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克雷伯氏菌生产絮凝剂M-C11的培养优化及其在污泥脱水中的应用

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环境科学 2014年第3期35卷 1183-1190页

作者：刘杰伟马俊伟刘彦忠杨娅岳东北王洪涛北京师范大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100875 清华大学环境学院北京100084

从活性污泥中筛选分离得到可产生微生物絮凝剂的克雷伯氏菌C11，对微生物絮凝剂M—C11的培养基碳源、氮源、无机盐等条件进行优化．探讨将微生物絮凝剂应用于活性污泥脱水时，pH、CaCl：投加量、M—C11投加量等因素对污泥脱水效果的影... 详细信息

从活性污泥中筛选分离得到可产生微生物絮凝剂的克雷伯氏菌C11，对微生物絮凝剂M—C11的培养基碳源、氮源、无机盐等条件进行优化．探讨将微生物絮凝剂应用于活性污泥脱水时，pH、CaCl：投加量、M—C11投加量等因素对污泥脱水效果的影响，并与常规化学絮凝剂的调理效果对比分析．结果表明，絮凝剂M—C11生产的最优培养条件：30g·L^-1葡萄糖、2g·L^-1NaNO，、0．5g·L^-1MgSO。分别作培养基碳源、氮源、无机盐，在37℃，150r·min^-1振荡培养48h，絮凝活性高达91．70％．M．C11在pH为4-8、温度为20-60％的范围内具有良好的絮凝稳定性．克雷伯氏菌产絮凝剂M·C11应用于调理污泥脱水，在pH为6、3mLM-C1l、4mLCaCl，（1％）的最佳投加组合下，调理后污泥比阻（SRF）和含水率分别由原泥的11．64×10^12m·kg^-1和98．86％，降低至4．66×10^12m·kg^-1和83．74％，调理后的污泥脱水效果显著优于硫酸铝、聚合氯化铝（PAC）等无机絮凝剂．微生物絮凝剂具有成本低廉、易生物降解、无二次污染等优点，且对污泥pH、盐度等条件具有良好的适应性，可作为新型高效的污泥脱水调理剂．

关键词：微生物絮凝剂克雷伯氏菌优化培养絮凝稳定性污泥脱水

克雷伯氏菌发酵棉秆水解糖液产丁二酸的代谢特性

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食品与发酵工业 2020年第22期46卷 8-13页

作者：刘攀攀崔志勇王子坤张琴塔里木大学生命科学学院新疆阿拉尔843300 塔里木大学分析测试中心新疆阿拉尔843300 塔里木大学塔里木盆地生物资源保护利用兵团重点实验室新疆阿拉尔843300

为研究7株克雷伯氏菌发酵棉秆水解糖液产丁二酸的关键途径及其竞争支路的代谢流分布,实现对菌株高效发酵棉秆水解糖液产丁二酸过程的有效调控。采用7株克雷伯氏菌发酵棉秆水解糖液,监测了各菌株在6、12、18、24、30和36 h的丁二酸含量... 详细信息

为研究7株克雷伯氏菌发酵棉秆水解糖液产丁二酸的关键途径及其竞争支路的代谢流分布,实现对菌株高效发酵棉秆水解糖液产丁二酸过程的有效调控。采用7株克雷伯氏菌发酵棉秆水解糖液,监测了各菌株在6、12、18、24、30和36 h的丁二酸含量、葡萄糖和木糖含量、琥珀酸脱氢酶和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶活性及胞内外丙酮酸和乳酸浓度,阐明了这些菌株发酵产丁二酸的代谢特性。结果表明,7株克雷伯氏菌在6~36 h内均能有效发酵棉秆水解糖液产丁二酸,且其发酵产丁二酸的时间集中于6~12 h,菌株WL1309和WL1312在发酵6 h即获得了较高的丁二酸产量(>42 g/L),其余5株细菌在发酵12 h的丁二酸含量均达峰值。至发酵结束(36 h),这7株菌的葡萄糖利用率均高于85%,木糖利用率均高于90%。各菌株琥珀酸脱氢酶活性均较低,磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶主要在发酵6~12 h及24~36 h对丁二酸合成的影响较强。丙酮酸节点可能在发酵中后期(24~36 h)加速了丁二酸的转化,引起丁二酸合成支路代谢流分布的降低,而乳酸对其代谢流分布的影响较弱。因此,这7株克雷伯氏菌都具有高效发酵棉秆水解糖液产丁二酸的潜力,在其发酵过程中,对其关键酶和主要节点代谢物进行调控可在一定程度上实现丁二酸的高产。

