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榕树根际土壤广谱拮抗菌株的筛选、鉴定及特性

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应用生态学报 2019年第11期30卷 3894-3902页

作者：李健李肖鹤后文郑沈朱向东江西农业大学生物科学与工程学院

于江西省吉安市内一株明万历年间植下的古榕树下,采集根际土样并使用23种指示菌通过管碟法和菌丝生长速率法对土壤内放线菌进行拮抗筛选,最终得到一株传代稳定的广谱拮抗菌株AHF-20.根据对菌株的形态观察、生理生化特性以及分子生物学鉴... 详细信息

于江西省吉安市内一株明万历年间植下的古榕树下,采集根际土样并使用23种指示菌通过管碟法和菌丝生长速率法对土壤内放线菌进行拮抗筛选,最终得到一株传代稳定的广谱拮抗菌株AHF-20.根据对菌株的形态观察、生理生化特性以及分子生物学鉴定,将该拮抗菌株鉴定为链霉菌,并对该菌株的抑菌活性物质进行了研究.结果表明:链霉菌AHF-20的发酵产物对23种测试指示菌全部具有拮抗效果,且抑菌能力稳定性较好,对温度、光照、紫外线、酸碱都有一定的耐受性,于121℃下加热20 min后依然存在抑菌活性.根据活性物质的极性使用正丁醇萃取发酵产物,获得的正丁醇粗提物稀释至1μg·mL^-1后,对大肠杆菌仍有抑制效果,可见具有较好的生防利用潜力和开发成新型微生物药物的可能性.

关键词：链霉菌拮抗特性生物防治

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一株多功能菌株的发掘、鉴定及解磷条件优化

生物技术通报 2023年第7期39卷 241-253页

作者：谢东汪流伟李宁健李泽霖徐子航张庆华江西农业大学生物科学与工程学院南昌330045

从菌糠鸡粪堆肥中筛选高效的解磷菌并优化其解磷能力,发掘多功能微生物资源以实现农业废弃物的有效利用。利用无机磷选择培养基从堆肥中筛选高效解磷菌,结合形态学观察、生理生化试验、分子生物学鉴定,对菌株进行鉴定。利用单因素和响... 详细信息

从菌糠鸡粪堆肥中筛选高效的解磷菌并优化其解磷能力,发掘多功能微生物资源以实现农业废弃物的有效利用。利用无机磷选择培养基从堆肥中筛选高效解磷菌,结合形态学观察、生理生化试验、分子生物学鉴定,对菌株进行鉴定。利用单因素和响应面试验优化菌株的解磷培养条件;通过解磷、解钾和产吲哚乙酸能力的测定确定菌株的堆肥潜力。筛选得到一株高效解磷菌株Pb1,经鉴定发现菌株隶属于Bacillus smithii strain;培养条件为葡萄糖15.0 g/L、硫酸铵3 g/L、磷酸三钙7.0 g/L、无机盐0.48g/L、温度55.0℃、摇床转速225 r/min、初始pH 7.0、装液量60.0 mL/250 mL、接种量3.0%(V/V)时,菌株Bacillus smithii Pb1的解磷能力最强;进一步通过响应面优化发现,当磷酸三钙6.4 g/L、摇床转速207 r/min、装液量65.0 mL/250 mL时,菌株Pb1培养3 d,发酵液中溶磷量可达534.68 mg/L,是优化前的1.58倍。同时,发现B.smithii Pb1解有机磷、解钾、产吲哚乙酸能力,分别为238.99 mg/L、81.06 mg/L、23.26 mg/L。菌株B.smithii Pb1在高温(55℃)条件下展现出了解无机磷、有机磷、解钾和产吲哚乙酸的能力,为菌株B.smithii Pb1开发成好氧堆肥菌剂奠定基础。

关键词：多功能菌株筛选鉴定解磷特征响应面优化

硫氰酸盐高效降解菌群的动力学及微生物多样性研究

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江西农业大学学报 2023年第2期45卷 444-452页

作者：汪流伟肖小双安雪姣李宁健谢东张庆华江西农业大学生物科学与工程学院江西南昌330045

【目的】硫氰酸盐(SCN-)是一种常见的金矿、纺织、印染和焦化工业污染物,具有较强毒性和化学结构稳定性,其所造成的环境污染已成为近年来亟待解决的难题。【方法】在前期构建的一组高效硫氰酸盐降解复合菌群的基础上,探究在不同初始硫... 详细信息

