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高效硝化与反硝化功能菌株的分离筛选及其性能研究

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海洋与湖沼 2020年第6期51卷 1520-1529页

作者：郭少鹏江兴龙王泽旭魏金生集美大学水产学院厦门361021 鳗鲡现代产业技术教育部工程研究中心厦门361021

本研究利用选择培养基从鳗鲡精养殖池和循环水水处理系统中分离筛选出二株脱氮细菌,应用16S rRNA分子生物学鉴定,确定菌株的种属。菌株NB-1属于芽孢杆菌属(Bacillus)、菌株DB-1是恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)。对菌株硝化及反硝化... 详细信息

本研究利用选择培养基从鳗鲡精养殖池和循环水水处理系统中分离筛选出二株脱氮细菌,应用16S rRNA分子生物学鉴定,确定菌株的种属。菌株NB-1属于芽孢杆菌属(Bacillus)、菌株DB-1是恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)。对菌株硝化及反硝化作用性能的研究结果表明:菌株NB-1具有良好的亚硝化及硝化作用性能,在投菌量为0.025%时,氨氮降解率为69.5%,亚硝酸盐氮降解率为99.2%。菌株DB-1在厌氧条件下表现出良好的反硝化作用性能,最适投菌量为0.6%,最佳C/N为12,对硝酸盐氮的降解率为94.6%,对总氮的降解率为64.0%。因此本研究筛选出的二株脱氮细菌可以广泛应用于养殖水体水质调控,具有良好的市场应用前景。

关键词：硝化作用反硝化作用 C/N 功能菌株

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功能菌株对柠檬酸废水污泥减量和脱水的影响

环境科学与技术 2018年第7期41卷 65-70页

作者：方贵银汪苹唐文涛王丹阳程言君北京工商大学食品学院北京100084 轻工业环境保护研究所北京100084

通过现场小型试验装置对目标污泥进行适应性驯化并选择合适的反应停留时间,继而考察不同加菌量的反应器中污泥减量脱水效果。试验结果表明:不论是污泥减量比还是脱水性能都显示48 h反应时间可以满足污泥改性处理要求。A、B两反应器分别... 详细信息

通过现场小型试验装置对目标污泥进行适应性驯化并选择合适的反应停留时间,继而考察不同加菌量的反应器中污泥减量脱水效果。试验结果表明:不论是污泥减量比还是脱水性能都显示48 h反应时间可以满足污泥改性处理要求。A、B两反应器分别投加相当于污泥质量4%、6%的菌剂量,结果显示两反应器均有明显污泥减量脱水的效果。其中高线运行的B反应器污泥减量程度明显优于同期的A反应器,但二者脱水程度相差不明显,污泥溶解性COD均有明显下降。相较于原泥真空抽滤泥饼含水率89.98%,反应器B降低13.36%,后期显示为低线运行的A反应器同样降低9%。

关键词：柠檬酸废水污泥功能菌株减量化脱水性能

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功能菌株及其复合菌剂发酵配合饲料的研究

饲料工业 2022年第8期43卷 23-28页

作者：王飒郭晓军李佳宋卓王世英朱宝成王伟河北农业大学生命科学学院河北保定071000 河北省饲用微生物技术创新中心河北保定071000

发酵饲料富含有益微生物、消化酶及功能物质,已广泛应用于畜牧行业,应用效果良好。微生物种类及功能是影响微生物发酵饲料发酵效果的关键因素之一。为研究不同功能菌株在发酵过程中的作用,以pH、酸溶蛋白含量、抗原蛋白和抑菌活性为指标... 详细信息

发酵饲料富含有益微生物、消化酶及功能物质,已广泛应用于畜牧行业,应用效果良好。微生物种类及功能是影响微生物发酵饲料发酵效果的关键因素之一。为研究不同功能菌株在发酵过程中的作用,以pH、酸溶蛋白含量、抗原蛋白和抑菌活性为指标,对不同菌株及其复合菌剂固态发酵鸡配合饲料进行评价。结果表明:FM-20菌株产酸性物质能力较强,能显著降低饲料pH(P菌株发酵产酸溶蛋白最快;JM-1菌株抑制大肠杆菌能力较强。经复配后,各菌株产生一定协同发酵作用,酸溶蛋白含量达到35.98%,β-伴大豆球蛋白降解明显,对大肠杆菌和沙门氏菌抑制活性显著(P功能菌株及其复合菌剂在发酵配合饲料中的应用提供了相应的基础。

