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一株抗硅藻附着的海绵附生菌的鉴定及发酵条件优化

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应用海洋学学报 2016年第4期35卷 499-506页

作者：刘书宇俞思羽夏翊腾靳翠丽张立奎周晓见扬州大学环境科学与工程学院江苏扬州225127 扬州大学海洋科学与技术研究所江苏扬州225127

为了从海绵共附生微生物中寻找天然高效抗污损活性物质,本文针对前期研究获取的4株具有显著抗硅藻附着的活性菌株进行活性验证和比较,选出其中最优菌株进行菌种鉴定及发酵条件优化.比较了活性菌株对小新月菱形藻(Nitzschia closterium)... 详细信息

为了从海绵共附生微生物中寻找天然高效抗污损活性物质,本文针对前期研究获取的4株具有显著抗硅藻附着的活性菌株进行活性验证和比较,选出其中最优菌株进行菌种鉴定及发酵条件优化.比较了活性菌株对小新月菱形藻(Nitzschia closterium)、咖啡双眉藻(Amphora coffeaeformis)、碎片菱形藻(Nitzschia frustulum)附着的抑制活性,确定菌株UST050418-715为最优菌株;通过16S r DNA的测序分析,结合平板的菌落形态和扫描电镜下菌体特征,鉴定活性菌株UST050418-715为短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus).为优化该菌株的培养条件,选择了酵母粉、蛋白胨、Na Cl、p H值进行四因素三水平的正交实验,对菌株培养条件进行优化.发现选择的4个因素对应的菌株发酵产物对硅藻附着的抑制活性大小不同,影响显著性顺序是酵母粉>蛋白胨>Na Cl>p H值,综合菌株发酵产物活性、粗提物产量和菌株生长情况进行分析,确定菌株UST050418-715基于海洋2216E培养基的最佳发酵条件为:蛋白胨含量7.5 g/dm3,酵母粉含量3 g/dm3,Na Cl含量10.45 g/dm3,p H值9.5.

关键词：海洋生物学海绵共附生微生物抗硅藻附着菌株鉴定发酵条件优化正交试验

一株海绵附生芽孢杆菌的抗硅藻附着活性成分的分离鉴定

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海洋科学 2016年第7期40卷 23-32页

作者：吴珊俞思羽姜薇张立奎靳翠丽周晓见扬州大学环境科学与工程学院江苏扬州225127 扬州大学海洋科学与技术研究所江苏扬州225127

为寻找天然抗污损活性化合物,以抗硅藻附着活性为导向,采用有机溶剂萃取、半制备高压液相色谱对分离自海绵的芽孢杆菌UST050418-715代谢产物进行分离,纯化抗硅藻附着活性物质,并利用气相色谱-质谱联用仪、核磁共振波谱分析活性物质结构... 详细信息

为寻找天然抗污损活性化合物,以抗硅藻附着活性为导向,采用有机溶剂萃取、半制备高压液相色谱对分离自海绵的芽孢杆菌UST050418-715代谢产物进行分离,纯化抗硅藻附着活性物质,并利用气相色谱-质谱联用仪、核磁共振波谱分析活性物质结构。从菌株UST050418-715代谢产物中分离得到7种具有抗硅藻附着活性的环二肽类化合物,分别鉴定为:(1)环(L-亮氨酸-反式-8-羟基-L-脯氨酸-)、(2)环(L-缬氨酸-L-脯氨酸)、(3)环(D-脯氨酸-L-亮氨酸)、(4)环(L-脯氨酸-D-亮氨酸)、(5)环(甘氨酸-L-脯氨酸)、(6)环(L-苯丙氨酸-顺式-8-羟基-D-脯氨酸-)、(7)环(L-苯丙氨酸-反式-8-羟基-L-脯氨酸-)。说明海绵附生芽孢杆菌UST050418-715代谢产物中存在大量环二肽类化合物,可以帮助宿主海绵实现对硅藻附着的化学防御。

关键词：抗硅藻附着芽孢杆菌 UST050418-715 环二肽

硅油改性环氧树脂防腐涂层抗硅藻附着及减阻性能研究

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涂料工业 2023年第10期53卷 8-14页

作者：徐晓园丁永乐王梦豪王利陈野蔺存国郑纪勇温青中国船舶集团有限公司第七二五研究所海洋腐蚀与防护重点实验室山东青岛266237 哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院哈尔滨150001 西安精密机械研究所西安710075

