土壤中产脲酶细菌的分离及其在微生物砂浆制备中的应用.pdf

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1、2013年第8期混凝土与水泥制品2013No．88月CHINAC0NCRETEANDCEMENTPR0DUCTSAugust土壤中产脲酶细菌的分离及其在微生物砂浆制备中的应用李萌1,2，程晓辉，杨钻，郭红仙2(1．北京工商大学理学院，100048；2．清华大学土木工程系。北京100084)摘要：从土壤中筛选培育出一株脲酶高产菌株，经16SrDNA鉴定为迟缓芽孢杆菌(Bacilluslentus)。利用该菌株制备微生物砂浆，所制备的砂浆单轴抗压强度为2．4MPa。对所产生的物质进行x射线衍射分析，结果

2、表明所形成的物质为方解石和球霰石，每克砂柱中碳酸钙的含量为163．15mg／g。通过扫描电子显微镜观察发现砂粒之间有球状及六面体状碳酸钙结晶生成，粘结后的砂柱中仍存在大量孔隙关键词：迟缓芽孢杆菌；微生物矿化：碳酸钙：脲酶Abstract：Ahighyieldureaseproducedstrainisisolatedfromsoil．ItisidentifiedasBacilluslentusbv16SrDNAsequenees．Mortarispreparedusingthestrain，unia

3、xialcompressivestrengthofitis2．4MPa．AnalysisbyXRD，thenewmaterialiscalciteandvaterite．Theyieldofcalciumcarbonateinsandcolumnisof16315mg／gsand．ThroughSEMob—．servationfoundhexahedralshapedcalciumcarbonatecrystallizationgenerated，andtherearestillalargenumb

4、erofporesinthesandcolumnafterbonding．Keywords：Bacilluslentus；Microbialmineralization；Caleiumearbonate；Urease中图分类号：TQ177．6文献标识码：A文章编号：1000—4637(2013)O8—13—040前言件和理化性质进行了分析检测，同时对该菌株在土微生物成矿学研究表明，微生物在地球的演工材料形成方面的应用进行了研究。化、矿产资源的形成、生命起源和现今人类生存环1试验原材料和试验方法境净化

5、．如二氧化碳的固定和重金属的固定等方面1．1培养基起着重要且不可替代的作用Ll1。在一定的环境和营脲酶筛选培养基：蛋白胨0．1g，氯化钠0．5g，磷养条件刺激下。岩土中一些微生物通过新陈代谢或酸二氢钾0．2g，尿素0．2g，葡萄糖0．01g，加水至降解作用能显著快速析出多种矿物结晶，如碳酸100mL，再加入酚红(0．2％)0．4mL。除葡萄糖、尿素外盐、磷酸盐、氧化物、硫化物、硅华以及胞外聚合物把其它药品称好放入水中煮沸，使溶解，调pH=7．2等．而这在自然环境中可能是非常缓慢的过程【2-3]。过滤

6、，15磅高压灭菌15min。配制尿素(灭菌)液：每其中一些微生物在脲酶的作用下，可以在几天内生lOOmL基液内加2mL。成数量可观的微生物碳酸钙沉淀，其成份和天然石NH4一YE培养基：酵母提取物20g／L，硫酸铵材类似，同时其可以作为一种粘结剂，将松散的砂l0L，pH=9．0。粒粘合成坚硬的块体】。这一最新科学发现将会给1．2菌株分离与纯培养地震液化预防、改善大量混凝土土建基础设施安全产脲酶微生物分离自清华大学苗圃。土壤样品与耐久性、减缓沿海沿江地区海水入侵与土壤盐碱1．0g．置于装有lOOmL，5

7、M尿素培养基的250mL三化、荒漠化地区的防风固沙以及重大文物古建挽救角瓶内。3OoC、150rpm富集培养24h。取0．1mL以无修复等带来崭新的工程科学方法，在国际土木工程菌水稀释成10之、10和10三个浓度梯度，涂布脲界引起了广泛关注[6-7]。酶筛选培养基，30qC培养24～48h。挑选培养基周围土壤中含有丰富的微生物资源，为产脲酶微生变红的菌落划线培养，获得单菌落【。物的分离提供了基础。本文从苗圃中分离到一株高1-3微生物浓度及脲酶初步活性检测产脲酶菌株。对其进行了初步鉴定，对脲酶产生条采

8、用UNIC02000型可见光分光光度计检测微生物浓度，检测时所用波长为600nm，所测值用基金项目：国家自然科学基金(50908122)。0D600表不。一13—2013年第8期混凝土与水泥制品总第208期脲酶活性测量方法为：取lmL菌液，与9mL1．1M尿素溶液混合，用电导率仪测量5min溶液电导率的变化，所测5rain内平均电导率变化值(ms／cm／min)乘以稀释倍数(10倍)，即为菌液酶活性(单位ms／em／min)，此值反映了菌液水解尿素的能力，菌液酶活性除