关键词：发酵饲料功能菌株复合菌剂固态发酵发酵效果评价

功能菌株发酵剂的制备及其对香肠品质的影响研究

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功能菌株发酵剂的制备及其对香肠品质的影响研究

作者：王雍雍扬州大学

学位级别：硕士

发酵香肠因具有独特的风味以及较高的营养价值,深受消费者的青睐。但其大多采用自然发酵,存在生产周期长、成本高、对自然环境依赖性强等缺点,由此带来发酵香肠风味差异大和品质稳定性难以控制等问题。发酵香肠在加工贮藏过程中过度的... 详细信息

发酵香肠因具有独特的风味以及较高的营养价值,深受消费者的青睐。但其大多采用自然发酵,存在生产周期长、成本高、对自然环境依赖性强等缺点,由此带来发酵香肠风味差异大和品质稳定性难以控制等问题。发酵香肠在加工贮藏过程中过度的脂肪、蛋白质氧化易造成品质劣变,而功能菌株发酵剂对于改善香肠风味、提高香肠品质具有重要研究意义。腐生葡萄球菌CGMCC 3475(Ss)具有高蛋白酶活性,能降解香肠中的蛋白质产生游离氨基酸;植物乳植杆菌CGMCC 18217(Lp10)具有优良的支链氨基酸转氨酶活力,能分解支链氨基酸产生风味前体物质;植物乳植杆菌NJAU-01(LpN)具有高抗氧化性,能抑制蛋白质和脂质氧化,改善香肠的品质。本文以实验室前期分离得到的功能性菌株Lp10、LpN和Ss作为研究对象,首先设置不同组合的发酵剂,研究对发酵香肠品质的影响,确定最佳的发酵剂组合;再将最佳组合的复配发酵剂制备成冻干菌粉应用于发酵香肠中,并与商业发酵剂进行对比;最后添加外源亮氨酸与复配发酵剂联合作用于发酵香肠,研究亮氨酸对发酵香肠品质及风味的影响。研究结果可以为发酵香肠风味和品质的改善提供理论指导,为肉制品发酵剂的开发和利用提供技术支撑。主要研究内容和研究结果如下:1、功能菌株复配对发酵香肠抗氧化特性及风味的作用。Lp10、LpN和Ss相互之间无拮抗作用,可以复配用于发酵香肠的生产。设置不接种发酵剂的对照组CK以及接种不同组合发酵剂的处理组Lp10、Lp10+Ss(1:1)和Lp10+LpN+Ss(1:1:1),制作发酵香肠并测定理化指标、蛋白降解和氧化指标、挥发性风味物质并进行感官评价。结果发现,复配处理组Lp10+LpN+Ss的色泽、质构、总巯基和表面疏水性显著优于其他处理组(P0.05);冻干菌粉的总巯基含量、羰基含量和TBARS值与液体发酵剂没有显著性差异(P>0.05),但显著优于商业发酵剂(P0.05)。综上所述,制备的冻干菌粉达到了液体发酵剂的发酵效果,且优于商业发酵剂。3、亮氨酸对发酵香肠品质和风味的作用。在发酵香肠中添加外源3 mmol/kg的亮氨酸,与不接种发酵剂、接种液体发酵剂和接种冻干菌粉进行复合处理。结果发现,添加外源亮氨酸的处理组色泽和质构与未添加亮氨酸的处理组没有显著性差异(P>0.05);添加外源亮氨酸的发酵香肠产生了支链醛/醇/酸,且接种发酵剂的处理组支链醛/醇/酸的含量显著高于未接种发酵剂的处理组(P<0.05);亮氨酸的适量添加可以改善发酵香肠的整体感官品质。所以在亮氨酸和复配发酵剂的共同作用下,发酵香肠品质和风味得到了改善。

关键词：功能菌株发酵香肠冻干菌粉亮氨酸风味

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废水处理系统中功能菌株特异分子标记

四川大学学报（自然科学版） 2004年第2期41卷 413-417页

作者：张文露马欣荣徐恒黄钧四川大学生命学院成都610064 中国科学院成都生物研究所成都610041

用40条10碱基随机引物对油脂化工废水处理系统中分离到的降解脂肪酸和脂肪胺功能菌株FA 2,FA 3及对照菌株进行RAPD分析,筛选出长度为700bp的FA 2的特异性片段,并克隆到pMD18 T载体上.根据测序结果,设计了1对SCAR(sequencecharacterizeda... 详细信息

