《改变生活的生物技术》课程教学资源（阅读材料）凝结芽孢杆菌——益生菌抗老的新选手

复旦大学：《医学微生物学 Medical Microbiology》学生讨论课课件_铜绿假单胞菌

研究了内循环三相流化床在两种不同进水方式情况下生物膜培养情况.研究表明：间歇进水时生成的生物膜能达到200～250μm左右,连续进水时生物膜厚度能达到100μm;前者较为圆滑紧密,而后者的活性较高;较低的启动容积负荷有利于启动挂膜;挂膜完成后进水的容积负荷不能过低,否则容易因污泥负荷低而引起丝状菌膨胀.通过间歇式进水培养的活性污泥达到了生物量9.65g·L-1（其中附着生物膜占92.7%）,而连续式进水负荷COD可以达到11.45kg·m-3·d-1,此时COD去除率达到80%

采用摇瓶实验,以氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,At.f)浸出黄铁矿-黄铜矿,重点研究了基础培养基、矿物配比和粒度组成等因素的影响.黄铁矿能促进黄铜矿的微生物浸出,以采用无Fe 9K培养基效果较好,它对应铜浸出率是9K培养基的1.68倍;采用宽粒级矿物时铜浸出效果较好,且铜浸出率与黄铁矿和黄铜矿的质量比有关,当质量比为2:2时铜浸出率最高可达45.58%;黄铁矿含量大小是影响铜浸出率高低的实质,当质量比小于等于5:2时以At.f菌的氧化作用为主,当质量比为10:2时以硫化矿间的原电池效应为主.浸渣的X射线衍射分析表明,采用无Fe 9K培养基时浸渣中生成的钝化物黄钾铁矾较少,故黄铁矿可以很好地替代9K培养基中的FeSO4,并能与黄铜矿形成原电池效应,从而促进铜的浸出

进行了金川露天剥离镍矿的生物浸出实验.证明金川露天剥离镍矿有价金属的浸出是氧化亚铁硫杆菌直接浸出作用和自由菌产生的Fe3+间接浸出作用的联合;生长于液体培养基中和矿物表面硫杆菌化学行为的差异源于细菌表面存在蛋白质膜;浸出速率和菌种氧化活性受吸附在固相上和液相中细菌生长繁殖速率、矿浆质量浓度、pH值和Fe3+的影响:Fe3+的添加可影响菌种活性,抑制浸出的进行,且易在矿物表面产生沉淀,使浸出率降低

用深海锰结核作生物固定化载体，在气升式反应器内进行广对比实验．结果表明：结核作固定化载体处理废水，可有效地降低废水中的化学耗氧量（COD）、生物耗氧量（BOD）、固体悬浮物（SS）、色度等，并可打开难降解的苯环．固定化微生物脱色机理是载体吸附和细菌降解双重作用．处理后的污水可作为J13菌的有效营养和碳源，作为微生物浸出深海锰结核中有价金属的培养基．固定化微生物在染料废水处理中有实用价值．

实验利用新型悬浮载体对氨氮降解进行了研究.在悬浮载体上形成了蜂窝状的微生物薄膜结构,增加了微生物附着的比表面积,薄膜的形成有利于氧气的扩散和基质的转移,为硝化菌提供了有利的生存环境.实验在pH值为7.8~8.2,温度为24~29℃的条件下,当进水的氨氮质量浓度为40~78mg·L-1时,经过3h的反应周期后,氨氮质量浓度下降到2mg·L-1以下,COD从300mg·L-1降低到50mg·L-1以下;在反应周期为4h时,氨氮质量浓度从80~130mg·L-1下降到3.5mg·L-1以下,COD从350mg·L-1降低到46mg·L-1以下.结果表明,该悬浮载体上形成的生物膜结构有利于氨氮降解,反应器内实现了较好的COD和氨氮去除

在常温、酸性、厌氧环境下,按一定的比例添加微生物培养基和供电子体,采用J13菌连续高密度培养、矿浆预浸、微生物固定和强化传质的手段,提高微生物浸出结核中有价金属的速率,浸出时间为3d,可直接浸出结核中的铜、钴、镍和锰.浸出率:钻95.2%,镍97.5%,锰95.8%,铜81.2%;按此方法进行了陆地软锰矿和硬锰矿的浸出试验,浸出时间9d,锰矿中的锰浸出率较高.根据以上试验结果提出了微生物催化两矿偶合还原浸出氧化锰矿中有价金属的方法,并初步探索了浸出机理

针对紫金山铜矿堆浸过程中,在辉铜矿和铜蓝等有用矿物浸出的同时,有黄铁矿被大量浸出,造成浸出液中Fe3+浓度过高的现状,研究了细菌浸出黄铁矿的氧化行为和机理,重点考察了Fe3+的化学氧化以及细菌浸出黄铁矿过程的影响因素.研究结果表明,在有菌条件下,pH值为1.6时,混合矿浸出初期,黄铁矿的浸出率仅为5%~8%;随着浸出时间的增加,氧化还原电位升高,浸出15d后,氧化还原电位上升到500mV以上时,黄铁矿的浸出率可达25%.说明氧化还原电位是细菌浸出黄铁矿过程的重要影响因素.机理研究表明,细菌浸出黄铁矿是以间接反应为主,细菌在黄铁矿表面的吸附对黄铁矿的浸出具有协同作用

异化金属还原菌通过络和剂、电子传递中间体、直接接触三种方式异化还原金属氧化矿.以Geobacter metallireducens还原铁氧化物为实验体系,利用微生物燃料电池考察了以上三种方式对异化还原铁氧化物的影响.结果表明,微生物异化还原铁氧化矿时,NTA,AQDS在初始阶段显著加速铁氧化物的还原,但也加速磁铁矿的生成,阻碍反应继续进行;直接接触方式起着重要作用,吸附形成的生物膜是一个关键因素,其形成是一个相对较长的过程.生物膜的形成阻碍电子传递中间体发挥作用