关键词：克雷伯氏菌棉秆水解糖液代谢特性发酵丁二酸

克雷伯氏菌活细胞和死细胞对水中Pb(Ⅱ)的去除性能

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农业环境科学学报 2018年第10期37卷 2278-2288页

作者：刘树丽段正洋徐龙乾徐晓军宋淑敏张梦娇昆明理工大学环境科学与工程学院昆明650500

为了探究克雷伯氏菌的活细胞(LC)和经过高温处理后的死细胞(DC)作为吸附剂对水中Pb(Ⅱ)的去除性能以及两种吸附剂吸附能力的差异,系统研究了溶液pH值、吸附剂用量、反应时间和Pb(Ⅱ)初始浓度对两种吸附剂吸附能力的影响。利用扫描电镜(S... 详细信息

为了探究克雷伯氏菌的活细胞(LC)和经过高温处理后的死细胞(DC)作为吸附剂对水中Pb(Ⅱ)的去除性能以及两种吸附剂吸附能力的差异,系统研究了溶液pH值、吸附剂用量、反应时间和Pb(Ⅱ)初始浓度对两种吸附剂吸附能力的影响。利用扫描电镜(SEM)、比表面积测定、Zeta电位分析、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)等技术表征分析了LC和DC对Pb(Ⅱ)的吸附差异。结果显示,DC和LC对Pb(Ⅱ)的吸附动力学和吸附等温线分别能够较好地使用准二级动力学模型和Langmuir模型拟合。在温度为30℃的条件下,Langmuir模型预测DC和LC对Pb(Ⅱ)的最大吸附量分别为134.92 mg·g^(-1)和116.18mg·g^(-1)。热力学参数研究表明DC对Pb(Ⅱ)的吸附为自发的放热过程,然而LC对Pb(Ⅱ)的吸附为自发的吸热过程。研究表明:DC比LC具有更大的比表面积和带有更多的负电荷,可能是由于高温处理破坏了细胞壁的完整性,使细胞壁的渗透性增强且DC表面暴露出更多氨基基团,从而使得在各条件下DC对Pb(Ⅱ)的吸附量明显高于LC。

关键词：克雷伯氏菌活细胞死细胞吸附 Pb(Ⅱ)

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克雷伯氏菌产物耐受突变株的发酵工艺

华东理工大学学报（自然科学版） 2010年第3期36卷 367-371页

作者：李伟薛学东叶勤李志敏华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室上海200237

克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)是1,3-丙二醇(1,3-PD)生产菌。研究了经60Co诱变获得的一株产物耐受突变株KpA6010进行了发酵初期供氧时间、供氧与否和发酵过程中后期维持甘油浓度对1,3-PD生产及副产物形成影响。结果显示,采取全厌... 详细信息

克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)是1,3-丙二醇(1,3-PD)生产菌。研究了经60Co诱变获得的一株产物耐受突变株KpA6010进行了发酵初期供氧时间、供氧与否和发酵过程中后期维持甘油浓度对1,3-PD生产及副产物形成影响。结果显示,采取全厌氧发酵和中后期维持甘油质量浓度20 g/L的工艺对1,3-PD生产有利。5 L罐全程厌氧补料分批培养结果表明,1,3-PD的产量、摩尔得率和生产强度分别达到70.81 g/L、0.649和2.083 g/(L.h),较出发菌分别提高了54.3%、52.0%和50.7%。

关键词： 1,3-丙二醇克雷伯氏菌突变株甘油

克雷伯氏菌属(Klebsiella)细菌比较基因组学分析揭示多复制子抗性质粒介导广泛的抗性基因传播

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微生物学报 2021年第9期61卷 2854-2868页

作者：王雪赵佳男刘智慧张立敏常晗秦姣朱云芸胡国成胡诗佳阳建春贾仲昕李俊保鞠厚斌王承民季芳秦建华河北农业大学动物医学院河北保定071001 广东省科学院动物研究所广东省动物保护与资源利用重点实验室广东省野生动物保护与利用公共实验室广东广州510260 联勤保障部队北戴河康复疗养中心河北秦皇岛066100 中国科学院动物研究所北京100101 北京动物园圈养野生动物技术北京市重点实验室北京100044 生态环境部华南环境科学研究所广东广州510530 郑州市动物园河南郑州450008 上海市动物疫病预防控制中心上海200336

【目的】研究克雷伯氏菌与多复制子抗性质粒间的关系,分析细菌携带多复制子质粒对抗生素环境的响应机制。【方法】以2018-2020年分离的56株不同来源克雷伯氏菌(Klebsiella sp.)分离株为研究对象,利用微量肉汤稀释法评估其多重耐药表型,... 详细信息