用40条10碱基随机引物对油脂化工废水处理系统中分离到的降解脂肪酸和脂肪胺功能菌株FA 2,FA 3及对照菌株进行RAPD分析,筛选出长度为700bp的FA 2的特异性片段,并克隆到pMD18 T载体上.根据测序结果,设计了1对SCAR(sequencecharacterizedamplfiedregion)引物,通过SCAR PCR反应,获得SCAR标记,并通过对20个培养样品进行PCR扩增,验证了标记特异性.结果表明该标记可作为特异的分子标记用于污水处理系统中功能菌株FA 2的监测.

关键词：废水处理系统功能菌株 RAPD SCAR 分子标记

强化堆肥中木质纤维素降解的功能菌株筛选鉴定

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中国土壤与肥料 2014年第6期 100-105页

作者：徐杰许修宏刘月东北农业大学资源与环境学院黑龙江哈尔滨150030

采用多种筛选相结合的方法,从土壤、秸秆、牛粪等不同来源的样品中分离得到3株具有木质纤维素降解能力的细菌,其同时具有使堆肥快速升温和有效除臭潜力。经菌体形态观察、生理生化分析及16S r DNA鉴定,此3株细菌均属于Bacillus sp.。堆... 详细信息

采用多种筛选相结合的方法,从土壤、秸秆、牛粪等不同来源的样品中分离得到3株具有木质纤维素降解能力的细菌,其同时具有使堆肥快速升温和有效除臭潜力。经菌体形态观察、生理生化分析及16S r DNA鉴定,此3株细菌均属于Bacillus sp.。堆肥功能验证试验结果表明,添加此3株功能菌可使堆肥中纤维素、半纤维素和木质素的降解率分别比对照提高31.31%、19.57%和14.33%;堆肥结束时的发芽率达到93.3%,高出对照36.6%。此3株功能细菌具有很好的促进堆肥中木质纤维素降解和提高堆肥腐熟度的能力,可以考虑将其应用于较大规模的牛粪或其他畜禽粪便的堆肥处理。

关键词：牛粪堆肥功能菌株木质纤维素降解筛选鉴定

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微生态发酵床功能菌株产孢条件的优化

江苏农业科学 2017年第4期45卷 235-238页

作者：秦艳梅张爱民河北省微生物研究所河北保定071051 河北大学生物技术中心河北保定071000

发酵床养殖技术是依据微生物学、营养学、生态学、空气动力学等原理,利用特有活性的功能微生物复合菌群,持续、稳定地将动物的粪尿废弃物转化为多种营养物质与能量,实现粪尿完全降解的无污染、零排放目标的一种新环保型养殖模式。其中... 详细信息

发酵床养殖技术是依据微生物学、营养学、生态学、空气动力学等原理,利用特有活性的功能微生物复合菌群,持续、稳定地将动物的粪尿废弃物转化为多种营养物质与能量,实现粪尿完全降解的无污染、零排放目标的一种新环保型养殖模式。其中高转化率微生物菌株起着重要作用。对猪排泄物具有除臭功能的枯草芽孢杆菌N43进行发酵条件研究,通过单因素试验对培养基成分进行筛选,利用响应面分析法(response surface methodology,简称RSM)和Box-Benhnken中心组合试验建立数学模型,确定该菌株最佳培养基浓度为玉米粉0.5%、大豆饼粉2.5%、FeSO_4 0.5%、MgSO_4 0.05%,最佳培养条件为pH值7.5、种龄20 h、装量30 m L/250 m L,芽孢生成率为95%。

关键词：微生态发酵床功能菌株产孢条件发酵工艺培养基培养条件芽孢形成率优化

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生物质耦合功能菌株修复石油污染土壤的研究

生物质耦合功能菌株修复石油污染土壤的研究

作者： Eheneden Iyobosa 兰州交通大学

学位级别：硕士

石油原油是地球上能源的主要组成部分,油田,存储以及运输的过程中常常由于泄露而导致土壤、空气和水体的污染。石油烃被公认为是具有神经毒性的致癌有机物,若不及时处理会对周围的环境以及土壤中益生菌造成严重危害。本研究旨在采用生... 详细信息

