泉水样中共分离得到29株嗜热细菌,16S rDNA序列分析和比对结果表明,该热泉的嗜热细菌以芽孢杆菌为主,并且主要分布在Anoxybacillus和Geobacillus 2个属中,7株非芽孢杆菌则属于Meiothermus属和Thermus属。这一结果表明,中度嗜热芽孢杆菌在中温环境中占据优势地位。同时对上述菌株进行嗜热酶定性分析,结果表明,以脂肪酶和淀粉酶为主,少量产木聚糖酶。从太平洋多金属结核区(EP2005-04、ES0505)、东太平洋中脊(EPRTG5)和西南印度洋中脊(SWIR-TVG3)的四个站点沉积物中直接提取环境总DNA,构建16S rRNA基因文库。经序列测定及比对分析表明,四个站点的细菌文库分别涵盖了10、11、7和10个类群的细菌,包括α变形菌纲、β变形菌纲、γ变形菌纲、δ变形菌纲、浮霉菌门、酸杆菌门、噬纤维菌-黄杆菌-拟杆菌群(CFB)、硝化螺旋菌门、放线菌门、绿弯菌门、厚壁菌门、异常球菌-栖热菌门、疣微菌门、绿菌门和candidate division OP11。除EPRTG5外,其他三个站点具有相同的优势种群——γ变形菌纲,而且具有丰富的细菌多样性。EPRTG5和SWIR-TVG3站点的古菌文库包括泉古生菌门和广古生菌门2个类群,其中以泉古生菌门的Marine GroupⅠ为主。LIBSHUFF数据分析结果表明,各站点间的细菌组成及EPRTG5和SWIR-TVG3站点间的古菌组成都具有显著性差异,不同站点的种群组成变化明显。从东太平洋中脊EPR-A-1站点的深海热液口沉积物中分离到一株中度嗜热的厌氧菌Z341,该菌株为革兰氏阳性杆菌,与分离自大西洋中脊深海热液口沉积物的Caloranaerobacter azorensis的相似性为98%。

关键词：热泉嗜热菌深海沉积物深海热液口太平洋多金属结核区东太平洋中脊西南印度洋中脊微生物多样性

我国中西部地区热泉嗜热菌的分离和产酶研究及嗜热纤维素酶的初步纯化

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我国中西部地区热泉嗜热菌的分离和产酶研究及嗜热纤维素酶的初步...

作者：李杨霞浙江大学

学位级别：硕士

嗜热微生物及其所产生的嗜热酶具有重要的科学价值和迷人的应用前景。本文对嗜热微生物的生态分布，嗜热菌及其酶的应用潜能，纤维素酶的结构、酶活测定方法和分子多样性等方面进行了概述。研究内容主要包括我国中西部地区热泉中嗜热菌... 详细信息

嗜热微生物及其所产生的嗜热酶具有重要的科学价值和迷人的应用前景。本文对嗜热微生物的生态分布，嗜热菌及其酶的应用潜能，纤维素酶的结构、酶活测定方法和分子多样性等方面进行了概述。研究内容主要包括我国中西部地区热泉中嗜热菌菌株的分离、产酶和嗜热纤维素酶的初步纯化。采用纯培养方法从我国四川喜德、普格热泉以及陕西南部地下热水水样中共分离得到47株嗜热菌株，16S rRNA基因片段序列的分析和比对结果表明，采集地的嗜热细菌以芽孢杆菌为主，并且主要分布在Anoxybacillus和Geobacillus2个属中，一株非芽孢杆菌则属于Meiothermus属。这一结果表明中等高温环境中，嗜热芽孢杆菌占据优势地位。采用平板法，对本实验室从四川、陕西南部、广西和新疆4处的热泉或地下热水水样中分离到的158株中度嗜热菌株进行产酶定性分析，结果表明，85％的嗜热菌株能够分泌一种或一种以上的水解酶，这就说明了在我国中、西部热泉中包含了较高丰度的嗜热水解酶产生菌。同时，实验中还发现大多数菌株能够产生多酶混合体系，具有巨大应用潜能。另外，菌株产酶在种间和种内都存在有显著差异。酶定性实验中，分离到3株能够分解CMC-Na的嗜热菌，通过对它们的发酵产酶量和粗酶液性质之间的比较研究，选取其中的一株(XJT16)作为进一步研究的对象。经过生理特性和16S rDNA序列分析比对，将XJT16鉴定为Geobacillus stearothermophilus。经过硫酸铵沉淀、离子交换柱和分子筛纯化XJT16纤维素酶。实验结果表明XJT16所产的主要是内切型纤维素酶，SDS-PAGE蛋白电泳结果说明，对这一纤维素酶的纯化还需要做进一步的研究。

关键词：热泉嗜热菌嗜热酶嗜热纤维素酶分离纯化

厦门地区近海温泉嗜热菌的分离、鉴定以及四株来源不同嗜酸氧化亚铁硫杆菌的比较研究

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厦门地区近海温泉嗜热菌的分离、鉴定以及四株来源不同嗜酸氧化亚...

