微生物研究范文

时间:2023-04-09 03:50:33

导语:如何才能写好一篇微生物研究,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

微生物研究

篇1

在新收获的粮食或经过一段储藏的粮食,其外部或内部都存在大量微生物,.根据来源不同,可将这些微生物分为原生微生物区系和次生微生物区系两个类型。前者在农作物生长期间早已与植株建立了密切的关系.从相同农作物植株上所采收的籽粒,往往携带着相类似的微生物区系,其存在的数量往往很多;后者主要在粮食收获、干燥、包装、运输及加工等流通环节传播而来,其数量和类型常因作业的具体情况而有差异。粮食微生物可根据它们摄取营养的生活方式和对环境条件的要求不同而分为附生、寄生、半腐生、以及腐生等类型。

附生微生物这类微生物大量存在于新收获的种粮颗粒外部或内部,占粮食上带菌量的极大比重,其中最主要的一种是植生假单胞杆菌(Pweusomonasherbicola),比较次要的是萤光假单胞杆菌(P.fluorescens)。这些细菌在作物生育期已开始在植株上大量生产繁殖,但并不直接破坏作物的细胞组织,而仅吸收器官外部的渗出物作为主要营养来源。它们在作物生长期间还能大量合成维生素,有利于产量和品质的提高。同时还能对植物病原菌产生抑制和抵抗作用。所以,不论从植物营养或抗病的角度来看,附生微生物与农作物之间实际上起了“共生”作用。实践证明,植生假单胞杆菌附生在种不同种类的粮食微生物颗粒上,常和其他有害微生物处于对立的地位,其存在的相对数量及在不同时期的消长趋势可作为判断种粮健康状况和储藏稳定性的客观依据。当这种细菌大量存在时,表明该批粮食粮情正常,生活力旺盛;否则就表明粮食的储藏稳定性已遭破坏,应加强检查,注意粮情变化。因此附生微生物在粮食储藏上应视为有益微生物类型的代表。

寄生和半寄生微生物粮食上的寄生菌可根据它们从寄主获得营养的依赖程度和利害关系分为寄生和半寄生两个类型,但其间并没有严格的界限,而且寄生的性质还可随寄主的代谢强度和生活条件而发生变化,有不少寄生微生物也兼营腐生的生活方式,也有很少数的种类能和寄主建立近乎“共生”的关系。这些类型的微生物大都在农作物生育期间侵入正在形成或接近成熟的籽粒内部,大多数为真菌,有少数是细菌。内有一些是兼具腐生性的半寄生菌,另一些是具有活物寄生性的农作物病原菌;后者不但会引起严重的农作物病害,还可能使籽粒带有毒性,失去食用价值,并不宜作为饲料,为了控制这类微生物的蔓延为害,必须建立严密的农产品检疫制度,加强综合防治。

篇2

关键词 :     微生物检验;研究进展;发展趋势;

在诸多领域的工作中都涉及微生物检验环节,如食品、药品等的检验,对保障相关产品的质量具有重要作用。微生物检验也是实验室检测的重要手段,根据检测需要和实际情况采取相应的微生物检验手段能更好地提升微生物检验效果与水平,这就需要相关人员不断深入研究微生物检验技术,把握好微生物检验的发展趋势,使其在相关工作中得到更好的应用。

1、 微生物检验技术概述

微生物检验主要是对部分产品(一般是口服的食品、药品)中的微生物污染开展定性或者定量检验的技术。该技术涉及诸多领域与行业,如食品、饮用水、外用或口服的药品、需灭菌的产品和化妆品等,此类产品卫生标准有明确的规定,通过微生物检验技术对其微生物污染实现严格控制,避免各类有害病原微生物侵入人体而对广大消费者的健康造成危害。在微生物的常规检验中,主要的测定内容有需氧菌的总数、霉菌的总数、肠道的致病菌、化脓性的致病菌、食物的中毒菌、破伤风的厌氧菌、活螨虫和螨虫卵以及大肠菌群等。在微生物检验中,一定要严格执行检验的程序,在样品检验前一定要对操作的环境提前采取灭菌处理,操作期间谨防出现二次污染[1]。

在微生物检验中,基本操作有接种、分离纯化、培养、鉴定和保存等。在接种方面,常用的方法有划线接种、三点接种、穿刺接种、浇混接种、涂布接种、液体接种、注射接种、活体接种等。对培养基完成高压灭菌后,通过已灭菌处理的工具在无菌条件下进行含菌材料向培养基上接种。在分离纯化方面,若一个菌落内的所有细胞都来自一个亲代细胞,此菌落就被称作纯培养。在鉴定菌种时,用到的微生物要求是纯培养物,而纯培养物的获取就是分离纯化的过程,方法也有很多,如倾注平板、涂布平板、平板划线、富集培养、厌氧处理、单细胞分离等。在培养方面,以培养时对氧气的需求情况为标准,可以分为好氧培养、厌氧培养;以培养基的物理状态为标准,可以分为固体培养、液体培养。在鉴定方面,主要涉及形态学的观察、生理生化的试验、化学成分的分析、基因型的分析、系统发育的分析等内容。在保存方面,基本原理是挑选优良的纯培养物,使其处于休眠状态,然后人为创造有利于其休眠的环境,使其在长期保存后依然具备菌种原有的优良特性[2]。比较常用的方法有定期移植方法、液体石蜡方法、真空冷冻干燥法、低温冻结方法等。

2、 基因检测在微生物鉴定中的应用进展

在微生物鉴定中,基因检测是一种新技术,目前已经研究出下一代测序(Next Generation Sequencing,NGS),此方法主要是对大量DNA的小片段进行检测,通过特定算法对个体检测的数据与参考基因的序列实施对比,发现可能存在的变异情况。以医学临床中的微生物检验为例,NGS可以用于感染性疾病病原体的鉴定。对病原微生物的传统鉴定方法主要包括涂片镜检处理、分离培养、质谱和生化反应等,但此类方法呈现出周期长、灵敏度低和过程复杂等缺点,对分枝杆菌的菌种鉴定用时需30~40 d,对苛养菌、病毒等的培养条件也极为苛刻,大大增加了培养的难度。分子诊断基于聚合酶链反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)有效解决了上述病原体的鉴定问题,但不能解决未知的微生物检验难题,因为未知的微生物核酸序列也未知,无法设计引物,这也成为该技术最大的难题[3]。在NGS检测中,不需要对病原体实施分离培养处理,也不依赖已知的核酸序列,能直接实现标本的测序、鉴别,有效节省了检测时间、提升了诊断效率,在对未知物种和难培养病原体的鉴定中具有显着的优势。在对病原体的鉴定中,NGS的应用主要包括两种方法,分别是r RNA基因测序、全基因组测序(Whole Genome Sequencing,WGS)。其中,r RNA基因测序法在临床上主要用于细菌和真菌等鉴定,也是菌群分析环节的基础;WGS和r RNA基因测序方法相比,WGS能获取更加全面的信息,适合在病毒的鉴定中使用。大部分的病毒是不可培养的,且存在高度变异的情况,NGS和基因芯片、Sanger测序法等相比,NGS具有更高的效率,也不需要设计特定探针,适用于复杂的临床标本病毒鉴定。

3 、微生物鉴定技术的研究进展

微生物鉴定的定义是以现有的分类系统对未知微生物的特征实施测定,以对其实施细菌、霉菌和酵母菌等大类区分,或对属、种和菌株水平进行确定的过程。在鉴定污染微生物时,一般结合鉴定的水平合理选择鉴定的方法。在微生物的鉴定中,传统方法(经典的生化反应、革兰氏染色的显微镜鉴别等)一般适用于大多数非无菌类药品的生产以及部分无菌生产环境中的风险评估。但在药品的微生物污染相关事件中,通过传统的方法并不能满足快速分型、准确鉴定和溯源分析等需求,所以,研究分子生物学时产生的基因型鉴定法逐渐得到应用[4]。

采用传统技术鉴定表型主要包括菌落形态的观察、染色、生化鉴定、显微镜检查等环节,呈现出成本低和便于操作等优点。但微生物表型存在一定的可变性,不同的生长环境会对其表观形态产生影响,如不同培养基内的微生物可能有不同的颜色。同时,传统表型鉴定技术对人员经验和培养条件较为依赖,在一些生长缓慢、培养难度大、需特殊营养的微生物鉴定中具有很大的局限性。随着社会的发展,现代化的微生物鉴定技术逐渐在药品污染的微生物鉴定、溯源分析以及污染调查等方面得到广泛运用,此类技术实现了对传统表型鉴定的拓展与丰富,如生化鉴定系统(如VITEK和API的系统)、FTIR(傅里叶红外光谱)、MALDI-TOF-MS(基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱)、以碳源分析为基础的全自动化微生物鉴定系统、脂肪酸鉴定系统等,有效提升了微生物的鉴定效率和药品质量的控制水平。

随着鉴定技术的发展,基因型鉴定技术被研发出来,这是一种以微生物的基因序列为基础,对其分子实施生物学鉴定的技术,不依赖微生物的培养,是一种现代化的鉴定技术类型。基因型鉴定技术和表型鉴定技术存在很大不同,其数据库较为完善,能以微生物的遗传物质为基础,通过差异分析对微生物进行鉴定,呈现出高效率、高准确度和高通量等特点。在自然环境中,约有10%的物种能以分离培养的方法获取,以微生物的培养为基础的传统表型鉴定具有很大的应用局限性,而采用基因型鉴定,以16S r RNA的高通量式测序法获取的微生物群落信息就十分全面。当然,基因型鉴定也有一定的缺陷,使用16S r RNA法时,不能对某些亲缘较近、不明显的特征序列类微生物进行准确鉴定;采用高通量的测序分析混合样本时,不能有效排除已死亡的微生物干扰因素等[5]。