石油原油是地球上能源的主要组成部分,油田,存储以及运输的过程中常常由于泄露而导致土壤、空气和水体的污染。石油烃被公认为是具有神经毒性的致癌有机物,若不及时处理会对周围的环境以及土壤中益生菌造成严重危害。本研究旨在采用生物法对石油污染进行无害化处置。通过采用原油污泥中分离筛选的菌种为工程菌株,以汽车修理厂机油污染污染对研究对象,通过混合发酵以及采用牛粪作为生物强化载体,对污染土壤进行降解修复及条件优化,同时对修复机理与修复效果进行了初步评估。得出以下结论:（1）本研究共分离10株菌株,分别来源于尼日利亚南部某油田与中国山东某油田污泥中培养获得。通过DCPIP脱色测试与乳化指数测试表明:5株为烃类降解菌B2、B3、B4和B5、B9,其中B3是从中国山东某油田,其余菌株B2、B4、B5和B9为尼日利亚菌株。经16S r RNA鉴定表明:菌株B2为铜绿芽孢杆菌、B3为施氏假单胞菌、B4为中间苍白杆菌、B5为里拉微球菌、B9为钙醋酸不动杆菌。5株菌株（1:1:1:2:1）混合组成的复合菌株对机油污染度为2%的液体培养基中,在p H7.0,温度35±2℃条件下,经过14天培养,机油降解率高达88%。（2）以牛粪作为生物强化因子,耦合复合功能菌株共同处置污染土壤实验结果表明,含油为5%的土壤中,牛粪+复合菌的机油降解率为92%,单独施用牛粪的降解率为70%,菌株的降解率达49%。牛粪+混合菌对机油的降解效果显著高于单独使用混合菌。GC-MS分析表明,机油中的一些难降解化合物,如环己烷和五戊二烯,单独使用菌剂无法降解,而牛粪+菌剂的处理得以降解。（3）用普通土壤（0%污染）,污染土壤（5%机油）两个污染水平上,进行冬小麦盆栽试验。采用混合菌株、牛粪、牛粪+混合菌株三个不同处理,对小麦生长指标进行检测。结果表明:牛粪+混合菌株处理的小麦株显著高于其他两组,株高为26.4 cm。牛粪改良土壤（STw）和菌株改良土壤（Aw）分别为24.8cm和23.1cm的高度。与空白对照组相比,石油污染土壤的小麦叶片长度和宽度均减小。牛粪+混合菌添加到正常土壤中的小麦地上部分的鲜重和干重最高,分别为23 g和1.4 g;同时根部鲜重和干重也最高,分别为1.4 g和0.5 g。因此,添加牛粪+复合菌剂可作为石油污染土壤的修复最佳处理。

关键词：生物强化修复功能菌株石油烃污染土壤修复条件优化

泥坑酒曲发酵过程中真菌多样性分析及优势功能菌株的筛选

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泥坑酒曲发酵过程中真菌多样性分析及优势功能菌株的筛选

作者：周璇河北农业大学

学位级别：硕士

泥坑白酒是典型的河北本地浓香型白酒,其特点是采用传统手工制曲、泥池发酵,属于传统粗放的自然生产操作方式,产品品质极易受环境条件的影响,因此探究酒曲真菌微生物群落组成及多样性以及优势功能微生物的筛选,为今后浓香型泥坑白酒的... 详细信息