多功能性聚合物涂层是船舶涂料研究的重要方向之一。采用物理共混改性的方法,利用硅油改性环氧树脂,制备具有防腐防污减阻多功能的涂层。测试了涂层的附着力、接触角、剥离强度、减阻性能和抗硅藻附着性能。结果表明:硅油改性环氧涂层... 详细信息

多功能性聚合物涂层是船舶涂料研究的重要方向之一。采用物理共混改性的方法,利用硅油改性环氧树脂,制备具有防腐防污减阻多功能的涂层。测试了涂层的附着力、接触角、剥离强度、减阻性能和抗硅藻附着性能。结果表明:硅油改性环氧涂层在铝合金基材表面附着良好,划格评级为0级。表面具有疏水性,水接触角达到103.49°,胶粘带剥离强度为0.002 N/cm,比改性前显著降低,对硅藻附着具有抑制作用,抑制率达到70%,同时降低了与水流的摩擦阻力,100 r/min转速下,旋转扭矩值降低了4.27%。加入二甲基硅油对环氧树脂进行物理共混改性,在保持了涂层对基材良好附着的情况下,有效提高了环氧涂层的疏水性、防污性和减阻性。

关键词：环氧树脂硅油防污减阻涂层疏水性抗硅藻附着

船舶防污涂料抗菌性与抗硅藻附着性能实验室测试

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船海工程 2018年第4期47卷 55-59页

作者：白秀琴张德阳贺小燕常江凡武汉理工大学能源与动力工程学院武汉430063

为了评价船舶防污涂料的抗菌性能和抗硅藻附着性能,采用超景深显微镜、接触角测量仪对防污涂层表面形貌、水接触角进行测量,并采用GB/T 21866—2008《抗菌涂料抗菌性测定法和抗菌效果》对抗菌性进行测试,设计静态防污实验对涂层抗硅藻... 详细信息

为了评价船舶防污涂料的抗菌性能和抗硅藻附着性能,采用超景深显微镜、接触角测量仪对防污涂层表面形貌、水接触角进行测量,并采用GB/T 21866—2008《抗菌涂料抗菌性测定法和抗菌效果》对抗菌性进行测试,设计静态防污实验对涂层抗硅藻附着性能进行测试,建立有效的实验室测试评价方法。测试结果表明,选用的防污涂料均具有良好的抗菌性,但是在抗硅藻附着性能上差异化明显,对于低表面能防污涂料,在实验室静态条件下没有抗硅藻附着能力,需要静态实验与动态实验相结合,才能准确评价此类防污涂料的防污性能。

关键词：海洋污损抗菌性抗硅藻附着防污涂料

一株海绵共生芽孢杆菌的抗硅藻附着活性物质的分离与鉴定

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一株海绵共生芽孢杆菌的抗硅藻附着活性物质的分离与鉴定

作者：俞思羽扬州大学

学位级别：硕士

海洋微生物由于其特殊的海洋生存环境,能产生结构新颖且活性多样的代谢产物,从其中寻求具有特异活性的天然产物是开发海洋资源的重要研究方向。海洋生物污损是一直是困扰人类的棘手难题,现行的防污措施都只是临时寻找对环境危害相对较... 详细信息