4、 微生物检验技术的发展趋势

在微生物检验技术的发展过程中,逐渐产生了很多技术类型,各有优缺点。为了有效地弥补各检验方式的缺陷,可以对多种方式实现联合运用。在选择检验方式时,需要综合考虑相应条件,特别是检验中对灵敏度的要求。因此,提升灵敏度、消除假阳性是检验技术研究过程中的重要关注内容。在计算机技术迅速发展的背景下,微生物检验技术朝着高度自动化以及简便快速的方向发展。目前,分子生物学相关技术在自动化的仪器联合中,已经被运用于病原菌的诊断和鉴定、耐药基因的检测等方面。要想实现高质、高效和价格低廉等有效统一,就要改变临床中病原菌的检验现状以及传统观念,在各学科的交叉发展中,新型检验技术也会越来越多。

近年来,新型技术得到了迅速发展,如电化学和比浊法等技术,可以对药品内的活微生物实现直接测定;固相细胞的计数法以及流式细胞的计数法等,能分析微生物细胞内的特定成分。上述技术能提高药品检测的准确性,也能保证检测人员的安全,因此,应用前景十分广阔。基于技术的迅速发展,要想实现药品中微生物检验的进步,还要完善检验标准,提升相关检验人员的综合素质和专业水平。因为药品检验期间需要人工操作,操作人员的技术水平会对检测结果产生直接影响。为了提升操作人员的技术水平,要对检测人员开展定期培训。目前,在药品微生物的检验中,软硬件设备都得到了显着改善,且药品的微生物检验技术也朝着标准化方向发展,特别是对无菌制剂的研究已取得显着成就,推动着检验项目和方法、药典制定的依据等朝着更科学的方向发展[6]。

5 、结语

微生物的检验在诸多领域得到了应用,也逐渐产生了很多检验技术和方法,各有优点与不足。为了促进相关技术作用的充分发挥,还需要对检验技术不断进行研究,把握好检验技术的发展趋势,推动检验技术的现代化发展。

参考文献

[1]白梅临床微生物检验的快速诊断技术研究进展[J]家庭医药,2018(7):59.

[2]李茂峰.食品微生物快速检测技术及其自动化研究进展[J].食品安全导刊, 2017(18):120.

[3]王颖临床微生物快速检验技术研究进展[J]医药前沿, 2017(23):6-7.

[4]郑小玲,王银环,陈君豪,等药品微生物检验替代方法国内外研究进展[]药物分析杂志, 2020(4):8-13.

篇3

关键词:昆虫肠道;微生物;多样性

引言

昆虫肠道是微生物分布的一类特殊生境,存在种类繁多、数量庞大的微生物。昆虫肠道系统受多变的环境影响,因此这类微生态具有多样性,该多样性与昆虫种类、食性、杀虫剂抗性机制、宿主的生理功能等密切相关。近年来,随着社会发展,社会对环境保护高度重视,这促进了昆虫肠道微生物研究,同时测序技术高速发展,为该研究提供了技术支持。已经有很多学者着手研究昆虫与肠道微生物的共生关系。

1 昆虫肠道微生物的种类及研究方法

肠道微生物可分为常驻群落和过路群落,常驻菌群是在昆虫肠道中长期存在的;过路菌群是指不能在健康的动物肠道里长期停留的菌群。同时菌群可分为益生菌和病原菌,在数量上占有绝对的优势的菌群基本均为常住菌群和益生菌。有些肠道微生物能够与昆虫互利共生则为共生菌,包括兼性共生菌和专性共生菌,有些肠道微生物会对昆虫的生长发育造成明显影响,甚至可能导致寄主死亡,为寄生菌。

昆虫肠道微生物多样性检测方法包括传统培养检测方法、分子检测的方法(16S rRNA基因的分子检测方法、基于宏基因组学的检测方法等)。其中由于16S rRNA基因的分子检测操作相对简单,可以作为昆虫肠道微生物检测和鉴定的首选方法。

2 昆虫与微生物互作的研究意义

2.1 提供营养物质

昆虫肠道中的微生物,含有多种酶系统,参与代谢,在昆虫的生化反应中起着重要作用。已有报道证实了肠道微生物能合成特定的氨基酸、合成类脂、维生素、并含有固氮作用,如根瘤菌。有时肠道微生物本身也可以成为昆虫的食物,为昆虫提供营养物质。

2.2 挖掘具有特殊功能的微生物资源

昆虫与微生物互作的研究,有利于从昆虫肠道这一特殊生境中挖掘具有特殊功能的微生物资源。现已有研究,进行昆虫肠道微生物的分离,以产生高活性生物活性物质为筛选目标,筛选获得有重要应用价值的微生物菌株,如产抗菌、抗肿瘤、特殊酶等活性物质的微生物菌株,分离纯化所产生物活性物质,研究活性物质组成和特性,优化活性物质产生条件,更好地开发微生物资源以及利用生物活性物质。

2.3 昆虫与肠道细菌的免疫互作

肠道细菌与昆虫的免疫系统的存在着相互作用。免疫的作用机制对害虫的生物防治具有重要的意义。宿主昆虫与肠道细菌的免疫互作,是肠道细菌研究的一个难点。其免疫的机制可以用于抵御外来病原微生物的入侵,同时又能抑制肠道微生物的过度增殖。从中也不难看出,在长期的发展中,肠道细菌与昆虫的共生关系达到一种协同作用,相互妥协,两者在免疫系统上的相互作用促进了各自的发展。

3 昆虫肠道微生物多样性的影响因素

3.1 摄取的食物

昆虫种类的多样使得其肠道环境也有多样性。肠道是昆虫的重要消化场所,肠道微生物菌能对特定食物进行代谢、降解。不同的昆虫食性不同,摄取的食物种类也有所不同。研究表明,小菜蛾成虫中肠道内阿氏肠杆菌含量较高,而阴沟肠杆菌较少,小菜蛾幼虫专性取食十字花科植物,成虫主要取食蜂蜜,这可能是小菜蛾肠道微生物多样性改变的原因之一,即食性的改变。

3.2 宿主的生理功能

通^研究暗黑鲍金龟成虫肠道、卵以及不同龄期幼虫后肠内微生物的群落组成,可以观察到暗黑银金龟,在不同发育阶段的肠道微生物分子多态性。证实了宿主的生理功能的确影响昆虫肠道微生物多样性和分子的多态性。

3.3 杀虫剂抗性机制

昆虫杀虫剂抗性机制与昆虫肠道微生物的多样性有关,昆虫利用肠道微生物对杀虫剂产生抗性,昆虫肠道内若共生有能够降解杀虫剂的菌群,昆虫即可以对杀虫剂产生抗性,并降解杀虫剂,而且通过宿主昆虫与肠道细菌的免疫互作,也能使宿主对生物农药的抗性提高。通过对该机制的研究呢,也有利于对昆虫的生物防治。

4 结束语

昆虫肠道内含有数以万计的微生物,含有丰富的微生物资源。昆虫为肠道微生物提供一个相对特殊且较外界环境稳定的生境,于此同时,昆虫肠道微生物为昆虫提供营养物质、协助免疫系统,为昆虫的发育和代谢作出贡献。

现已有关于昆虫肠道微生物多样性方面的研究报告,也见少量从家蚕、白蚁、蟑螂等少数昆虫肠道进行微生物菌株分离的报道,如从蟑螂肠道中分离获得产抗菌蛋白的假单胞菌,从螳螂肠道中分离获得产抗肿瘤活性分子的霉菌菌株。基于现今科学技术的发展及社会发展,昆虫肠道微生物的研究应着重于以下几个方面。首先是通过昆虫肠道菌群不断探索新的害虫防治方法。根据肠道微生物的研究结果,可以有效进行害虫的生物防治。此外,目前人们已经对许多昆虫的肠道微生物种类进行了研究,但对很多肠道微生物的作用和功能并不太了解,尤其是人们对肠道微生物彼此的复杂关系、其在昆虫生理、发育中所起的具体作用、以及相应的机制尚知之甚少,因此应致力于研究、理解其互作关系的机制,并投之于研制、应用微生态制剂。同数十万计的昆虫种类相比,目前关于昆虫肠道微生物资源的发掘和利用,只能算是刚刚起步,有大量的昆虫种类还有挖掘具微生物资源的价值,肠道微生物有更多我们未知的功能需要被继续研究利用。

参考文献

[1]周洪英,孙波,吴洪丽,等.昆虫肠道微生物功能及家蚕肠道微生物研究进展[J].北方蚕业,2015,04:1-4+33.

[2]夏晓峰.小菜蛾中肠微生物多样性及其功能研究[D].福建农林大学,2014.

[3]鲁迎新,刘彦群,李群,等.昆虫肠道微生物多样性研究进展[J].河南农业科学,2016,11:1-7.

[4]黄胜威.暗黑鳃金龟幼虫肠道微生物分子多态性及纤维素降解菌多样性研究[D].华中农业大学,2012.

[5]相辉,黄勇平.肠道微生物与昆虫的共生关系[J].昆虫知识,

2008,05:687-693.