作者：杨波国家海洋局第三海洋研究所

学位级别：硕士

微生物是地球上最大的生物资源宝库，嗜热微生物和嗜酸微生物作为其中的重要组成部分，由于生长环境的极端特殊性，使得他们具有独特的酶系统和防御机制来适应这种对大多数生物难以生存的环境。他们的细胞和酶蛋白独特的性质和与之相适... 详细信息

微生物是地球上最大的生物资源宝库，嗜热微生物和嗜酸微生物作为其中的重要组成部分，由于生长环境的极端特殊性，使得他们具有独特的酶系统和防御机制来适应这种对大多数生物难以生存的环境。他们的细胞和酶蛋白独特的性质和与之相适应的分子结构，使之成为人们开发利用的重要生物资源，从中分离和提取的新颖工业酶和其他生物活性物质在基因工程、蛋白质工程、发酵工程及矿产资源的开发利用上均有很大的应用价值。厦门温泉是近海温泉，具有与内陆温泉和深海热液口不同的特点。本文从厦门地区近海温泉采集得到样品，共培养分离到308株嗜热菌和20株嗜酸热细菌。由于传统上微生物主要依靠培养和生化等表型特征进行分类鉴定，较为繁琐。为了从大量的菌株中筛选出不同的菌株，有效的简化筛选过程，我们采用细菌全蛋白SDS-PAGE电泳比较分析与16S rRNA基因序列比对分析相结合的方法，将分离到的嗜热菌鉴定为海洋红嗜热盐菌(Rhodothermus marinus)、嗜热栖热菌(Thermus thermophilus)、水生栖热菌(Thermus scotoductus)、嗜热脂肪泥土芽孢杆菌(Geobacillus stearothermophilus)、泥土芽孢杆菌(Geobacillus thermoleovorans)、类产碱假单胞菌(Pseudomonas pseudoalcaligenes)和uncultured gamma proteobacterium等七种嗜热菌株，将嗜酸热细菌鉴定为酸土环脂芽孢杆菌(Alicyclobacillus acidoterrestris)、嗜酸硫化杆菌(Sulfobacillus acidophilus)和热氧化硫化杆菌(Sulfobacillus thermosulfidooxidans)。三株嗜酸热细菌均是从中洲温泉分离得到，中洲温泉除了含有富含硫、磷等矿物质的咸水外，还有Fe离子以及其他无机元素、金属离子等，酸土环脂芽孢杆菌的分离很可能与该位点的受污染情况相关。进而得出厦门地区近海温泉样品中的微生物生长类群信息，并发现了某些可能的新菌群，有助于了解该地区近海温泉特有环境下的可培养的微生物群落类型，为了解厦门地区的生态环境和开发新的生物资源提供依据。嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans，A．F)是硫杆菌属的一种化能自养菌，嗜酸、专性好氧，革兰氏阴性，以Fe和硫为其能源物质，是生物湿法冶金过程中的主要浸矿菌种。A．F菌能量代谢途径复杂多样，有亚铁氧化系统和硫氧化系统两套电子传递途径。本实验采用亚铁氧化速率测定、全蛋白电泳比较、基因克隆、HPLC、电镜观察、DNA-DNA杂交等方法将从4种来源不同的样品中分离到的4株A．F菌株与标准菌株ATCC23270进行比较研究，发现A．F．2菌株在亚铁氧化速率、蛋白质组成、G+Cmol％、基因组成等方面与其它A．F菌株存在明显差异，证实A．F．2菌株存在不同于其它A．F菌的亚铁氧化系统。为了从基因水平上研究A．F．2菌株对Fe的代谢过程，我们构建了A．F．2菌的基因组cosmid文库，获得了至少1500个克隆子，每个克隆子外源插入片断平均达到了35Kb以上，并利用菌落原位杂交的方法得到了包含A．F．2的Iro基因的阳性克隆，进一步的测序结果及分析仍在进行整理当中。为寻找该菌株的功能基因和亚铁氧化系统中电子传递链的相关基因及其生长适应机制等方面的研究提供了丰富的材料，有助于更好的了解A．F的遗传系统，得到活力最强以及工业应用价值最大的菌株。