【目的】硫氰酸盐(SCN-)是一种常见的金矿、纺织、印染和焦化工业污染物,具有较强毒性和化学结构稳定性,其所造成的环境污染已成为近年来亟待解决的难题。【方法】在前期构建的一组高效硫氰酸盐降解复合菌群的基础上,探究在不同初始硫氰酸盐浓度下复合菌群对硫氰酸盐降解速率及复合菌群生长速率的影响,并对其进行动力学分析;根据细菌16S rRNA的序列结果进行群落结构组成分析;通过OTUs、Chao1指数、Shannon指数和Simpson指数对原始污泥和复合菌群进行多样性分析。【结果】(1)复合菌群降解硫氰酸盐及复合菌群生长符合底物抑制模型-Haldane方程,硫氰酸盐最佳降解速率(Vopt)与硫氰酸盐浓度(Sopt)分别为0.13785 g/(L·h)和0.12126 g/L、复合菌群大生长速率(Vopt)与硫氰酸盐浓度(Sopt)分别为1.27828 g/(L·h)和2.78468 g/L。此外,复合菌群在30 h内可完全降解4 g/L硫氰酸盐,最高可耐受15 g/L的硫氰酸盐,培养6 d,降解率可达100%,生物量增加8.65 g/L。(2)该复合菌群细菌多样性及结构与原始污泥发生了变化,细菌多样性及结构在添加硫氰酸盐定向富集驯化后发生了改变,生物多样性在减少;活性污泥中的主要菌属有Uncultured_bacterium_f_Blastocatellaceae、Alicycliphilus、uncultured_bacterium_f_NS9_marine_group、Diaphorobacter、uncultured_bacterium_f_Mitochondria、Thiobacillus,而复合菌菌群样品中主要的菌属有uncultured_bacterium_f_Saccharimonadaceae、uncultured_bacterium_f_Chitinophagaceae、uncultured_bacterium_f_NS9_marine_group、Dokdonella、Thiobacillus。其中Thiobacillus从活性污泥中的劣势菌属(丰度大约为2.69%)变为复合菌群中的优势菌属(丰度大约为77.73%),被认为是复合菌群降解硫氰酸盐的关键菌属。【结论】研究结果初步揭示了复合菌群降解硫氰酸盐规律,并解析了其微生物演变过程,挖掘了功能微生物,为后续硫氰酸盐废水的高效处置提供一定的研究基础和理论依据。

关键词：复合菌群硫氰酸盐废水的高效处置降解动力学微生物群落结构

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多轮次筛选选育高酚酸耐受性丁醇生产菌

农业工程学报 2023年第7期39卷 236-243页

作者：经玉洁黄小倩田璐毅丁欢欢卜京施超越李汉广江西农业大学生物科学与工程学院/应用微生物研究所南昌330045

纤维原料预处理过程中会产生酚酸等抑制菌株生长的物质,为选育出高丁醇产量及高耐受酚酸胁迫丁醇生产菌株,该研究利用多因子复合筛选策略筛选出一株能够合成足够还原力与对丁醇耐受性较好的菌株Clostridium beijerinckii W6。通过丁醇... 详细信息

纤维原料预处理过程中会产生酚酸等抑制菌株生长的物质,为选育出高丁醇产量及高耐受酚酸胁迫丁醇生产菌株,该研究利用多因子复合筛选策略筛选出一株能够合成足够还原力与对丁醇耐受性较好的菌株Clostridium beijerinckii W6。通过丁醇胁迫适应性进化获得丁醇耐受菌W6-1,其丁醇和总溶剂产量相较于菌株W6分别提高了14.01%和16.85%。通过紫外诱变处理菌株W6-1并结合理性筛选模型最终获得丁醇产量较高菌株W6-2,其丁醇及总溶剂产量分别可达到(9.51±0.06)和(15.32±0.11)g/L。最后将菌株W6-2通过酚酸胁迫适应性进化得到突变菌W6-3,其能耐受1.0 g/L酚酸胁迫环境,且丁醇和总溶剂产量相较于菌株W6-2分别提高了18.17%和17.49%。当以葛渣水解液为底物进行丙酮丁醇发酵时,突变菌W6-3的丁醇产量达(8.54±0.31)g/L,相较于菌株W6-2提高了26.71%。经多轮次诱变及适应性进化处理获得的突变菌的酚酸耐受性及发酵性能均有较大提高,该文所采用的多轮次筛选方法可以为其他快速筛选优良生产菌提供可靠的理论参考。