篇4

关键词:微生物;血栓;溶栓药物

心肌梗死、动静脉血栓栓塞等心血管疾病是造成全球人口死亡的主要原因之一。目前临床上使用的溶栓药物主要是组织型纤溶酶原激活剂、尿激酶等纤溶酶原激活剂。尽管应用广泛,这些药物价格昂贵、对纤维蛋白的特异性较低、出血危险等限制了这些药物的使用,因此有待开发更为理想的溶栓药物。微生物是溶栓药物的重要来源,其种类繁多、代谢产物多样化、生长周期短、生产成本低等特点,为筛选新型溶栓活性物质提供了丰富的资源。

1 几种重要的微生物源溶栓药物

1.1链激酶 1949年研究人员从β-溶血链球菌的发酵产物中发现链激酶(Streptokinase, SK),其分子量为47kD,由414个氨基酸组成,是最早应用于临床的溶栓类药物。SK通过与纤溶酶原以1:1的比例结合成SK-纤溶酶原复合物,然后暴露活化位点,激活纤溶酶原成为纤溶酶,从而进行血栓溶解。临床应用表明SK有效且冠状脉开通率高,但因具有天然的抗原性而时有严重的免疫反应发生,且极短的半衰期极大的影响药效作用的发挥。

1.2 葡激酶 葡激酶(Staphylokinase, SaK)是由溶源性金黄色葡萄球菌分泌产生的一种由四种纤溶酶原激活因子构成的蛋白质家族,分子量均为16.5kD。SaK在血浆中同样是与纤溶酶原形成复合物,激活纤溶酶原成为纤溶酶并溶解血栓。大量动物血栓模型实验显示, SaK溶解动脉血栓的效果要明显优于SK。SaK具有极强的纤维蛋白特异性,当无纤维蛋白或血栓时,SaK-纤溶酶原复合物很快被2-抗纤溶酶灭活而不激活纤溶系统。虽然到目前为止尚未见SaK引起过敏反应的报道, 但SaK来源于细菌,仍然有着潜在的免疫原性。

1.3纳豆激酶 纳豆激酶(Nattokinase, NK)是在纳豆发酵过程中由纳豆枯草杆菌产生的一种丝氨酸蛋白酶,由Sumi等在1987年发现。NK的分子量为27.7kD,在pH6~12.5的范围内稳定,热稳定性好,甚至在酸性环境下酶活也不会完全丧失,并已经从枯草杆菌中获得了其基因aprN。在临床实验中,口服NK胶囊能明显缩短优球蛋白溶解时间。NK具有纤溶活性外,还纤溶酶原激活剂,对交联纤维蛋白有很强的水解活性,但对纤维蛋白原却并不敏感,所以不易引起出血。基于NK来源于食源性微生物,无任何毒副作用,原料来源丰富,因而有很大的开发价值。

2 来源于其他微生物的溶栓药物

2.1来源于链霉菌的纤溶酶 链霉菌是多数抗生素生产的重要菌种,次级代谢产物丰富,可同时分泌多种蛋白酶,且为非致病菌,因此研究该种菌产生的活性物质具有重要的实际意义。

中国医学科学院筛选到产多种纤溶活性成分的链霉菌Y4051,并分离出了单亚基多肽链蛋白酶SW-1,可以直接降解纤维蛋白和纤维蛋白原,但不具有纤维蛋白特异性,可能造成系统性纤溶,因此在使用上受到一定限制。Chitte等2由链霉菌SD-5分离出来一种纤溶酶原激活剂,其相对分子量为35kD,最适pH值和温度分别为8和55°C,它的一大优点是在工业上有可能在较低的成本下进行大规模生产。鞠秀云等3从链霉菌XZNUM00004发酵液中纯化得到丝氨酸蛋白酶SFE1,其相对分子质量为20kDa,最适pH和最适温度分别为7.8和35℃。SFE1纤溶活性高且有耐热的优点,能够快速水解纤维蛋白原的三条链。Mander等4分别从三株链霉菌菌株CS624、CS684和CS628发酵液中分离得到三种纤溶酶FES624、FP84和FP28,其中FP28的相对分子质量为17.6kDa,是目前为止报道的链霉菌产生的最小的纤溶酶,可在两小时内分别水解纤维蛋白原的三条链,体外动物实验表明其具有很好的溶栓活性,在未来可发展成为有前景的溶栓药物。Uesugi等5从链霉菌中得到一种丝氨酸蛋白酶SOT,体外实验结果表明,SOT的纤溶活性是纤溶酶的18倍,同时也具有纤溶酶原激活剂活性。SOT能够迅速水解纤维蛋白原的A(-和B(-链,与纳豆激酶具有纤溶协同效应,可作为一种有效的溶栓剂用来进行血栓的治疗。

2.2海洋假单胞菌产生的溶栓活性物质 海洋微生物具有耐高压、噬低温、耐盐等生理特性,被认为是获取具有新型理化性质物质的又一重要来源。刘晨光等从海洋假单胞菌中提取得到一种分子量21kD的纤溶酶,最适pH值和最适温度分别为8和50℃,且该酶具有降解苯甲酰-L-精氨酸乙酯盐酸盐的活性。对于该酶还需对其结构、催化特征以及毒理药效作用等作进一步研究,为进一步开发为新药和发酵工业生产提供科学依据。

2.3其他 天津科技大学分离出一株中国根霉 12#,刘晓兰等利用紫外线-氯化锂复合诱变的方式,得到酶产量较出发菌株提高32.9%的稳定高产正突变株,并通过固体发酵分离纯化得到分子量为18.0kD的纤溶酶,有直接降解纤维蛋白和纤溶酶原激活剂的的双重溶栓作用。Wodeuk等6从芽孢杆菌CK-114的发酵产物中分离纯化得到了枯草激酶CK,其分子量为28.2kD,最适pH值为7.0,且热稳定性较好,具有纤溶活性和促纤溶活性。目前CK已在许多动物模型中表现出较理想的体内溶栓效果。此外Lee等7还从密环菌发酵物中分离到具溶纤作用的金属蛋白酶,分子量为21kD,其最适pH值和温度分别为6和 33°C,能有效水解纤维蛋白原。

3 分子生物学研究

目前国内外正致力开发新一代溶栓剂,如用蛋白质工程手段分子改造,通过定点突变或改变相关结构域等手段提高对纤维蛋白的特异性、延长半衰期以及发展导向性溶栓功能等。

1992年Nadamura等8确定了纳豆激酶的基因序列和 氨基酸序列,为从基因工程角度提高纳豆激酶的产量和活性提供了可能。2003年彭勇等克隆了豆豉溶栓酶基因,又将α-淀粉酶启动子及信号肽与豆豉溶栓酶基因前肽及成熟肽序列融合,并将纯化标签His-Tag与豆豉溶栓酶基因融合,通过金属亲合柱进行纯化,简化纯化步骤,提高回收率。不同溶栓酶间存在很高的同源性,解析这些酶的空间结构并用生物信息学确定酶的功能氨基酸,可通过定点突变改造基因以提高酶比活和纤维蛋白特异性。利用 DNA 重排等定向进化手段来改造纤溶酶, 将可以提高纤溶酶产品的功效。

4 结论及展望

随着现代生物化学与分子生物学的发展,人们越来越关注微生物产生的溶栓活性物质,对产生大量蛋白酶的微生物进行筛选,并进行分离纯化、功能研究与开发,以及通过不同的分子生物学手段对蛋白酶结构及基因进行改造,重组表达出优化溶栓物质,降低副反应,获得工业化大规模生产,将成为这一领域今后的研究方向。

参考文献:

[1]王骏,王敏,王以光.链霉菌产生的新型纤溶酶的纯化和性质研究[J].生物工程学报,1999,15:147-153.

[2]Chitte R,Dey S.Potent fibrinolytic enzyme from a thermophilic Streptomyces megasporus strain SD5[J].Lett.Appl.Microbiol,2000,31:405-410.

[3]Ju X, Cao X, Sun Y, et al. Purification and characterization of a fibrinolytic enzyme from Streptomyces sp. XZNUM00004[J]. World J Microb and Biot,2012,28:2479-2486

[4] SIMKHADA J R, MANDER P, CHO S S, et al. A novel fibrinolytic protease from Streptomyces sp. CS684[J]. Process Biochem,2010,45:88-93.

[5]Uesugi Y, Usuki H, Iwabuchi M, et al. Highly potent fibrinolytic serine protease from Streptomyces[J]. Enzyme Microb Tech,2011,48:7-12.

[6] Wodeuk K, Keehyun C. Purification and characterization of a fibrinolytic enzyme produced from Bacillus sp. strain CK 11-4 screened from Chungkook-Jang[J]. Appl Environ Microb, 1996, 62:2482-2488.

篇5

关键词 烟草发酵;微生物;种类;动态变化;发酵机理;应用

中图分类号 TS44+.4 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2014)09-0302-02

Research Progress of Microorganism in Tobacco Fermentation

SUN Yu-yu

(Department of Environmental Engineering and Chemistry of Luoyang Institute of Science and Technology,Luoyang Henan 471023)

Abstract Fermentation plays an important role to improve the quality of tobacco in the process of tobacco processing. Microbial flora is the main biological factors affecting the quality of tobacco,and throughout the whole process of tobacco fermentation. In this paper,research about microbial species,dynamic changes in tobacco fermentation,the fermentation mechanism and application at home and abroad were summarized,and the role of the research on the tobacco industry to improve tobacco quality was pointed out,so as to provide theoretical basis and technical support for the generalization and application of microbial fermentation technology.