关键词：嗜热菌嗜酸热细菌分离鉴定氧化亚铁硫杆菌基因组文库

嗜热菌P4的筛选、鉴定及其高温蛋白酶性质研究

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韩山师范学院学报 2011年第3期32卷 81-85,91页

作者：伦镜盛周新荣胡忠黄通旺汕头大学生物系广东汕头515063

用涂布平板法从温泉水中分离到1株产高温蛋白酶的嗜热菌,命名为P4.通过对菌株P4的生理生化试验和16S rRNA基因鉴定,初步确定其为一株嗜热脂肪地芽孢杆菌(Geobacillus stearothermophilus).菌株P4所产蛋白酶的最适反应温度在65-75℃之间... 详细信息

用涂布平板法从温泉水中分离到1株产高温蛋白酶的嗜热菌,命名为P4.通过对菌株P4的生理生化试验和16S rRNA基因鉴定,初步确定其为一株嗜热脂肪地芽孢杆菌(Geobacillus stearothermophilus).菌株P4所产蛋白酶的最适反应温度在65-75℃之间,最适催化pH值为8.0,Zn2+、Mg2+对菌株P4的酶活力具有一定的促进作用.实验结果显示,菌株P4蛋白酶属于嗜热碱性蛋白酶,其酶活力在最适催化温度时达到每毫升发酵液10.0 U.

关键词：嗜热菌脂肪地芽孢杆菌高温蛋白酶

高效嗜热菌复合诱变构建及其水解剩余污泥研究

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高效嗜热菌复合诱变构建及其水解剩余污泥研究

作者：丁雅婷河北科技大学

学位级别：硕士

城镇污水厂经过生物过程处理污水后,产生大量以微生物为主的剩余污泥,其产量也随着污水处理量的增加而呈现一个不断上升的趋势。剩余污泥中含有大量可以利用的有机物,例如蛋白质、多糖等,又含有重金属、抗生素等有毒有害物质,这也导致... 详细信息

城镇污水厂经过生物过程处理污水后,产生大量以微生物为主的剩余污泥,其产量也随着污水处理量的增加而呈现一个不断上升的趋势。剩余污泥中含有大量可以利用的有机物,例如蛋白质、多糖等,又含有重金属、抗生素等有毒有害物质,这也导致了剩余污泥具有“资源”“污染”双重属性。如果剩余污泥未得到合理的处理处置,将造成环境污染和资源浪费。本文以石家庄市某城镇污水处理厂的剩余污泥为研究对象,通过筛选优势嗜热菌,并对菌株进行诱变改性,探讨嗜热菌对剩余污泥的诱变效果,以溶解性COD、蛋白质、氨基酸、多肽以及粒径大小作为衡量水解指标。取得的主要结果如下:1)从堆肥样品中筛选出胞外酶活性最高的DC8菌株,菌株DC8鉴定为热反硝化地芽孢杆菌(Geobacillus thermodenitrificans)。之后探究污泥水解最佳反应条件下:含固率为4%、粗酶液投加量为20%、t=8h、T=60℃、p H=7,剩余污泥蛋白质提取率的最大值可达32.2%,且通过污泥扫描电镜可以看出污泥絮体颗粒变细,具有更大比表面积和更发达的孔隙结构。2)按最优的诱变条件:紫外照射时间180s后,55℃条件下1.5%的DES诱变处理25min,优选突变株KT16蛋白酶酶活达到416.8U·m L,比原始菌株的酶活提高约45.1%,且遗传性能稳定不易发生改变。之后通过对该突变体KT16基因组重测序数据和原始菌株DC8比较分析后发现,利用COG、KEGG、GO数据库对SNP、In Del变异位点的基因富集分析,SNP/In Del变异位点主要参与细胞的基础合成和代谢,氨基酸合成过程中,如丝氨酸、甘氨酸、精氨酸等途径相关基因以及物质转运相关基因受到影响导致蛋白酶产量变化。3)在添加DC8的剩余污泥反应系统中,水解8小时后,SCOD、蛋白质、多肽和氨基酸的含量分别比原始污泥增加3917、1410.5、533.6和241.3 mg·L,利用KT16处理的剩余污泥,四个指标分别增加4594、1933.8、521.3和510 mg·L。经KT16处理的剩余污泥的平均粒径减少了9.25μm,而DC8处理的污泥与原始污泥相比仅减少6.96μm。因此,突变株KT16水解剩余污泥效果优于DC8。

关键词：剩余污泥嗜热菌诱变水解基因组测序