关键词：菌株发酵复合筛选酚酸胁迫水解液

一组高效喹啉降解复合菌群的构建及其降解特性

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微生物学通报 2023年第6期50卷 2305-2319页

作者：李宁健江玉玲安雪姣汪流伟李泽霖张庆华江西农业大学生物科学与工程学院江西南昌330045

【背景】喹啉是一种典型的含氮杂环污染物,广泛存在于焦化废水,具有致畸、致癌、致突变作用,易通过水体污染环境。微生物技术因其绿色高效的特点,被认为是喹啉废水污染最有前景的修复手段之一。【目的】筛选得到一组高效喹啉降解复合菌... 详细信息

【背景】喹啉是一种典型的含氮杂环污染物,广泛存在于焦化废水,具有致畸、致癌、致突变作用,易通过水体污染环境。微生物技术因其绿色高效的特点,被认为是喹啉废水污染最有前景的修复手段之一。【目的】筛选得到一组高效喹啉降解复合菌群,实现含喹啉废水的高效工业化处理。【方法】使用逐级递增驯化法从焦化废水厂污泥中筛选出一组高效喹啉降解复合菌群,结合形态学观察并通过酶活测定、底物广谱性研究,完成对该复合菌群的初探。然后将该复合菌群的培养pH、温度、转速、装液量、接菌量、不同浓度外加碳氮源进行单因素优化,结合优化结果以喹啉降解率为目标进行响应面优化,并通过降解动力学研究喹啉对复合菌群降解行为的影响。【结果】分离出可30 h降解1500 mg/L喹啉的高效复合菌群,可以降解多种含氮杂环化合物;响应面优化结果表明,当pH、温度、转速分别为6.8、30℃、200 r/min时,降解率最高达66%;降解动力学分析发现,当喹啉浓度为1154 mg/L时,比降解率最大高达60.0 mg/(L·h)。【结论】该复合菌群具有高效喹啉降解能力和底物降解广谱性,为微生物高效处理含喹啉废水的工业化处理提供了良好基础。

关键词：喹啉复合菌群降解特性响应面优化降解动力学

环境内分泌干扰物雌激素的微生物降解研究进展

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微生物学通报 2023年第4期50卷 1591-1606页

作者：李宁健张庆华张曙琳韩阎琰安雪姣江西农业大学生物科学与工程学院江西南昌330045

雌激素是一类重要的环境内分泌干扰物。微生物降解是一种去除环境雌激素与进行环境修复的最绿色、环保、经济的方法。本文从分析雌激素的主要来源和危害、归纳国内外已报道的雌激素降解菌、总结雌激素降解的相关基因和组学研究进展、阐... 详细信息

雌激素是一类重要的环境内分泌干扰物。微生物降解是一种去除环境雌激素与进行环境修复的最绿色、环保、经济的方法。本文从分析雌激素的主要来源和危害、归纳国内外已报道的雌激素降解菌、总结雌激素降解的相关基因和组学研究进展、阐述雌激素的降解通路和降解机制这4个方面,概括阐述了环境雌激素的微生物降解作用,并对未来雌激素降解研究的主要内容与方向提出展望。

关键词：环境雌激素微生物降解降解酶降解途径降解机制

土壤中拮抗菌株铜绿假单胞菌HBD-12次级代谢产物的分离鉴定及其体外抗菌抗肿瘤活性检测

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生物工程学报 2020年第11期36卷 2451-2458页

作者：李肖鹤李健后文郑沈朱向东江西农业大学生物科学与工程学院江西南昌330045

为从土壤中筛到具有抗菌和抗肿瘤等生物活性的菌株,以孕烯醇酮作为唯一碳源进行筛菌,经分子生物学鉴定及菌株发酵液抑菌活性测定,发现一株铜绿假单胞菌HBD-12对大肠杆菌、苏云金芽孢杆菌、指状青霉、意大利青霉具有较好抑菌效果。运用... 详细信息

为从土壤中筛到具有抗菌和抗肿瘤等生物活性的菌株,以孕烯醇酮作为唯一碳源进行筛菌,经分子生物学鉴定及菌株发酵液抑菌活性测定,发现一株铜绿假单胞菌HBD-12对大肠杆菌、苏云金芽孢杆菌、指状青霉、意大利青霉具有较好抑菌效果。运用柱层析法分离纯化该菌株发酵液成分,采用波谱法解析所得单体化合物结构,并使用HTRF激酶检测试剂盒测定其抗肿瘤活性。结果显示:分离得到的单体化合物1-羟基-9,10-二氮杂菲和3-羟基-9,10-二氢二氮杂菲均具有显著的抗肿瘤活性。在浓度为20μg/mL时,1-羟基-9,10-二氮杂菲和3-羟基-9,10-二氢二氮杂菲对Aurora激酶A的抑制率分别为78.39%±2.29%和60.34%±8.35%。由此可见该菌株的次级代谢产物对新型抗菌、抗肿瘤药物的研发具有很好的利用价值。