Key words tobacco fermentation;microorganism;species;dynamic changes;fermentation mechanism;application

吸烟危害健康已是众所周知的事实。我国是世界上最大的烟草生产和消费国家之一,烟草带来巨大经济效益的同时,也给人类健康造成了很大的威胁。吸烟者主要是吸食烟草燃烧产生的烟气,烟草经高温燃烧释放的烟气中含有大量的有害物质如烟碱、亚硝胺(TSNA)和焦油等。烟草经燃烧释放的有害物质大部分由烟草中的蛋白质、碳水化合物等燃烧产生,这些有害物质不仅危害健康,而且影响卷烟的品质。减少卷烟燃烧产生的有害物质,提高卷烟品质,是烟草业广泛关注的热点和难题[1]。研究发现,烟叶中含有可以降解烟草中产生有害物质的大分子物质的微生物,如将这些微生物有效利用,以分解烟草中的大分子物质,从而促进烟草化学成分和物理性质的改变,减少卷烟产生的有害物质,可增加卷烟的可用性与吸食安全性。

1 烟草中微生物的种类

微生物在烟草中广泛存在且种类繁多,最早Reid等在雪茄烟烟叶表面发现大量细菌和真菌,并从烘烤后的烟叶中分离出巨大芽孢杆菌、青霉和曲霉。Tamayo等[2]从西班牙烟叶中分离出优势菌株芽孢杆菌和球菌。Garner 等从白肋烟中分离出细菌和酵母菌,得到的细菌主要是枯草芽孢杆菌,但酵母菌的数量要比细菌少。韩锦峰等[3-4]研究发现,烟叶中的微生物类群主要包括细菌、放线菌和霉菌三大类,微生物含量一般为5万~8万个/g。罗家基等[5]从烟叶中分离出4种优势菌种,且均为芽孢杆菌(Bacillacea)。邱立友等[6]分析了3种烤烟不同陈化时间的10个烟样叶面微生物的数量和种类,发现烟叶微生物发酵中,细菌中芽孢杆菌属为优势菌群,而放线菌和霉菌数量较少。朱大恒等[7]发现复烤后烟叶表面微生物中芽孢杆菌属(Bacillus)和梭菌属(Clostridium)为优势菌,但细菌总数逐渐降低。雷丽萍等[8]对8个白肋烟品种的细菌菌落进行观察和计数,结果发现菌落颜色和形态因烟草品种不同而差异较大。王 革等[9]从自然发酵烟叶上分离出酵母菌。Ruiz Gutierrez 等从干烟叶表面分离出一种能够降解烟碱的菌株,经鉴定为阴沟肠杆菌(Enterobacter)。

2 烟草发酵中微生物的动态变化

在烟草发酵过程中,烟叶表面的微生物数量和种类不断变化,并且随发酵条件、发酵时间的不同而产生不同的变化[10]。对于深色明火烤烟,烟叶中的细菌数量先增加,之后缓慢降低[3]。陈福星等[11]的研究表明,烟草发酵完成时烟叶中有少量细菌、放线菌和霉菌。English等研究发现,在高温高湿等条件下发酵的烟叶中的微生物易造成烟叶腐烂,并降低烟叶香气。Ray F. Dawson等发现,嗜热性放线菌属(Thermophilic actinomyces)在低湿度的醇化烟中生长缓慢,会促使烟叶的香气宜人。Miyake等发现,发酵过程中烟梗中的微生物也有一定的变化[12-14]。

3 烟草中微生物的发酵机理

烟草发酵是卷烟工业提高产品质量的一种初加工方法,也是卷烟加工中极为重要的环节。烟叶经发酵后化学成分发生了很大变化,烟草品质提升,香气显露,增加了可用性和吸食性。烟草发酵可分为自然发酵和人工发酵。自然发酵是指在自然环境中陈化烟叶,使烟叶更符合吸食标准。自然发酵方法在欧美和中国的云南使用较多。人工发酵是指在特定的发酵室进行发酵,发酵室可以设定特定的温度与湿度等环境指标,烟叶在发酵室中陈化加速,吸食品质增强。人工发酵方法在东欧和中国也使用较多。

国内外研究者对烟草发酵中微生物的作用进行了大量的研究。首先Suchsland研究了雪茄烟中的微生物,提出烟草发酵是由微生物活动引起的。而后,Reid[1]也发现在雪茄烟发酵中,微生物数量剧增,扩增为原来的10~100倍,并且与酶活呈正相关性,因而也认为微生物在烟草发酵中起重要作用。Susumu等则从烟叶中分离出被细菌降解的烟碱-N′-氧化物,说明了微生物具有降解烟碱的作用。余永茂等[15]利用微生物酶加速低次烟草发酵取得一定效果,可增加烟叶还原糖含量,降低蛋白质含量。韩锦峰等[4]通过对烟草发酵不同时期烟叶中酶活性、微生物数量及种群动态变化的研究,证明烟叶中酶活动及微生物对烟叶的发酵起着一定作用,并在利用烟叶中优势菌群促进烟叶发酵,缩短发酵时间,改善烟叶品质和降低有害物质等方面取得了初步成效。

目前,烟草发酵中微生物的作用机理尚不明确,但在烟草发酵过程中,同时存在着氧化作用、微生物作用和酶作用,3种作用相辅相承,对烟叶内在化学物质产生综合效应,使不具有香气特征的大分子化合物如蛋白质发生氧化分解,而使具有香气特征的小分子化合物如挥发酸、挥发性羰基化合物以及各种挥发性芳香类物质等得以合成,从而使卷烟的吸食品质明显提升。

4 烟草发酵中微生物的应用

4.1 微生物发酵降解烟草中有害成分

烟碱、亚硝胺(TSNA)和焦油是烟草中的主要有害物质。由于人们越来越关注健康,烟草业逐渐致力于降低烟草中烟碱、亚硝胺和焦油量[16]。张玉玲等[17]发现,微生物能够使烟叶中的有害物质分解,特别是烟碱和亚硝胺。微生物是通过不同的生化代谢方式使烟草中的生物碱降解成不同的产物,微生物对烟碱的降解能力与菌株有关。马 林等[18]采用微生物发酵烟叶,使烟叶中蛋白质大大降低,焦油的含量降低26.01%,烟气中HCN降低76.19%,NO降低71.43%,CO降低42.33%。宋鹏[19]研究发现,烟草发酵中大量有益的微生物能够抑制烟叶中引起TSNA积累的有害微生物的生长活动,并减少形成TSNA的前体物质。在工业生产上,国外的B&W烟草公司利用假单胞杆菌(Pseudomonas putid)降解烟草,使得烟叶中烟碱含量明显减少。PM公司报道,烟草经微生物发酵后,烟气中的35种有害成分含量大大降低[20-23]。

4.2 微生物发酵提升烟草品质

微生物通过生长繁殖可有效降解烟草中碳水化合物和蛋白质等,并且会使得烟草中部分有害成分加速分解,进而形成一些有益的小分子物质,以改变烟草成分,提高卷烟品质。Tamayo等利用微生物菌剂处理烟叶,提高烟叶品质,促使烟叶香气更佳。Henri等利用微生物菌剂处理烟梗,增加了其挥发物质的含量。

我国烟草工作者在烟草发酵方面也进行了一系列研究,以提高烟叶品质为目标,收集、分离和鉴定了发酵过程中烟叶表面的微生物。韩锦峰等[4]从烟叶中分离出2种优势菌种,并将其配制成生物制剂用于烟叶的发酵,结果表明,烟叶化学成分的转变加快,并且吸食质量有所提高。陈福星等[11]从发酵烟叶上分离鉴定出4个芽孢杆菌科的优势菌,用这些菌种的菌液处理烟叶,有效改善了烟叶的品质及香气。罗家基等[5]优化出4种优势菌种,将菌液分别加到香烟丝上进行发酵,结果表明,发酵后可使低档卷烟提高品级;并将菌液施加于烟叶上进行发酵,发现其具有明显的烟香,色泽好转,发酵时间缩短。赵铭钦等[24]利用增香菌和微生物酶混合发酵,处理后发现烟叶中有13种氨基酸的含量下降,3种脂肪酸的含量增加。黄静文等[25]利用短小芽孢杆菌Van35作用于烟叶进行发酵,该菌明显降低刺激、掩盖杂气、提升烟香、醇和烟气和改善卷烟的吸味。

4.3 微生物酶制剂提高烟草品质

微生物在可分泌不同种类的酶,不同微生物影响不同酶的活性。列夫理论认为烟叶发酵主要是由烟叶本身所含有的氧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶引起的[26]。将酶应用于烟草发酵过程中,能够降低烟碱含量,改变烟草的清杂气,提升卷烟的香气和吸食品质,达到改善烟叶品质的目的。就如何利用微生物代谢产生的酶制剂提高烟草品质,国内的一些研究人员正在进行此项研究。周 瑾等[27]从烤烟叶面获取4种微生物菌株,并对其进行固体发酵培养,并提取纤维素酶处理烟叶,结果使得烟叶的还原糖含量增加,烟叶品质提高。

5 结语

烟草发酵是烟叶采收后的重要加工步骤,可利用微生物改善烟叶品质。微生物代谢系统复杂,并且很容易培养再生。因此,筛选可有效提升烟草品质的微生物前景广阔。微生物发酵需要特定的营养及工艺条件,但难以在温度、湿度等方面建立完全适应于微生物生长的条件,因而需利用现代生物技术方法改变微生物的适宜生长条件,提高微生物的生存适应性,以达到在烟草发酵中提高烟草品质的关键性目的[28-30]。这将有待于今后的进一步研究。

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篇6

关键词:喀什地区;水体;生态分布;丰度

中图分类号 X52 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2016)24-0029-04

A Preliminary Study on Microbial Ecological Distribution of the Main Rivers in Kashgar

Liu Zhenming et al.

(College of Life and Geographic Sciences,Kashgar University Key Laboratory of Ecology and Biological Resources in Yarkand Oasis of Education of Xinjiang Uygur Autonomous Region,Kashgar 844006,China)

Abstract:The water microorganisms of Kizil River,Tuman River,East Lake,South Lake in Kashgar city were isolated by the serial dilution plate count technique,and the ecological distributions of different microbial physiological groups were studied. The results indicated that the microorganisms of the waters in Kashgar region display extreme abundance in biodiversity,the number and the diversity of bacteria was significantly higher than that of fungi or actinomycetes,the number of microorganisms in Tuman River was larger than others. Microbial abundance fluctuated seasonally,the quantity of microorganism in summer were much larger than that of in winter,and the abundance in upstream was also larger than that of in downstream.