泥坑白酒是典型的河北本地浓香型白酒,其特点是采用传统手工制曲、泥池发酵,属于传统粗放的自然生产操作方式,产品品质极易受环境条件的影响,因此探究酒曲真菌微生物群落组成及多样性以及优势功能微生物的筛选,为今后浓香型泥坑白酒的规范化生产和工艺的改进提供理论支撑。本研究以河北本地浓香型白酒代表泥坑白酒酒曲为研究对象,结合高通量测序技术、Biolog微平板技术、传统分离培养技术研究了酒曲微生物群落组成及多样性,为改进酒曲质量、提高泥坑白酒的品质等提供理论依据。主要研究结果如下:1.利用温度传感器和烘箱干燥法测定酒曲温度和水分含量,结果显示,制曲过程的五个阶段P1-P5,其酒曲温度呈先升后降的变化趋势,P3阶段达到最高温60℃,之后温度下降至35℃;酒曲水分含量一直呈下降趋势,并且不同部位的水分含量一直表现为里层＞中层＞表层,整个发酵阶段曲坯温度越高,曲坯不同部位水分含量相差越大,但P5阶段的成品曲并没有很大差异。2.利用Biolog技术分析酒曲微生物群落的AWCD值和多样性指数以及对6类碳源利用情况。结果表明,前8h不同时期酒曲微生物的AWCD值无明显变化,之后开始迅速指数式增长,其中P1时期的AWCD值最大,微生物活性最高,而P4时期酒曲微生物AWCD值最低;表征酒曲微生物功能多样性的McIntosh指数、Shannon指数和Simpson指数表明,在整个培养阶段,五个阶段的样品中P1阶段和P3阶段的多样性指数一直高于其他阶段,P4阶段一直显著低于其他四个阶段;分析对特定培养6种碳源利用情况发现,不同阶段酒曲微生物功能多样性差异性比较显著,并且对不同碳源利用情况也不同。整个阶段的酒曲微生物对氨基酸类、酚酸类及羧酸类利用率较明显,对胺类、聚合物类及糖类的利用率较小。各种代谢特征基本呈现出P1＞P3＞P2＞P5＞P4 的状态。3.利用高通量测序对不同发酵时期的酒曲真菌ITS区进行测序,研究真菌微生物群落组成及多样性,结果如下:（1）整个发酵时期的OTU总数是231种,其中共有的OTU数量有20种占比8.66%,表明不同发酵期酒曲真菌群落OTU的相似度并不高,P1时期特有的OTU数量最多占总数的30.3%,说明该时期的物种多样性明显高于其他时期。（2）Alpha多样性分析得到,酒曲真菌群落丰富度、均匀度和多样性一直呈先降后升的趋势,P1和P5时期的酒曲真菌多样性和丰富度较高,P2和P4时期相对较低;PCA分析显示除了 P3和P4时期,另外三个时期各样本点与点之间比较分散,表现出明显的差异,P1时期酒曲物种的聚集程度最差;NMDS分析显示,P2与P5时期的样品距离、P3和P4时期点之间的距离相对较小,P1时期与其余时期样品距离最远,群落结构相似性最小。（3）本研究共鉴定到5个门和49个不同属的真菌,在门水平上,整个发酵期的优势门Ascomycota（子囊菌门）占整个发酵期酒曲的75.78%;在属水平上,随着发酵的进行优势菌属由P1时期的优势菌属Pichia（毕赤酵母属）、Candida（假丝酵母属）和Aspergillus（曲霉属）演变成P2-P5时期的优势菌属Thermoascus（嗜热子囊菌属）、Pichia（毕赤酵母属）和Rhizomucor（根毛霉属）;5个不同阶段酒曲真菌在属水平上的丰富度有一定差异,P1时期与其他时期样品表现出明显的菌属多样性和丰度的不同。4.采用传统微生物分离培养方法及分子鉴定方法,分离纯化可培养菌株并分析其发酵过程中真菌菌落数量及种类在时空上的变化,初步鉴定它们的种属地位。结果表明,升温期真菌菌落数增加,60℃时霉菌数量达到最大,为15.6 lg CFU/g,酵母数量达到11.6 lg CFU/g,之后开始下降;大曲成熟期霉菌数量减少,为8.1 lg CFU/g,而酵母未检出;酒曲不同部位的菌群发生演替变化,出现新的物种生成和原有物种消失的现象,部分菌株表现出由表及里逐渐深扎的生长趋势,利用形态特征和分子生物学鉴定特征确定了 20个菌株的种属地位。5.对前期筛选到相对代表性真菌菌株进行功能测定,筛选高酯化力、高液化力、高发酵力及高糖化力的菌株。结果得出,Pichia kudriavzevii和Kazac hstaniaturicensis这2株酵母菌优于其他3株酵母,米根霉Rhizopus oryzae和黑曲霉Aspergillus niger的功能性质比较突出,这四株真菌可作为优势功能菌株继续进行试验优化。

关键词：泥坑白酒酒曲真菌多样性 Biolog微平板技术功能菌株