关键词：铜绿假单胞菌抑菌活性次级代谢产物分离纯化结构解析抗肿瘤活性

高产胞外多糖植物乳杆菌筛选及其发酵工艺优化

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食品与发酵工业 2019年第21期45卷 38-45页

作者：张文平赵英杰罗晟程新江西农业大学生物科学与工程学院

为获得高产胞外多糖的乳酸菌,采用菌落拉丝法和硫酸-苯酚法相结合的手段筛选获得1株高产胞外多糖的乳酸菌LPC-1,初步鉴定为Lactobacillus plantarum。以胞外多糖产量为指标,采用单因素和响应面实验对发酵工艺进行优化。优化的培养条件为... 详细信息

为获得高产胞外多糖的乳酸菌,采用菌落拉丝法和硫酸-苯酚法相结合的手段筛选获得1株高产胞外多糖的乳酸菌LPC-1,初步鉴定为Lactobacillus plantarum。以胞外多糖产量为指标,采用单因素和响应面实验对发酵工艺进行优化。优化的培养条件为:蔗糖30 g/L、大豆蛋白胨10 g/L、发酵时间24 h、温度30℃、初始pH值6.5、接种量4%(体积分数)。通过Plackett-Burman实验确定温度、pH、柠檬酸氢二铵为显著因子,结合中心组合实验及响应面分析,确定最优发酵工艺条件为温度32℃、pH值6.7、柠檬酸氢二铵3 g/L,在此条件下发酵测得实际产量为2064.69 mg/L,与预测值基本吻合,与优化前相比增加了48.64%,为乳酸菌胞外多糖的规模化生产提供了依据。

关键词：植物乳杆菌胞外多糖条件优化 Plackett-Burman设计响应面法

镉胁迫对屎肠球菌CX2-6生理代谢及胞外多糖合成的影响

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环境科学学报 2024年第2期44卷 441-452页

作者：李敏罗晟鄢祖旋万娟娟卢时康程新江西农业大学应用微生物研究所南昌330045 江西农业大学生物科学与工程学院南昌330045

过量合成胞外多糖是微生物在抵御外界不良环境时重要的应激手段,探索不同胁迫条件对微生物合成胞外多糖的影响对于理解微生物应激代谢至关重要.本研究对屎肠球菌CX2-6所产胞外多糖进行分离纯化和初步结构解析,进而探索了镉胁迫对屎肠球... 详细信息

过量合成胞外多糖是微生物在抵御外界不良环境时重要的应激手段,探索不同胁迫条件对微生物合成胞外多糖的影响对于理解微生物应激代谢至关重要.本研究对屎肠球菌CX2-6所产胞外多糖进行分离纯化和初步结构解析,进而探索了镉胁迫对屎肠球菌CX2-6生理代谢及其产胞外多糖结构的影响,并采用动力学模型探索了不同多糖对镉吸附性能的差异.结果表明,CX2-6所产胞外多糖主要单糖组成为葡萄糖、甘露糖等,且由3个单一组分构成,其中,含量较高的EPS-1组分为粗糙的片状,而EPS-2组分为不规则扭曲的片状.镉胁迫下屎肠球菌CX2-6胞外多糖产量明显增加,其中,培养基中镉浓度为200 mg·L^(-1)时胞外多糖产量最高,达到1110.89 mg·g^(-1),较胁迫前增加了51.71%,且此时胞外多糖对镉的吸附能力最高.镉胁迫条件下所产生的胞外多糖对镉的吸附能力显著提高,且其吸附过程符合二级动力学,其中,Langmuir等温模型可以更好地拟合胞外多糖对重金属镉的吸附.综上所述,屎肠球菌CX2-6所产生的胞外多糖对重金属离子具有良好的吸附作用,并且在镉胁迫下胞外多糖的产量和吸附性能明显增加,这一特性使得该胞外多糖在重金属污染防治领域显示出巨大的应用前景.

关键词：胞外多糖屎肠球菌CX2-6 镉胁迫吸附