Key words:Kashgar;Water;Ecological distributions;Abundance

喀什市位于新疆维吾尔自治区西南缘(E73°20′~79°57′,N35°20′~40°18′),是南疆的政治、经济、文化中心,古丝绸之路上的重要商埠,亦是新疆维吾尔自治区唯一的历史文化名城。喀什市水资源较为丰富,来源较广,流经市内的主要河流有3条:克孜勒河、盖孜河和吐曼河,孕育着喀什47万人民。2010年5月中央新疆工作座谈会决定大力建设新疆,设立喀什经济特区,近几年来喀什地区经济文化建设取得了迅猛发展,城镇化水平进一步提升。但在大开发、大建设过程中,也不可避免地带来了一定的水环境问题,如水体污染严重、富营养化加剧、矿化度升高等,严重制约了喀什地区经济社会的可持续发展。当前克孜勒河、吐曼河等已遭受严重污染,并将严重威胁地到喀什市的地下水供水安全[1]。因此,近年来对其水质监测与评价成为生态环境保护工作者关注的热点。

水资源质量的评价指标涉及多项生物学参数和非生物学参数,其中微生物最具有指示意义[2]。水域生态系统中的浮游微生物不仅与区域环境密切相关,还在物质与能量储存中发挥积极作用,其类群分布与数量变化受到水文状况、营养盐含量及人类活动的影响[3-5]。探讨水体微生物生态分布可为深入研究水域生态系统的功能结构及生物生产力提供一定的参考素材,为水环境质量评价及综合治理提供科学依据。近年来对喀什水质的研究多集中于污染原因和治理对策研究[6,7],而微生物学指标调查及分析鲜见报道。为此,本研究对喀什城市河流中微生物群落构成、数量及时空分布等进行了初步检测分析,旨在为喀什城市河流污染现状及防治对策提供生物学依据。

1 材料与方法

1.1 样品采集 选择流经喀什市的5个主要河流和湖泊:克孜勒河、盖孜河、吐曼河、东湖、南湖,分别于2015年2月、8月同一位点、同一时段取样,分析水体中微生物群落的时空分布,同时现场检测采样点水温、浊度、pH等项目。5个水体中3条河流属流动水体,按照一定比例将各河段分为上、中、下游,依据流速、流域面积及河水深度不同分别在河两岸布设采样点6个,无菌操作法取样,每一采样点取3瓶水。东湖、南湖为静止水体,根据水域面积采样:将2个湖面划分成5个断面,同样无菌操作法取样,每一断面取3瓶水,尽快带回实验室检测分析。

1.2 水体微生物分析

1.2.1 菌株分离培养及计数 采用常规稀释平板法,将样品在无菌工作台下适度稀释(10-1、10-2、10-3、10-4),每一稀释度设3个平行,用移液枪移取100μL稀释液涂布到3种不同培养基平板上。细菌分离培养用细菌通用培养基LB,真菌分离用马丁氏培养基,放线菌培养用YPD培养基。接种后各平板置于37℃培养箱恒温倒置培养,其中细菌培养1~2d,真菌培养4~5d,放线菌培养6~7d。待菌落长至合适大小,挑取单克隆用平板划线法纯化2~3次,即得到不同类型微生物纯培养物。微生物计数均采用平皿倾注法检测菌落总数,并进行统计分析证明。平板适宜计数标准为细菌和放线菌为每皿50~200个菌落,真菌每皿20~80个菌落,取3个平行样品的均值作为终值。

1.2.2 表型特征 参照《常用细菌鉴定手册》[8]观察分离到的微生物表型特征(包括形态、大小、颜色、透明度等),记录并分析可培养微生物多样性。

1.3 统计分析 采用DPS(Data Processing System)7.05对微生物数量进行方差分析,最小显著差异法(least significant difference,LSD)进行多重比较,分析不同水体中微生物时空分布规律。

2 结果与分析

2.1 微生物种群、数量的季节分布 微生物的生命活动对外界因子较敏感,其数量易受环境条件影响,始终处于不断发展变化中,不同季节、不同水域环境中微生物数量及种类各异。由表1可知,调查期间喀什5个水体中细菌数量波动范围为4.1×104~7.7×105,真菌波动范围2.1×102~7.4×103,放线菌为1.0×102~6.0×102,各区系最高峰均出现在2015年8月。5个水体中3类微生物数量和类型季节变化趋势一致,8月份的细菌、真菌、放线菌数量均高于2月份,微生物类型也较丰富。尤其吐曼河中游细菌数量由8.5×104增加到1.2×105,数值差别达到1个数量级(P

微生物季节变动与各类群微生物自身生长特性、环境因子及水体各项理化性质密切相关[9],尤其温度对微生物生命活动影响强烈,推测喀什5个水体中微物季节差异主要受温度影响。微生物生长繁殖在一定范围内与温度呈正相关,而喀什夏季光照十分充足、水温升高,微生物生产力显著提高,数量自然增加;冬季光照减弱、水温相对降低,抑制微生物新陈代谢,导致微生物种类贫乏,数量稀少。此外,可能还受到溶解氧、透明度、营养盐水平以及部分离子浓度影响。

2.2 微生物种群、数量的空间分布 喀什不同河流中微生物丰度及分布情况(年均值)如表2所示。由表2可知,5个不同水体中细菌、真菌、放线菌数量差异显著(P盖孜河>南湖>东湖>克孜勒河,真菌数量分布为吐曼河>东湖>南湖>克孜勒河>盖孜河,放线菌数量分布为东湖>南湖>吐曼河>盖孜河>克孜勒河。根据污水生物系统法评价标准,细菌总数>106/mL为多污带,105~106/mL为α-中污带,

从河段看,3条河流微生物丰度从上游至下游逐步升高,推测上游水体中有机物含量较少,污染较轻,水体自净能力使微生物含量较低。河水流动过程中受人们大量生活污水、工业有机废水及农作物施肥等影响,越往下游营养物质越丰富,氮、磷营养物质富集超标越严重,污染越加剧,致使下游河段微生物种类、丰度最多,尤以吐曼河最显著。从多样性看,细菌类群也较真菌、放线菌丰富,如吐曼河下游细菌种类多达14种,而霉菌、放线菌种类有7种。

3 讨论

微生物对环境污染或变化较为敏感,其作为水质评价的一项重要指标,能及时反映整个水生环境的变化,从生物学角度为水环境质量监测评价与处理提供依据。研究发现喀什5个水体中微生物数量差异显著,但均以细菌绝对优势菌,真菌和放线菌相对较少,这与其他水体中微生物生态分布相符。吴根福[10]对杭州西湖水域菌群分布调查发现,水体微生物数量以细菌最高,放线菌数量较少;王风芹[11]等报道贾鲁河水体微生物数量细菌数量显著高于真菌和放线菌,但上下游水体中微生物区系数量没有呈现规律性变化。

喀什5个水体中细菌丰度均超过104cfu/mL,为β-中污型水体,尤其吐曼河细菌数量年均达到2.6×105,表明吐曼河水质一年四季均处于严重污染状态,为重污染带。这与吐曼河承担着喀什工农业活动和生活用水的主体责任,排污口较多,大量工业废水废物及生活污水直接排入关系巨大。东湖和南湖属于湖泊,水动力交换差,水体滞库时间长,也为水体富营养化创造客观条件,导致微生物污染。

喀什水体中各微生物类群分布受季节影响显著,夏季丰度、类群均高于冬季,与张红光有关青藏高原青海湖和纳木错湖水微生物[12]的报道相符。而朱亮[13]对宿迁市大运河沉积微生物时空分布研究显示,冬季微生物数量反而高于夏季,与Comte[14]、Findlay[15]等报道相符;北京温榆河流域微生物数量受季节影响并不显著[16]。说明微生物的季节变动是一个复杂的综合问题,水体中的微生物并不是独立存在的。推测不同季节下微生物数量多寡可能与地域环境因子有关,受微生物所能利用的底物含量制约,而喀什冬夏季温差较大,直接影响微生物新陈代谢,也会对水体生态系统初级生产力、溶解氧等产生一定影响,最终导致微生物群落结构改变。

从河段看,吐曼河、克孜勒河、盖孜河3条河流中下游河段污染均较上游轻,推测原因主要与人类活动影响有关。河流水体本身具有过滤自净能力,河体中的泥沙也可以吸附一定有机污染物质,所以上游污染较轻。但水体流动过程中承接人类大量的工农业废水、废物,造成氮、磷、钾等元素不断积蓄,为各类微生物生长繁殖提供充足的营养源,造成中下游水体富营养化,环境污染加剧,破坏了河段间生态平衡。感观上比较,下游水体颜色也明显变暗、混浊,同上游形成强烈反差。综上,喀什主要河流水质已呈现不同程度的富营养化,日益恶化的水环境问题应当引起政府和科研部门的高度关注。

研究结果提示当前喀什主要水体中微生物丰度较高,类群较丰富,受工农业生产和居民生活影响较多的中下游水系中微生物尤其多,夏季数量高于冬季。喀什水体中微生物时空分布格局,体现了其作为一个敏感指标对自然及人类活动双重影响下河流湖泊生态环境变化的响应。进一步探讨喀什河流中不同微生物生理类群与水体中氮、磷、钾营养盐、溶解氧(DO)、化学耗氧量(COD)等的相关性,或可为喀什河流污水生物治理及水体生态修复提供更全面的理论和参考资料。