【目的】研究克雷伯氏菌与多复制子抗性质粒间的关系,分析细菌携带多复制子质粒对抗生素环境的响应机制。【方法】以2018-2020年分离的56株不同来源克雷伯氏菌(Klebsiella sp.)分离株为研究对象,利用微量肉汤稀释法评估其多重耐药表型,对分离菌株进行全基因组测序(WGS),通过细菌全基因组关联分析(BGWAS)技术和比较基因组学方法深入解析多复制子抗性质粒形成的机制。【结果】耐药表型分析发现野生动物来源的菌株具有更广的耐药谱系,总体Klebsiella sp.对氨苄西林表现出很高的耐药率(80.36%),尤其是马来穿山甲来源菌株对头孢类抗生素高度耐受,同时对氯霉素、左氧氟沙星和复方新诺明等药物耐受,基因组分析发现这些菌株携带了抗性质粒和更多的抗生素抗性基因。进一步对69个质粒序列分析,发现有28个质粒为多复制子质粒,主要携带bla_(CTX-M-15)、bla_(CTX-M-14)、bla_(CTX-M-55)、bla_(OXA-1)和bla_(TEM-1)等β-内酰胺酶基因。细菌携带质粒类型分析认为Klebsiella pneumoniae可能是多复制子质粒的重要宿主,质粒骨架与结构分析发现多复制子质粒多由2个或2个以上单个质粒融合而成,携带此类质粒的菌株不仅获得了更广的耐药表型,而且在全球传播扩散分布逐年增加,因此产生对抗生素环境更强的适应性。【结论】多重耐药性细菌呈现的表型与携带的多复制子质粒有关,相比较下多复制子质粒比非多复制子质粒有更强的抗性基因携带能力,或许是细菌在强大的抗生素压力下产生的重要响应机制。本研究对于未来探索细菌抗性基因的传播扩散机制具有重要意义。

关键词：多复制子质粒克雷伯氏菌抗生素抗性基因比较基因组学分析

克雷伯氏菌产1,3-丙二醇菌株选育及甘油脱水酶基因转录分析

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应用与环境生物学报 2013年第1期19卷 25-29页

作者：聂玲燕方慧英诸葛斌宗红张成诸葛健江南大学工业生物技术教育部重点实验室无锡214122 江南大学生物工程学院工业微生物研究中心无锡214122 江南大学食品科学与技术国家重点实验室无锡214122

通过对野生克雷伯氏菌(Klebsiella)进行紫外诱变,获得一株耐高浓度甘油及高浓度1,3-丙二醇的突变菌株A-39-3,该突变株产1,3-丙二醇的量较野生菌株提高了58%,副产物2,3-丁二醇和乙醇的量分别降低了27%和19%.为探讨突变株高产1,3-丙二醇... 详细信息

通过对野生克雷伯氏菌(Klebsiella)进行紫外诱变,获得一株耐高浓度甘油及高浓度1,3-丙二醇的突变菌株A-39-3,该突变株产1,3-丙二醇的量较野生菌株提高了58%,副产物2,3-丁二醇和乙醇的量分别降低了27%和19%.为探讨突变株高产1,3-丙二醇的原因,通过对突变菌株发酵过程中关键酶的酶活跟踪分析,发现1,3-丙二醇氧化还原酶(PDOR)的酶活力与野生菌株相差不大,甘油脱氢酶(GDH)的酶活力略有下降,而突变菌株的甘油脱水酶(GDHt)的酶活力明显高于野生菌株.并采用半定量RT-PCR方法,从转录水平上比较甘油脱水酶基因的差异,结果发现突变菌株A-39-3甘油脱水酶基因的相对mRNA转录水平是野生菌株K的2.58倍,分析说明该突变株1,3-丙二醇产量的提高与关键酶基因dhaB的mRNA转录水平关系密切.

关键词：克雷伯氏菌 1,3-丙二醇紫外诱变甘油脱水酶半定量RT-PCR

大气压冷等离子体活性因子分析及其对克雷伯氏菌细胞膜影响

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高校化学工程学报 2016年第4期30卷 878-885页

作者：董晓宇刘婷婷王萧任春生修志龙大连大学生命科学与技术学院辽宁大连116622 大连理工大学物理与光电工程学院辽宁大连116023 大连理工大学生命科学与技术学院辽宁大连116024

使用电源电压为26 V交流电激发空气来产生大气压冷等离子体,分别处理样品0、1、2、3、4、5 min。使用发射光谱(OES)对等离子体的活性成分进行分析;采用光谱扫描多功能读数仪(SSMR)对克雷伯氏菌细胞内活性氧进行分析;利用荧光分光光度计(... 详细信息

