分离和筛选能够溶解硅酸盐的细菌，以增强含硅农业废弃物的脱硅效果

摘要

解硅细菌（SSB）通过产生酶硅酸酶，在硅（Si）循环中发挥着重要作用。这种酶能够将不溶性的硅酸盐转化为可被生物利用的硅酸，从而补充土壤中的可利用硅元素。硅对富含硅的植物非常有益，但由于植物的吸收、集约化农业以及硅酸盐生物风化的缓慢过程，每年硅的含量都在减少。本研究旨在从稻田土壤中分离出具有更强硅酸盐分解能力的新型解硅细菌。首先在硅酸盐葡萄糖琼脂（SGA）培养基上对细菌的解硅能力进行了初步筛选。随后使用改良的Horikoshi培养基，在淹没发酵（SmF）条件下评估了所选菌株的硅酸酶产生能力。通过16S rRNA测序分析进行分子鉴定，并通过FTIR-ATR分析确认了其能够生成硅酸。实验结果表明，该菌株形成的透明区域的解硅指数（SI）为3.3。进一步通过16S rRNA基因测序分析确认该菌株为Etopseudomonas mendocina。对比实验显示，该菌株在稻壳上的硅酸酶活性最高，达到1.67 ± 0.06U/mL，而其他农业废弃物（如稻草、小麦壳）上的活性较低。FTIR-ATR分析证实，在该菌株作用下，农业废弃物粗提物中存在硅酸，其特征吸收峰位于3400–3200、1600–1650和1100–1300 cm⁻¹波长范围内。研究结果表明，这种细菌能有效降解富含硅的农业废弃物，并可能在农业废弃物管理中具有潜在应用价值。这些降解产物可作为基于硅的生物肥料，用于可持续农业实践。

图形摘要

此图片的替代文本可能是由AI生成的。

解硅细菌（SSB）通过产生酶硅酸酶，在硅（Si）循环中发挥着重要作用。这种酶能够将不溶性的硅酸盐转化为可被生物利用的硅酸，从而补充土壤中的可利用硅元素。硅对富含硅的植物非常有益，但由于植物的吸收、集约化农业以及硅酸盐生物风化的缓慢过程，每年硅的含量都在减少。本研究旨在从稻田土壤中分离出具有更强硅酸盐分解能力的新型解硅细菌。首先在硅酸盐葡萄糖琼脂（SGA）培养基上对细菌的解硅能力进行了初步筛选。随后使用改良的Horikoshi培养基，在淹没发酵（SmF）条件下评估了所选菌株的硅酸酶产生能力。通过16S rRNA测序分析进行分子鉴定，并通过FTIR-ATR分析确认了其能够生成硅酸。实验结果表明，该菌株形成的透明区域的解硅指数（SI）为3.3。进一步通过16S rRNA基因测序分析确认该菌株为Etopseudomonas mendocina。对比实验显示，该菌株在稻壳上的硅酸酶活性最高，达到1.67 ± 0.06U/mL，而其他农业废弃物（如稻草、小麦壳）上的活性较低。FTIR-ATR分析证实，在该菌株作用下，农业废弃物粗提物中存在硅酸，其特征吸收峰位于3400–3200、1600–1650和1100–1300 cm⁻¹波长范围内。研究结果表明，这种细菌能有效降解富含硅的农业废弃物，并可能在农业废弃物管理中具有潜在应用价值。这些降解产物可作为基于硅的生物肥料，用于可持续农业实践。

图形摘要

此图片的替代文本可能是由AI生成的。