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篇7

关键词:微生物标本;临床标本;检验方式

通常在临床标本微生物检验中,采用的方式主要为标本分离、药敏试验以及菌种鉴定。另外还有一种方式为应用酵母样真菌进行微生物检验。皮质类固醇激素及一些广谱抗生素属于是患者发生院内感染的主要治疗方式[1],从而导致目前临床上酵母样真菌的临床感染率有显著上升,因此必须要加大对抗真菌药物治疗准确性。本文特选取2013年180株真菌,药敏检验采用Rosco纸片法,具体如下。

1 资料与方法

1.1一般资料 本次180例标本均来自靖州县人民医院检验科,本次选取的标本类型不同,其中包括血液、痰以及粪便等。

1.2方法 沙保弱琼脂培养基分离标本细菌,物种检验方式为API20CAUX。药敏检验t采用来自丹麦Rosco公司的6种株菌,其中主要包括:两性霉素B、酮康唑、克霉唑、氟康唑、制霉菌素以及伊曲康唑。微生物检验采用Rosco纸片法,将以上单个菌落放置在生理盐水中,并且把菌悬液调整到0.5上下,将调整好的菌悬液均匀的涂抹在改良Shadomy平板上,在将平板上的水分全部晒干之后,即可以贴上Rosco药敏纸片,保持平板原有方向将其直接放置在35°培养箱,持续孵育时间为18~20 h。

1.3统计学方法 本次研究所得数据及资料均采用统计学软件SPSS 20.0分析及处理。

2 结果

2.1本次检验的180株标本,检出率从低到高分别为:其他念珠菌、克柔念珠菌、滑念珠菌、光滑念珠菌、星形念珠菌、热带念珠菌以及白色念珠菌,检出率分别为:2.78%、5.56%、6.67%、7.22%、14.44%、20.56%以及42.78%,对各个菌株检出率对比发现,差异对比结果显著P

2.2酵母样真菌药敏实验结果分析 见表2。

2.3采用Rosco纸片法实施49株酵母样真菌药敏检验后发现,本次检验符合率为88.9%,敏感性为82%。

3 讨论

目前医疗检验自动化水平的发展降低了临床疗效,从而导致微生物检验的阳性率比较低。和下酵母型菌落相比,酵母样真菌在外观上与其有相似处,但是在菌落表面却不相同,酵母样真菌包括生涯细胞及生芽细胞假菌丝,例如在检验中出现的念珠菌等。针对这一菌种常用的鉴定方式为:①首先进行玉米培养基及沙保若氏种植,对沙保若氏及培养机上的菌落特点及生长特点仔细观察。②对科玛嘉上的4种常见种酵母样真菌实施培养鉴定,依照显色效果进行鉴定。③在进行常见酵母样真菌鉴定中,发酵试验方法不但简单易于操作,而且准确率高。

在临床上,酵母样真菌会导致患者出现多系统感染、全身性多脏器损坏,甚至可导致患者死亡[2-4]。院内感染的引发病菌类型主要为真菌,这一感染模式不但感染发生率高,并且会直接导致患者菌种增多及耐药性加强,加大患者临床治疗难度。基于目前研究结果能够发现白色念珠菌感染率有显著上升,但是热带念珠菌及滑念珠菌等感染率在近些年来则有显著上升[5]。

酵母样真菌特性不同自然耐药性也不同,在本次药敏检验中选用的检验方式为Rosco纸片法,结果显示敏感性为82%、检验符合率为88.9%。在其他酵母样真菌中也出现较高耐药性,抗真菌药物在临床的耐药性具有差异,因此想要提高抗真菌药物应用合理性,即可以应用Rosco纸片法实施药敏检验,这种方式不但便于操作,并且结果具有重复性,经济效益高[6]。

总之,显著提高微生物标本检验结果准确率,能够仙显著提高患者临床疾病的诊断准确率,减少患者误诊、漏诊发生率。另外借助于患者的微生物标本阳性率检验结果,可以帮助医生了解病菌感染原因,从而为患者的疾病治疗提供客观依据[7]。所以必须要对微生物标本的阳性率分布认真分析,掌握不同微生物标本的阳性分布规律,以此为微生物标本检验发展积累经验,对于患者疾病感染及诊断治疗水平提高均具有重要意义[8]。在微生物标本检验中,微生物的生长方式及生化特点对病原菌存在方式具有直接影响作用。另外不同微生物标本的病原菌分布不同,但是在其检验中方式具有一致性,均必须采用三个步骤,其中分别是标本分离、菌种鉴定以及药敏试验。在本次真菌药敏检验中应用的Rosco纸片法,可以在临床上作为通用方式进行推广应用。

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篇8

关键词:微生物 机油污染废水 微生物降解

Abstract: Two strains of high-effective, lubricating oil degrading bacteria, ZL1 and ZL2, were screened out from oil-contaminated soil, which were preliminarily identified as flavobacteriun and tnicrococcus. The effects of temperature, oil content and pH value on their oil-degrading capacities were dletermined by orthogonal experiment of growth conditions. A degrading capacity experiment was carried out with an initial wastewater oil content of 270 mg/L. The experimental results showed that the oil removal rates by the strains ZL1 and ZL2 from the in-oculum in about 2 days were up to 67. 9% and 76. 2% respectively and the adaptation range of strain ZL2 to oil content and pH value was wider than that of ZL1.

Key Words: lubricating oil; oil-containing wastewater; wastewater treatment; microorganism; flavobacteri-un; micrococcus

近年来,国内外对石油及兵产品的微生物降解研究常见报道,却鲜见机油废水微生物降解方面的研究。本试验目的是通过常规微生物驯化方法,以市售机油为唯一碳源,从油污土壤中分离筛选出机油高效降解菌株,并对其生长条件及降解特性进行研究,以期进一步应用于含油污水的治理。

1 材料与方法

1.1 土壤样品

某石油库贮油罐附近的石油污染土壤,取样3份,按含油量由多至少编为1#,2#,3#。

1.2 培养基

本试验选取两种无机基础培养基,(用蒸馏水配制并高压蒸气灭菌),编号分别为1#,2#,组成如下:

1#基础培养基:p(KH2PO4)=0.5g/L,ρ(K2HPO4)=0.5g/L,P(MgSO4·7H2O)=0.2g/L,ρ(NaCl)=0.2g/L,p(CaCl2)=0.1g/L,ρ(NH4NO3)=1.0g/L,MnSO4痕量,FeCl3痕量。

2#基础培养基:p(NaNO3)=2.0g/L,ρ(KH2O4)=0.2g/L,ρ(MgSO4.7H2O)=0.2g/L,ρ(酵母浸膏)=1.0g/L.

含油培养基是向上述无机基础培养基中加入适量机油。固体培养基中加入质量分数为0.2%的琼脂。

1.3 优势菌筛分试验

1.3.1 选择富集培养

称取土样各10g,加入到500mL1#含油培养基(含机油4mL)中,调pH值7.0,通气恒温30℃培养48h后,分别移取上述培养液5mL于45mL1#,2#含油培养基(含机油2mL)中,恒温30℃振荡培养。

1.3.2 平板分离

制作1#,2#固体含油培养基平板苦干,用接种环蘸取振荡培养较好的菌液在相应平板划线,恒温30℃培养48h后平板划线分离,重复数次。选择生长状况良好的菌株进行平板扩大培养。

1.4 生长条件正交试验

篇9

关键词:微生物菌剂;应用;研究现状;生物强化

中D分类号:X506 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2017)05-0805-04

DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2017.05.002

Application and Progress of Research of Microorganisms Agents

ZHU Hong-yu1,LIU Chuang1,LI Peng-bo1,LU Kai-qi1,LIU Guang-xin1,WANG Xin1,ZHANG Hui-wen2

(1.Shenyang University of Technology, Shenyang 110870,China;

2.Institute of Applied Ecology,Chinese Academy of Sciences,Shenyang 110016,China)

Abstract: Through a series of methods such as separation, purification and orthogonal experiment, the dominant bacteria were obtained. The immobilized technology was used to prepare the microbial agent. Compared with the traditional microbial treatment, the ability of biological agents has a stronger, better development potential and broad market prospects. At present, microbial agents have been widely used in agriculture, ddegradation egradation of pollutants, compost, water purification.

Key words: microbial agent; application; research status; bioaugmentation

1 概述

1.1 微生物菌剂的概念

微生物在自然界中无处不在,小到单个细胞,大到地球生物圈。从陆地到海洋,从养殖业、畜牧业到农业,从食品工业、制药工业到印染、纺织、制革等,凡是涉及有机物各种工业的工艺流程都与微生物息息相关。其具有个体微小、代谢旺盛、分布广、数量多的特点,还具有强大的分解能力,它们的活动保障着生态系统的物质循环,净化着生态系统,协调着生态平衡[1-4]。

目前,中国是世界上环境污染最为严重的国家之一,大气、河流、湖泊、海洋和土壤等均受到不同程度的污染。当前中国社会经济保持着高度发展的态势,社会进步促进了工农业生产能力的提高,使人民生活得到进一步改善,但是也随之带来不同程度的环境污染。由人类活动所造成的环境污染和环境质量的恶化已成为制约中国社会和经济可持续发展的障碍。如何在经济高速发展的同时控制环境污染,改善环境质量,实现社会经济可持续发展,是中国目前有待解决的重要问题之一。

微生物菌剂技术[5]已是环境保护中应用最广、最为重要的一项技术。其在水污染控制[6]、大气污染治理,有毒有害物质的降解、清洁可再生能源的开发、废物资源化、环境监测、环境污染的修复和污染严重的工业的清洁生产等环境保护的各个方面,发挥着极为重要的作用。应用微生物菌剂技术处理污染物时,最终产物大都是无毒无害的、稳定的物质,如二氧化碳、水和氮气等。并且利用微生物菌剂方法处理污染物通常能够一步到位,避免了污染物的多次转移,因此它是一种消除污染安全而彻底的方法。