使用电源电压为26 V交流电激发空气来产生大气压冷等离子体,分别处理样品0、1、2、3、4、5 min。使用发射光谱(OES)对等离子体的活性成分进行分析;采用光谱扫描多功能读数仪(SSMR)对克雷伯氏菌细胞内活性氧进行分析;利用荧光分光光度计(FS)分析克雷伯氏菌细胞膜电位和膜通透性。OES结果表明,在电源电压26 V,放电间隙3 mm时,大气压空气介质阻挡放电等离子体产生的活性因子主要是紫外线和活性氧自由基。SSMR结果显示,与对照相比,克雷伯氏菌细胞内活性氧浓度随着处理时间延长,呈现先升高,再降低趋势。FS结果表明,细胞膜电位升高,促使细胞膜超极化,从而提高细胞膜通透性。研究结果提示,大气压介质阻挡放电等离子体在生物化学工程与技术领域具有潜在的巨大应用价值。

关键词：大气压冷等离子体活性因子细胞膜通透性克雷伯氏菌

克雷伯氏菌甘油脱水酶基因在大肠杆菌中的克隆与表达

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工业微生物 2004年第2期34卷 1-4页

作者：周文广韦宇拓黄鲲陈发忠黄日波广西大学生命科学与技术学院广西南宁530005

利用PCR技术从克雷伯氏菌 (KlebsiellapneumoniaeATCC4 9790 )总DNA中扩增得到甘油脱水酶 (glyceroldehydratase ,DHAB)基因的DNA片段 ,并将其连接到表达质粒 pSE380 ,携带有重组质粒 pSE dhaB的大肠杆菌JM 1 0 9实现了dhaB基因的表达 ... 详细信息

利用PCR技术从克雷伯氏菌 (KlebsiellapneumoniaeATCC4 9790 )总DNA中扩增得到甘油脱水酶 (glyceroldehydratase ,DHAB)基因的DNA片段 ,并将其连接到表达质粒 pSE380 ,携带有重组质粒 pSE dhaB的大肠杆菌JM 1 0 9实现了dhaB基因的表达 ;对含有dhaB工程菌进行表达研究 ,表明工程菌在 37℃ ,以 1 .0mmol LIPTG诱导 5h酶活力即达到 1 1 6 4.1 4U L ,比野生菌酶活力 (1 6 8.6 9U L)提高了 6 .9倍。

关键词：克雷伯氏菌甘油脱水酶基因大肠杆菌克隆表达质粒

克雷伯氏菌菌株Z-13普鲁兰酶基因的克隆及酶学性质研究

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农业生物技术学报 2015年第12期23卷 1632-1638页

作者：张雨杭聂慧慧焦国宝邱立友王明道河南农业大学农业部农业微生物酶工程重点实验室河南仰韶生化工程有限公司

普鲁兰酶(pullulanase,EC 3.***.1.41)作为淀粉脱支酶,广泛应用于食品工业、制药业等领域。不断开发普鲁兰酶资源,对我国农产品深加工及淀粉工业节省成本十分必要。实验室前期已从淀粉加工厂附近土壤中筛选出一株普鲁兰酶高效降解菌株Z-1... 详细信息

普鲁兰酶(pullulanase,EC 3.***.1.41)作为淀粉脱支酶,广泛应用于食品工业、制药业等领域。不断开发普鲁兰酶资源,对我国农产品深加工及淀粉工业节省成本十分必要。实验室前期已从淀粉加工厂附近土壤中筛选出一株普鲁兰酶高效降解菌株Z-13。本研究对其发酵液中的普鲁兰酶进行了纯化及酶学性质研究,并成功克隆出克雷伯氏菌(Klebsiella variicola)strain Z-13的普鲁兰酶基因(登录号:KJ146839)。纯化后蛋白分子量约为120 k D,比活力达到51.15 U/mg。薄层层析(thin layer chromatography,TLC)结果表明,该酶水解普鲁兰糖的产物为麦芽三糖。该酶最适温度45℃,最适pH值为5.6,稳定性较好。将终浓度为5 mmol/L的金属离子加入酶活测定体系,测定酶活力,结果显示,Na+、Ca2+,和Zn2+可促进该酶酶活,而Al3+、Co2+、Cu2+、Mg2+、K+、Mn2+和Fe2+对其有抑制作用,其中Cu2+存在的情况下,该酶的活性被完全抑制。序列比对结果表明,该普鲁兰酶基因所编码蛋白为Ⅰ型普鲁兰酶,属GH13家族。本研究通过对该普鲁兰酶进行纯化、酶学性质研究及基因克隆,为该酶进一步的异源表达、分子改造提供基础,且具有一定的工业应用价值。

关键词：普鲁兰酶克雷伯氏菌蛋白纯化基因克隆