海洋微生物由于其特殊的海洋生存环境,能产生结构新颖且活性多样的代谢产物,从其中寻求具有特异活性的天然产物是开发海洋资源的重要研究方向。海洋生物污损是一直是困扰人类的棘手难题,现行的防污措施都只是临时寻找对环境危害相对较小的化合物进行防治,没有从根本上解决问题。开发高效、无毒、环境友好的活性化合物,是目前国内外公认解决途径。越来越多的证据表明,海绵独特的防污损化学机制,很有可能来源于其共附生的微生物。因此,从海绵共附生微生物中寻找天然抗污损活性物质,是解决海洋生物污损的重要且可行的方案。本研究针对一株海绵共附生细菌UST050418-715菌株,进行了抗硅藻附着活性的测定、菌种鉴定、发酵条件优化、细菌发酵、活性指导下的活性化合物分离和结构鉴定。结果如下：(1)试验菌株的筛选与菌种鉴定实验室前期工作已经筛选出有抗硅藻附着活性的海绵共附生细菌,选取其中4株：UST050418-315、UST050418-69、UST050418-708和UST050418-715,进行三种硅藻(小新月菱形藻、、咖啡双眉藻、碎片菱形藻)的活性验证。结果表明,这4株测试细菌均对三种附着硅藻(小新月菱形藻(Nitzschia closterium)、咖啡双眉藻(Amphora cofeaeformis)和碎片菱形藻(Nitzschia frustulum))有明显的抑制作用,平均抑制率都超过90%。其中菌株UST050418-715对三种附着硅藻都有较强的抑制附着作用,对测试硅藻的抑制率均≥90%,平均抑制率达92.1%,因此选定试验菌株为UST050418-715。通过16S rDNA的测序分析,结合平板的菌落形态和扫描电镜下菌体特征,鉴定菌株UST050418-715为短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)。(2)菌株UST050418-715发酵条件优化针对菌株UST050418-715进行了四因素三水平的正交试验,发现这四种因素对发酵结果影响从大到小的顺序依次：酵母粉>蛋白胨>NaCl>pH。通过正交试验,结合菌株发酵粗提物活性、粗提物产量和菌株生长情况进行综合分析,发现各发酵条件对活性物质产量有极显著的影响,因此结合三个指标测定结果确定了菌株UST050418-715的最佳发酵条件为：蛋白胨浓度为7.5 g/L,酵母粉浓度为3 g/L,NaCl浓度为10.45 g/L,pH 9.5。(3)菌株UST050418-715活性物质的分离和结构鉴定对菌株UST050418-715进行发酵,积累粗提物。以抗硅藻附着的活性为导向,对粗提物进行逐步的分离纯化和结构鉴定。分离步骤：1)初步分离：用不同溶剂萃取将粗提物按照极性大小分为5个组分,石油醚相、二氯甲烷相、乙酸乙酯相、正丁醇相和水相,分别记为Fr-1～Fr-5.用显微计数测定5个组分的抗硅藻附着活性,HPLC分析各组分,其中二氯甲烷相(Fr-2)活性最好,乙酸乙酯相极性适中易于分离。2)半制备色谱分离：用恒定40%的甲醇作流动相洗脱分离Fr-3,得到Fr-3.1～Fr-3.7,其中Fr-3.2*、Fr-3.5*、Fr-3.6、Fr-3.7*较纯,Fr-3.3活性较好。用40%的甲醇洗脱Fr-2进行半制备HPLC分离,得到Fr-2.1-Fr-2.8,其中Fr-2.1、Fr-2.3*、Fr.2.5*较纯,Fr-2.4、Fr-2.6、Fr-2.7、Fr-8有较好的活性。3)半制备HPLC进一步分离：对活性较好的组分：Fr-3.3、Fr-2.4、Fr-2.6和Fr-2.7进一步的半制备HPLC分离,得到Fr-3.3.1～Fr-3.3.8。Fr-2.4.1～Fr.2、4.6、Fr-2.6.1～Fr-2.6.6和Fr-2.7.1～Fr.2.7.3.进一步分离Fr-2.6.2,得到Fr.2.***.2.1～Fr-2.***.2.4.通过以上分离,选取较纯或活性较好的34个组分进行GC-MS分析,其中12个组分较纯,对其进行1H-NMR分析。通过GC-MS的分子质量分析和1H-NMR分析,可以鉴定出Fr-2.3*、Fr-2.4.2和Fr-3.5*的主要成分为同种物质,环(L-亮氨酸-L-脯氨酸)[Cyclo(L-Leu-L-Pro)],其抑制率分别为12.7%±8.4%、28.5%±3.5%和30.7%±5.0%;Fr-2.4.3的平面结构为环(缬氨酸-脯氨酸)[Cyclo(Val-Pro)],其抑制率为28.0%±10.4%;Fr-2.6.5为坏(D-脯氨酸-L-亮氨酸)[Cyclo(D-Pro-L-Leu)],其抑制率为28.0%±12.6%;Fr-2.7.1为环(L-脯氨酸-D-亮氨酸)[Cyclo-(L-Pro-D-Leu)],其抑制率为18.0%±2.8%;Fr-3.2*为环(甘氨酸-D-脯氨酸)[Cyc

关键词：海绵共附生微生物抗硅藻附着菌株鉴定发酵条件优化代谢产物分离结构鉴定