在许多生化过程中如果仅靠一种微生物或自然菌群,处理的效果往往很难达到理想的程度,而向自然菌群中添加特定功能的复合微生物菌,复合微生物与自然界菌群协同作用,将会提高系统对特定污染物的降解能力,从而改善整个体系处理难降解物质的能力。该技术具有高效、稳定、节省投资的特点,这些添加的复合微生物菌群即可成为微生物菌剂[7]。

1.2 微生物菌剂的特性

在理想的生化处理系统中,微生物群落结构在正常运行条件下保持高度的稳定性,而当环境条件发生变化时,微生物群落结构可以做出相应的调节,从而维持微生物的生态平衡。所以,功能菌的获取以功能菌群的富集方式进行。在正常的环境条件下具有相同功能的物种只有一个或少数几个具有分解相应污染物的能力,其余物种暂时显得并不那么重要或者作用并不那么明显,一旦环境条件发生变化影响原来发挥分解功能的物种,其余物种作为后备力量可起到替代作用,从而保证生化系统的相对稳定性[8]。

针对不同的污染物、处理目标和现场操作条件,构建简单易行、行而有效的微生物菌剂,对于体系处理能力和微生物的适应能力具有十分重大的意义。特别是在城市污水处理上,从废水中分离纯化得到的菌种[9,10],对菌种进行降解性能测定,并利用正交试验法等多种方法获得降解优势菌,使用固定化技术[11-13]将其与载体制备成复合型微生物菌剂,同时找到菌剂使用的最优化条件,并结合实际对复合型微生物菌剂的性能进行研究[14,15]。不论是技术还是管理方面都比较成熟,绝大多数的污水处理厂都能实现水质的稳定达标排放。

2 微生物菌剂应用

2.1 用于农业生产

目前,中国微生物菌剂的发展十分迅速,随着对其研究的日益深入,这种绿色环保、高效节能的产品也越来越多地应用于人们的生活中。微生物菌剂最重要的应用之一体现在农业生产中的广泛应用[16,17],而用于农业生产的微生物菌剂,一般需具有以下主要性能或作用。

2.1.1 预防病害 改善土壤微生物菌群、抑制土壤病原菌繁殖,有效A防作物的根腐、立枯等病害。

2.1.2 提高地力 活化土壤有机与无机养份,提高肥效率,促进作物循环、长效吸收利用,增根壮苗果实饱满。

2.1.3 改良土壤 改善土壤团粒结构,消除板结,提高保水保肥能力,抗旱、抗逆、抗寒、抗倒伏,中和酸碱度,降低土壤重金属和盐碱毒害。

2.1.4 增根、发苗、壮秧 有益微生物在繁殖代谢过程中,可分泌细胞分裂素、吲跺乙酸、维生素、本乙酸、赤霉素等植物生长素及氨基酸等活性物质,强力促进增根、生根,壮根等过程,使作物具备茎粗、苗壮、移栽缓苗快等特点。

邵秀丽[18]利用乳酸菌、酵母菌、放线菌、光合菌以及醋酸菌5种菌株制备了一种针对提高大蒜产量的复合菌剂,在该复合菌剂与肥料配施的情况下提高了大蒜株高、茎粗等农艺性状,同时改善了大蒜苗期的生长状况,促进了其根系发育,最终提高了作物的产量。龚方等[19]认为现代化农业快速发展导致一系列的污染问题,微生物资源和技术在现代生态农业中发挥着巨大的作用,农用微生物菌剂是由一种或多种从自然界分离纯化的微生物菌种经工业化生产扩繁后加工制成的活菌制剂。可以实现绿色生态农业,以确保食品的优质性与安全性。

2.2 用于难降解污染物

针对微生物对环境修复的局限性,采用微生物菌剂技术,不仅避免了二次污染问题,而且污染物降解效果显著提高。与此同时也解决了微生物对环境的严格要求这一问题,使微生物的适应性与稳定性明显增强。

高鹤南等[20]通过菌株的筛选,得到可降解烟嘧磺隆等特定菌株,并将其制备成液态菌剂,通过对菌剂制备过程中的最佳工艺条件确定,最后得出该菌剂对烟嘧磺隆的降解率可达到88.6%左右,为农药污染土壤的生物修复提供了一条新的途径。叶峰等[21]将驯化后具备高效降解三苯类物质能力的活性污泥作为种泥,在特定载体上发酵扩大培养,制成了复合微生物菌剂,通过对制备工艺条件的优化,使得该菌剂具有了较好的稳定性,同时保持了较高的污染物降解率。李旭东等[22]利用红球菌属、微小杆菌属、芽孢杆菌、假丝酵母和短状杆菌等菌株以一定的比例制得一种微生物菌剂,并将其用于处理炼油废水,取得了较好的效果。

2.3 用于堆肥

微生物菌剂在堆肥中也取得了广泛的应用,其通过不同菌种之间的协同作用,不仅对厨余垃圾降解效果显著,而且极大地缩短了堆肥的时间。这种微生物菌剂堆肥的方式,由于其较低的成本、较短的腐熟时间,具有广阔的市场前景。

席北斗等[23]将康氏木霉、白腐菌、变色栓菌、EM菌、固氮菌、解磷菌、解钾菌按15∶15∶15∶25∶10∶10∶10的比例制成复合的微生物菌剂,并将其用于垃圾堆肥中,试验结果显示所制得的菌剂通过几种菌株之间的共代谢作用有效地降解了堆肥中的各种物质。徐锐[24]以厨余垃圾和一些环境样品为菌源,从中分离出高效降解菌株,采用混合培养制备复合型微生物菌剂,并对培养条件与处理工艺进行了最优化,经过筛选、优化和组合,最终选取其中13株优势及高效微生物菌株作为菌剂的组成菌,其中包含5株常见的厨余垃圾高效降解菌和3株高效专一降解菌;经过比较,自制的复合菌剂对厨余垃圾降解有较为明显的效果,可以进行开发和应用。方亚曼[25]针对嘉兴市的畜禽污染现状,从当地堆肥中培养出液态复合微生物菌剂,目前该菌剂继代培养能达到50倍,大大降低了菌剂的成本。将自制菌50倍继代培养后所得液态复合微生物菌剂用于猪粪堆肥,并与市场上其他商用微生物菌剂进行对比,试验结果表明,自制微生物菌剂满足堆肥要求,较商用菌剂使堆肥腐熟时间缩短5~8 d,并且其肥料成品含水率较低,更适合保存。若在发酵床上接种自制微生物菌剂,相对于普通水泥地面养殖,可以明显改善养殖猪舍的环境,降低环境中的氨气,同时猪只料肉比降低。

2.4 用于水质净化

在水质净化方面,不论是针对生活污水还是工业废水、农业废水,微生物菌剂均取得了突破性的进展。在生活污水的处理中,与常规微生物相比较,其对COD、氨氮处理效果有明显的提高,也解决了运行成本高等问题。

钟华[26]首先利用植物源培养液将动物源微生物发酵驯化为植物源微生物,再将植物源微生物驯化为植物源趋磁性微生物,最后负载于沙状矿物石粉上形成生物矿化物,生成净化菌剂。该种菌剂解决了普通的微生物水质净化处理菌剂泼洒下去只浮于表面、易被水流冲走、需经常投放、运行成本高等问题。文娅等[27]利用从食材中筛选纯化的特定微生物制成复合菌剂,添加不同比例的菌剂,并在供养条件不同的情况下处理生活污水,以COD与氨氮作为参考指标,效果不同。试验结果表明,菌剂投加量在0.5%~1%时对污水中COD去除效果更显著;而在自然、厌氧和曝气3种情况下,COD去除率分别提高8.77%、11.22%、11.11%;对于污水中氨氮的去除,自然和曝气条件下,菌剂对氨氮去除率更明显,曝气条件下该菌剂对氨氮去除率达52.28%;以0.5%的菌剂投加量,曝气2 d,COD与氨氮去除率可分别提高11.11%和14.13%。所以该菌剂对生活污水有良好的净化效果。

2.5 用于北方低温环境

在中国北方高纬度地区,城市生化处理系统的水温10~25 ℃之间,低于最佳生化反应范围(15~35 ℃)[28]。特别是在冬季,低温会对微生物活性、底物的利用速率、活性污泥的吸附和沉降性能[29]等均会产生一定的影响,进而影响生化系统的处理能力与稳定性。另外,低温还会延长运行周期。因此,低温是影响北方污水处理体系至关重要的非限制性生态因子,而构建微生物菌剂是为了实现缩短运行周期和稳定运行。对于城市污水,构建微生物菌剂主要是针对城市污水中脂类、糖类和蛋白质三大底物对低温菌进行筛选和驯化。把城市污水作为菌源,不仅可以降低成本,还可以避免细菌之间的相互竞争,提高菌种间的适应性与持效性,从其中分离筛选低温菌,然后进行驯化,对低温微生物的数量与活性进行加强,构建高效的功能菌群,依靠微生物的协同降解作用来去除污染物。

中国北方一直由于低温的原因导致生化处理中微生物数量与活性不足,而使处理效果不理想,污水中有机物不能被迅速降解,出水水质难以达标。运用本方法构建的微生物菌剂已经成功进行了多个不同工艺类型和规模的城市污水生化处理系统的低温快速启动。城市污水处理厂A/O生化处理系统在启动调试期间的进、出水水质情况:该生化池进水的COD、氨氮浓度分别在184.0~275.9 mg/L、34.4~50.7 mg/L范围波动,尽管出水水质也随之波动,但出水COD、氨氮平均浓度分别低至55.1 mg/L和2.2 mg/L,达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级B标准。在生化池平均水温为13 ℃的条件下,采用投加微生物菌剂的方式,仅仅用14 d就完成生化池的启动,而其他研究人员在水温为12~23 ℃的条件下,需要近3个月的时间才完成生化系统中污泥的驯化过程[30]。另外,传统微生物在冰封期时对有机污染物降解远不如流动期,所以这种特定功能的微生物菌剂对寒冷地区河流水质净化处理具有重要作用。

3 总结

现如今,微生物菌剂已经在污水处理、堆肥、农业等领域得到广泛的应用。微生物菌剂的应用相对一些化工产品等更具有经济效益,也更加符合绿色环保的理念。微生物菌剂不仅适用于南方气候,也考虑到北方的低气温气候,它比一般微生物处理废水所需的运行周期要缩短很多,运行也更加稳定,同时,出水水质中COD与氨氮也有明显的降低,这在中国南北大纬度差异的环境下具有很大的现实意义和发展潜力。

同时,科技的发展也充分证明微生物菌剂技术是环境保护的理想武器,这一技术在解决环境问题过程中所显示的独特功能和显著优越性充分体现在它是一个纯生态过程,从根本上体现了可持续发展的战略思想。由于微生物菌剂具有的高效率、低成本和专一性的特点,为微生物菌剂技术在环境保护中的应用展示了更为广阔的未来和前景。

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篇10

微生物采油技术引起了微生物学界、石油工业界、石油地质界和地球

关键词:微生物采油、技术发展、机理、特点、方向

一、引言

微生物原油采收率技术,就是利用微生物在油藏中的活动、代谢作用及代谢物作用于油藏残余油,对原油、岩石、水界面性质的作用,改变原油的流动性,促进低渗透带的渗透率,提高采收率的高新生物技术。此项技术的关键,是注入的微生物菌种能否在地层条件下生长繁殖,微生物代谢产物能否有效地改善原油流动性质,还有液固界面性质。

二、微生物增加石油采收率的概述

微生物提高采收率的各种技术的总称是MEOR。凡是与微生物有关的采油技术均属于MEOR。国内外微生物提高采收率方式大致有两种。一类是地面法,在地面建立发酵反应罐,为微生物提供必须的营养物质,通过微生物代谢作用产生生物产物(主要是生物表面活性剂和生物聚合物),将生物产物注入地层从而达到提高采收率的目的。另一类是地下法(油层法) ,指直接将微生物注入到油层,使其在油层中产生各种代谢产物,只要供给微生物足够的营养物质,代谢产物的生产速度就会大于被微生物降解的速度。

三、微生物提高石油采收率的特点

(一)、微生物以水为生长介质,以质量较次的糖蜜作为营养,实施方便,可从注水管线或油套环形空间将菌液直接注入地层,不需对管线进行改造和添加专用注入设备;

(二)、由于微生物在油藏中可随地下流体自主移动,作用范围比聚合物驱大,注入井后不必加压,不损伤油层,无污染,提高采收率显著。

(三)、以吞吐方式可对单井进行微生物处理,解决边远井、枯竭井的生产问题,提高孤立井产量和边远油田采收率;

(四)、微生物可解决油井生产中多种问题,如降粘、防蜡、解堵、调剖,最后提高采收率的代谢产物在油层内产生,利用率高,且易于生物降解,具有良好的生态特性。

四、微生物采油新技术的机理

(一)、油田化学剂与微生物采油技术

在油田开发的各个阶段都会使用不同性质的化学剂。当大量化学剂进入油藏后,将发生物理变化和化学变化,对微生物采油过程可能产生不同的影响。化学剂既可引起微生物生存环境的改变,又可改变生物的生理(呼吸作用、蛋白质、核酸及影响微生物生长的大分子物质的合成)以及影响微生物细胞壁的功能,因此影响微生物的生长,降低采收率。

(二)、微生物驱油的机理

微生物提高原油采收率作用涉及到复杂的生物、化学和物理过程,除了具有化学驱提高原油采收率的机理外,微生物生命活动本身也具有提高采收率机理。虽然目前的研究不断深入,但仍然无法对微生物采油技术各个细节进行量化描述,据分析,主要包括以下几个方面:

1、原油乳化机理

微生物的代谢产物表面活性剂、有机酸及其它有机溶剂,能降低岩石一油一水系统的界面张力,形成油一水乳状液(水包油),并可以改变岩石表面润湿性、降低原油相对渗透率和粘度,使不可动原油随注入水一起流动。有机酸能溶解岩石基质,提高孔隙度和渗透率,增加原油的流动性,并与钙质岩石产生二氧化碳,提高渗透率。其它溶剂能溶解孔隙中的原油,降低原油粘度。

2、微生物调剖增油机理

微生物代谢生成的生物聚合物与菌体一起形成微生物堵塞,堵塞高渗透层,调整吸水剖面,增大水驱扫油效率,降低水油比,起到宏观和微观的调剖作用,可以有选择地进行封堵,改变水的流向,达到提高采收率的效果。在较大多孔隙中,微生物易增殖,生长繁殖的菌体和代谢物与重金属形成沉淀物,具有高效堵塞作用。

3、生物气增油机理

代谢产生的CO、CO2、Nz、H、CH和C3H等气体,可以提高地层压力,并有效地融入原油中,形成气泡膜,降低原油粘度,并使原油膨胀,带动原油流动,还可以溶解岩石,挤出原油,提高渗透率。

4、中间代谢产物的作用

微生物及中间代谢产物如酶等,可以将石油中长链饱和烃分解为短链烃,降低原油的粘度,并可裂解石蜡,减少石蜡沉积,增加原油的流动性。脱硫脱氮细菌使原油中的硫、氮脱出,降低油水界面张力,改善原油的流动性。

5、界面效应

微生物粘附到岩石表面上而生成沉积膜,改善岩石孔隙壁面的表面性质,使岩石表面附着的油膜更容易脱落,并有利于细菌在孔隙中成活与延伸,扩大驱油面积,提高采收率。

(三)、理论研究

二十世纪八十年代,国外的Islam、Zhang和Chang等建立了微生物采油的数学模型并开展了相应的数值模拟研究。Zhang模型优于Islam模型在于可描述微生物在地层中的活动,却难于现场模拟。Chang模型是三维三相五组分,能描述微生物在地层中的行为,不能描述在油藏中的增产机理。并且物理模拟研究基本上是应用化学驱的物理模型试验装置及试验过程。微生物驱油模型的核心是岩心管部分,其长度影响微生物的生长繁殖。应建立大型岩心模型,使微生物充分繁殖,便于分析研究微生物的驱油效果。

五、MEOR营养液的配制和菌种的筛择

(一)、菌种的筛择

菌种筛选是微生物采油技术的关键。菌种筛选主要向两方面发展,一是提高菌种耐温性,以适合更广的油藏范围;二是提供部分无机营养物,希望以原油为碳源,降低注入营养成本。微生物采油技术采用的细菌按来源可以分为两类:一是天然细菌,以油田环境为主,包括油田污水、采出油泥沙、地下岩心、长期被原油污染的土壤,浅海油井附近的水和土壤等。主要目的是利用它们某些方面的特性,如嗜盐性、耐温性等。另外,由于内源微生物驱油直接应用地层中的细菌,菌种类复杂,属于一种独立的选择方式。二是人工培植的工程细菌,可以通过紫外线照射、全DNA转化、添加生长因子、反复驯化等手段,提高天然细菌在某一方面的特性,如耐高温、耐盐性、富产表面活性剂、富产气体等,从而培养出新的细菌。用于MEOR的微生物可以是好氧菌、厌氧菌,也可以是兼性厌氧菌。在MEOR实施的过程中,可以单独使用某一菌种,但为了发挥微生物的协同作用,更多的是使用配伍性较好的混合菌种。在选择的过程中应遵循的原则必须适应油藏的环境条件。

(二)、营养液的配制

营养液的配制主要根据选用的菌种、地层条件和工程的目的来确定。 菌种不同, 通常所需要的营养物质也不一样, 微生物一般都需要含磷化合物、含氮化合物、含碳化合物、硫、各种微量金属元素、氢等地层中可能缺乏这些营养物质中的一种或几种。因此, 营养液的组分主要包括地层中缺乏的营养物质。

六、微生物采油技术的前景

(一)、井筒技术目的是为了更好的保护微生物,能起到一定的防蜡效果,工艺简单,适合大规模的应用。与此同时,应筛选代谢物质能起到较强液化作用的菌种最为适宜。

(二)、单井吞吐,它的作用对象是近井的地下层,需要菌种在地下层完成新陈代谢,筛选的微生物的类型应以厌氧及兼性厌氧为主,同时要求具备耐温性,现场实际应用时需要补充营养剂,然后关井相对的时间。

(三)、好氧微生物驱,其又被称为空气辅助型微生物驱。在有氧条件下,该菌种的代谢加快,向地下层排放空气的同时菌种会消耗掉一定程度的氧气,并将石油中的结构进行氧化。

七、源微生物的采油工艺

国内油田已进人高含水开发期,是采用内源微生物驱油还是采用外源微生物驱油,要根据具体油藏内的微生物群落进行分析。若具体油藏中内存在有益微生物驱油的微生物群落,宜采用内源微生物驱油工艺,我国国内致力于运用最新微生物采油技术。

八、结语

结合上面的论述,我国的采油油田,使用微生物技术采油的都取得了很好的效果。微生物采油也确实发挥出了技术先进的优势,这种技术的发展必将引领我国的石油行业走向辉煌。

参考文献: