1、.地衣芽孢杆菌的研究进展应用生物科学一班，卜亚平，01142102 摘要：地衣芽孢杆菌在作用机理，饲料中应用，医药研究，环境污染防治研究，病虫害防治研究方面做一综述。关键词：地衣芽孢杆菌，作用机理，饲料，医药，环境污染，病虫害防治。 地衣芽孢杆菌为中生芽孢的革兰氏阳性需氧菌， 是芽孢杆菌中目前较具有应用潜力的菌种之一，具有调节动物微生态平衡，促进肠道有益菌生长，降低病原菌的数量，增加动物机体的抗病力，提高机体的免疫功能。在自然界分布非常广泛, 生理特性丰富多样 , 是土壤和植物微生态优势种群之一。它可产生多种抗生素, 包括脂肽类、肽类、磷脂类、多烯类、氨基酸类、核酸类物质, 对多种动、植物及人
2、类病原菌起到很好的抑制作用。而且芽孢杆菌还具有很强的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶活性 1 。因此, 芽孢杆菌被广泛应用于医药、农药、食品、饲料加工、环境污染治理等各个行业。本文就地衣芽孢杆菌在作用机理，饲料中应用，医药研究，环境污染防治研究，病虫害防治研究方面做一综述。地衣芽孢杆菌( Bacillus licheniformis) 是芽孢杆菌中较具应用潜力的菌种之一。近年来, 国内外对于地衣芽孢杆菌各方面应用的报道日益增多。在医药、饲料加工、农药等行业 , 取得了较好的研究成果。根据文献显示, 关于地衣芽孢杆菌的专利有: 用地衣芽孢杆菌生产生物农药的方法; 地衣芽孢杆菌新菌株及其微生态制剂; 地衣芽
3、孢杆菌 T1 菌株的术, 改变地衣芽孢杆菌 NCIB8061 a- 淀粉酶的耐温性和耐酸性酶的性质等。1地衣芽孢杆菌的生物学特性 地衣芽孢杆菌是兼性厌氧菌，属于益生菌。细胞形态排列呈杆状，单生，细胞内无聚PHB颗粒芽孢形态，产生近中生的椭圆形芽孢，孢囊稍膨大；在肉质培养基上菌落为扁平，边缘不整齐，白色，表面皱褶，24小时后菌落直径3mm，适生长温度大约为 50但也能在更高的温度下存活。 酶分泌的最适温度为37。 可能以孢子形式存在， 从而抵抗恶劣的环境；在良好环境下，则可以生长态存在。 地衣芽孢杆菌是我国农业部 2003 年 3l8 号公告批准使用的饲料级菌株之一。 与传统的益生菌、双歧杆菌和
4、乳酸菌相比， 地衣芽孢杆菌的活菌成分是芽孢休眠体，并具有耐高温、耐干燥、耐酸性、耐胆盐和人工胃液等特点 23，不能定植于动物消化道2地衣芽孢杆菌的作用机理2.1拮抗有害微生物生物 氧 地衣芽孢杆菌为需氧菌，在生长菌过程中消耗大量的氧气， 使得肠道内氧气浓度降低，为肠道内的生理性厌氧菌，如双歧杆菌、乳酸杆菌、消化链球菌、类杆菌等菌的生长繁殖创造有利条件。 同时使得需氧的有害病原菌 （如大肠杆菌） 的生长由于缺氧受到抑制。 通过支持生理性厌氧菌的增殖，抑制致病菌的生长，使菌群失调得以调整，使肠道功能得以恢复，最终使胃肠道的微生态体系处在健康平衡的状态， 动物的免疫力得到提高 45。生物拮抗 体外试
5、验表明，地农芽孢杆菌对葡萄球菌、白色念珠菌有很强的拮抗作用。地衣芽孢杆菌在生长代谢过程能产生多种抗菌物质，如短杆菌肽、枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素和头孢菌素 C 等。 因此，其对常见的致病性大肠杆菌、沙门氏菌和金黄色葡萄球菌均有较强的抑制作用。2.2产生多种酶，调节动物营养代谢在生长过程中，可分泌蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶等多种有助于消化吸收的酶类，此外，在降低和消除抗营养因子上也发挥了重要作用。 地衣芽孢杆菌DSM13 含有高度保守的蛋白分泌系统，没有聚酮体合成体系，但能形成脂肽性地衣素。已经确定的胞外酶有淀粉酶、-半乳糖苷酶、纤维素酶、几丁质酶、果聚糖酶、麦芽糖淀粉酶、多聚糖降解酶、碱性蛋白酶
6、、锌蛋白酶等。 目前，已经从地衣芽孢杆不同菌株中克隆出的有关重要酶编码基因有：青霉素酶、-淀粉酶 、果胶裂解酶、多酚氧化酶、-谷氨酰转肽酶、-1，3-1，4-葡聚糖酶、蛋白酶、纤维素酶、-半乳糖苷酶 、 碱性磷酸酶等编码基因67。 这些酶具有降解饲料中复杂碳水化合物，如果胶、葡聚糖、纤维素等。地衣芽孢杆菌在一定条件下能产生抗逆性内生孢子，可以产生脂肽类、肽类、磷脂类、多烯类和氨基酸类等多种抗生素， 对多种病原菌起到很好的抑制作用。 地衣芽孢杆菌同时能产生多种营养物质，如维生素、氨基酸、有机酸、促生长因子等，参与动物机体新陈代谢， 为机体提供营养物质82.3提高机体免疫功能 地衣芽孢杆菌生长条件
7、要求低，繁殖快，能迅速定植在肠黏膜上，在短时间内成为肠道的优势菌群。 能调节动物肠道菌群平衡，改善肠道微生态环境，促进动物生长、减少动物肠道疾病的发生，提高动物机体的抗病力；同时其还具有免疫抑制、 竞争性吸附及合成抑菌物质等多方面的作用。 地衣芽孢杆菌能刺激动物免疫器官的生长发育，激活淋巴细胞，提高免疫球蛋白和抗体水平，增强细胞免疫和体液免疫功能，提高机体免疫力9。 有试验发现，仔兔饲喂地衣芽孢杆菌 20 d 及 40 d 后， 其免疫器官生长发育较对照组迅速，成熟快，并且胸腺、脾脏重量等显著提高10，11。 刘克琳12和李福彬13用地衣芽孢杆菌制剂饲喂肉鸡，结果肉鸡中枢免疫器官生长迅速，成熟
8、快，免疫器官内组织细胞发育正常和免疫功能的成熟程度高，血中T淋巴细胞值亦较对照组高。地衣芽孢杆菌的免疫促进作用的机理是：口服芽孢杆菌后，其作用于肠道集合，作用于肠道集合淋巴结的抗原结合位点或通过调整动物的微生物菌群，尤其是增加双歧杆菌菌群数量，从而间接地发挥免疫赋活的作用， 提高机体的局部或整体防御功能，从而达到抗应激、防病和抗病的作用。2.4促进动物器官生理机能成熟并改善动物生理状态研究表明，地衣芽孢杆菌具有促进动物道结构和机能成熟的作用。陈家祥等和李福彬报道14,15，在鸡肉饲料添加不同水平的地衣芽孢杆菌后，发现长绒毛高度增高，隐藏深度降低，肠粘膜厚度增加，说明地衣芽孢杆菌有保护肠粘膜，促
9、进绒毛生长和改善肠道结构的作用。符运勤研究后发现后背牛日粮中添加地衣芽孢杆菌及复合菌，可以改变瘤胃内环境参数，增加后备牛瘤胃优势菌群的种类，促进瘤胃纤维分解菌的定植和生长16。以上研究的发现，为阐明地衣芽孢杆菌促进幼龄动物生长，提高增重和饲料利用率提供生理学理论依据。2.5改善环境地衣芽孢杆菌可通过抑制革兰氏阴性菌的生长繁殖，降低革兰氏阴性菌所产生的脲酶活性，从而降低脲酶对粪便中含氮物质的分解，导致氨气产生量减少，提高含氮物质的消化吸收率，降低粪氮含量，抑制大肠杆菌的活动，扭转蛋白质转化为胺和氨，使粪便和尿液中氨的浓度下降，发挥除臭功能。张西雷（2010）通过实验验证了地衣芽孢杆菌能有效降低鸡
10、的氨气排放，净化禽兽舍内空气。刘朝阳（2007）研究发现地衣芽孢杆菌可降解水体中的有机碎屑，减少氨氮，亚硝酸盐，硫化氢等有毒有害物质，起到优化养殖环境，促进水环境生态良性循环等功能。17曹煜成（2005）结果表明，施用地衣芽孢杆菌De株可在一定程度上使水体环境和养殖生产性能得到优化，提高养殖草鱼的成活率，显著降低水体透明度及水中氨氮，硝酸盐含量，使水体PH，溶解氧有利于草鱼的生长18。3地衣芽孢杆菌在饲料中的应用根据我国农业部公布的结果, 允许饲用的芽孢杆菌菌种有枯草芽孢杆菌 ( Bacillus subtilis) 、纳豆芽孢杆菌 ( Bacillus natto) 、蜡样芽孢杆菌( Bac
11、illuscereus) 、凝结芽孢杆菌( Bacillus coagulans) 、缓慢芽孢杆菌 ( Bacillus lentus) 、地衣芽孢杆菌、短小芽孢杆菌( Bacillus pumilus) 等 12 种。3.1芽孢杆菌在饲料中使用的必要性芽孢杆菌能调节饲养动物肠道菌群平衡，改善胃肠道微生态环境，有效维持畜禽健康状态，提高其免疫力、抗病能力和抗应激能力; 提高饲料消化率，促进饲料养分吸收和利用，缓解饲料原料短缺与日益增长的饲料产量的矛盾，降低养殖成本，提高经济效益; 有效避免抗生素和重金属滥用导致的各种养殖问题 促进养殖业健康发展 。地衣芽孢杆菌属于芽孢杆菌属，属好氧有益菌，以内
12、生孢子形式存在，其典型特点是抗逆性强、耐酸、耐盐及耐高温，但产酸性能差。因此试验项目将筛选到的高产酸性能地衣芽孢杆菌株为对象，进行高效发酵工艺、组合配套及应用技术等研究，高产酸性能地衣芽孢杆菌应用在畜牧养殖业中，不仅能解决乳酸菌抗逆性差的问题，还能弥补一般芽孢杆菌不产酸的缺点。枯草芽孢杆菌具有高产蛋白酶特性，产生的蛋白酶具有良好的抗逆性，广泛的 pH 条件下具有高酶活表现的特性。随着饲料工业的快速发展，饲料原料的短缺特别是蛋白资源的短缺已经成为困扰饲料厂的重要问题，蛋白饲料原料价格快速上升，影响到饲料工业的平稳高效发展。我国每年被迫进口大量大豆以满足饲料豆粕需求，影响到我国农民种粮积极性。高产
13、蛋白酶枯草芽孢杆菌在饲料中的应用，可提高饲料中粗蛋白在动物肠道中的消化和吸收，提高蛋白资源的吸收和利用，提高饲料营养价值，缓解蛋白原料短缺，维护我国农业健康大力发展生物技术，我国将生物技术安全发展作为国家新兴发展战略产业，推动生物技术领域的全面发展。依据我国国家政策的支持和发展重心，研究低成本高效微生态饲料添加剂具有时代特征，符合国家产业发展方向和当前畜牧业发展需求，具有未来发展和应用前途的潜力。我国饲用微生态制剂的需求迅速增长，呈现出广阔的市场发展前景，饲料工业和畜牧养殖业对微生态制剂的需求呈爆发式增长，2012 年，中国微生态制剂销量约为 15 万t，市场规模 39 40 亿元; 至 20
14、15 年，中国微生态. 首 钢 工 学 院毕 业 设 计（论 文）题 目： 机件表面处理中电镀的工艺及应用 系 别： 机电工程系 专 业： 机械设计与制造 班 级： 机设101 姓 名： 指导教师： 2013年5月1日摘 要电镀生产是现代表面处理中重要的做成部分，电镀主要是运用电解原理电解作用使金属或其它材料制作的表面附着一层金属膜的工艺从面起到防止腐蚀，提高耐磨性，导电性，反光性及增进美观等作用。电镀中还有其它的步骤，有除油，酸洗，中和，其中有的电镀完还需要钝化，这几个步骤中机件必须清洗干净，否则容易出现腐蚀。电镀中有很多的镀种，如：铬，锌，银，锡，铜，镍等。当然还有其它的一些，其中要看机件
15、的要求，尺寸大小。关键词：电镀 腐蚀 步骤 生产工艺.目 录总论. .1电镀工作的组成. .1电镀生产工艺：.1第一章电镀的工作原理及应用.21.电镀铬.22电镀铬工艺.32.1铬酐浓度和硬度的关系.32.2硫酸颔联和硬度的关系.32.3电流密度和硬度的关系.32.4镀铬液稳定和硬度的关系 .32.5镀铬层厚度与硬度的关系 .42.6铬镀层受温度的影响.42.7性能和用途 .42.8镀铬基本原理.43.电镀铬的优点 .43.1经电镀铬处理后优点 .4第二章电镀锌的工作原理组成 .61.电镀锌 .62.国内按电镀溶液分类 .62.1氰化物镀锌 .62.2锌酸盐镀锌 .62.3氯化物镀锌.62.4
16、硫酸盐镀锌 .73.电镀锌工艺流程 .74.电镀锌镀液配制 .75.电镀锌影响因素 .85.1锌含量的影响.85.2氢氧化钠的影响 .85.3铁含量的影响.85.4光亮剂的影响 .85.5温度的影响 .85.6阴极移动的影响.86.电镀锌特点 .9第三章电镀工艺的未来发展.111.电镀工艺展望.12第四章结束语.141.致谢 .142.实训收获 .143.参考资料 .154.结束语.15.机件表面处理中电镀的工艺及应用吕志远总论：电镀工作的组成：电镀中有主要的四个步骤，除油，酸洗，中和，还有最后主要的电镀。在处理以上四个步骤中个个槽子里的槽液必须用水涮干净，要不就会出现腐蚀或者机件不干净电镀不
17、上。由于机件的大小和形状，有没有盲孔等还需要特别的工艺，其中除油分正向和反向，正向可以多除一会，反向不能多除，还有电不能太大，容易出现腐蚀。再有就是酸洗，就是把机件放在盐酸里面泡一下，时间也不能太长，要不也会出现腐蚀，机件的表面就会出现坑坑哇哇的情况，这样这个机件也就费了。其中中和是最容易处理的，就是把在盐酸里泡完用水涮干净的机件在在中和里面泡一下，和酸中和，如果没有中和，万一机件有空的地方存酸了那么就会在电镀过程中出现腐蚀不严重还可以从新来过，严重了机件也就费了。电镀生产工艺：电镀生产的工艺过程，主要是机件不能出现腐蚀，按照工艺的流程走，镀层厚度在工艺的范围之内，电镀工艺的追求就是严把质量关
18、。要每一次的工艺质量达到100。.引言：表面科学与技术是研究表面现象和表面过程并非为人类造福或被人们利用的科学技术。第一章 电镀的工作原理及应用电镀（Elcctroplating）就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程，是利用电解作用使金属或其它材料制作的表面附着一层金属膜的工艺从面起到防止腐蚀，提高耐磨性，导电性，反光性及增进美观等作用。电镀时，镀层金属或其他不溶性材料做阳极，待镀的金属制品做阴极，镀层金属的阳离子在金属表面被还原形成镀层。为排除其它阳离子的干扰，且使镀层均匀，牢固，需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液，以保持镀层金属阳离子的浓度不变。电镀的目的是在基材
19、上镀上金属镀层，改变基材表面性质或尺寸，电镀能增强金属的抗腐蚀性（镀层金属多采用耐腐蚀的金属），增加硬度，防止磨耗，提高导电性，润滑性，和表面美观。1.电镀铬：电镀铬是工业上应用最广泛的电镀技术之一。铬镀层不仅具有漂亮的外观，还具有硬度高，耐磨性好等多种良好性能，被广泛用于多种领域。现阶段使用最多的镀铬工艺是直流电镀或脉冲电镀。由于脉冲电源制造技术的限制，对脉冲电镀铬的研究一般是使用高频脉冲电镀，频率在100Hz以上或是使用双向脉冲电镀技术，低频脉冲条件下电镀铬层的研究报道甚少。为了进一步提高铬镀层的性能，探讨低频脉冲电镀参数对镀铬制备工艺和镀层稳定性的影响，开展了本次试验研究。本研究开创性地
20、使用低频脉冲电镀工艺进行电镀铬镀层的研究（脉冲频率为05.0Hz），针对飞机起落架液压气密零件最常用的三种材料：30CrMnSiA合金钢，1Cr11Ni2W2MoVA和15-5PH(0Cr15Ni5Cu3NB)不锈钢，在不改变企业现有六价铬镀铬溶液的基础上，采用五因素五水平正交实验和单因素实验相结合的研究方法，对铬镀层的各种性能进行测试和表征，从而得出一系列具有知道意义的研究成果。2.镀铬工艺：镀铬是泛指电镀铬镀铬有两种的，一种是装饰铬，一种是硬铬。镀铬是比较好的一种增加便面硬度的方法，但是它的优缺点很多，所以好多情况下都没采用。优点一，表面光洁度好，优点二，不会生锈，一点锈斑都不会有；三，镀
21、的过程中原零件变形小。四，如果零件尺寸不到位，可以通过加几丝铬来达到尺寸。优点五，表面比较美观。等等缺点一，价格高，不光镀的费用高，而且镀后还要加工。缺点二，不适合表面比较复杂的零件，缺点三，厚度太薄，一般只有0.05-0.15mm左右，缺点四，对零件表面的光洁度要求比较高。等等镀硬铬一般采用比较多的是常在高温条件下使用的机械。镀装饰铬顾名思义，主要目的就是为了表面光亮、外形美观、防锈等。根据其目的来判断要镀那种铬2.1铬酐浓度和硬度的关系在其它工艺条件相同的时候，铬酐浓度低时硬度高。但浓度低，镀液变化快，不稳定。2.2硫酸含量和硬度的关系在正常的镀铬工艺规范中。铬酐与硫酸的比值应该保持在10
22、0：1.在其它浓度不变时，提高硫酸含量，铬层的硬度也会相应增高。但二者比值为100:1.4。在提高硫酸含量硬度值又会下降。2.3电流密度和硬度的关系正常温度下，铬层硬度随着电流密度的增加而增加。当电流密度达到一定极限时硬度趋向稳定。2.4镀铬液稳定和硬度的关系在较高温度（6575摄氏度）下，由稀溶液镀出的铬层比由高浓镀液镀出的铬层硬度高1520；在较低温度下，由稀溶液镀出的铬层比由浓度液镀出的铬层硬度没有多大差别。2.5镀铬层厚度与硬度的关系一般硬铬镀出硬度是随厚度提高而提高的，硬度的最高值在0.2mm左右。以后，即使在提高厚度，硬度也不会在增加。2.6铬镀层受温度的影响铬镀层随着受热温度的提
23、高，硬度显著下降。2.7性能和用途因为铬表面易于钝化，有很强的耐腐蚀，所以用于装饰电镀的最外层，其厚度一般只有0.5-1微米，通常称之为装饰铬。铬的另一个特点是具有极高的硬度，HV750-1000，因而有经常用于耐磨要求的场合，通常称之为硬格。2.8镀铬基本原理第一阶段，随着电极电位上升，电流密度上升，电极反应为2H-H2第二阶段，随着电极电位继续上升，电力你密度转为下降。这是一个形成阴极膜的过程。第三阶段，随着电极电位继续上升，电流密度又转为上升。3.电镀铬的优点：3.1经电镀铬处理后，模具、工件有如下优点：1）、表面平整、光洁、易于脱模，为保证产品之光洁、平整。2）、不会生锈，一点锈斑都不
24、会有。3）、镀的过程中原零件变形小，表层镀铬后可增强硬度（HR65以上），耐高温达500、耐腐蚀、防酸、耐磨损。4）、如果零件尺寸不到位，可以通过加几c铬来达到尺寸。5）、根据产品之特点，达到视觉、立体的效果，确保产品的稳定的表面质量。第二章 电镀锌的工作原理组成1.电镀锌：行业内又称冷镀锌，就是利用电解，在制件表面形成均匀、致密、结合良好的金属或合金沉积层的过程。与其他金属相比，锌是相对便宜而又易镀覆的一种金属，属低值防蚀电镀层，被广泛用于保护钢铁件，特别是防止大气腐蚀，并用于装饰。镀覆技术包括槽镀（或挂镀）、滚镀（适合小零件）、自动镀和连续镀（适合线材、带材）。2.国内按电镀溶液分类：可分
25、为四大类：2.1氰化物镀锌由于（CN）属剧毒，所以环境保护对电镀锌中使用氰化物提出了严格限制，不断促进减少氰化物和取代氰化物电镀锌镀液体系的发展，要求使用低氰（微氰）电镀液。采用此工艺电镀后，产品质量好，特别是彩镀，经钝化后色彩保持好。2.2锌酸盐镀锌此工艺是由氰化物镀锌演化而来的。国内形成两大派系，分别为：a）武汉材保所的“DPE”系列；b) 广电所的“DE”系列。两者都属于碱性添加剂的锌酸盐镀锌，PH值为12.513。采用此工艺，镀层晶格结构为柱状，耐腐蚀性好，适合彩色镀锌。注意：产品出槽后；水洗；出光（硝酸+盐酸） ；水洗；钝化；水洗；水洗；烫干；烘干；老化处理（烘箱内8090。2.3氯
26、化物镀锌此工艺在电镀行业应用比较广泛，所占比例高达40%。钝化后（兰白）可以锌代铬（与镀铬相媲美），特别是在外加水溶性清漆后，外行人是很难辩认出是镀锌还是镀铬的。此工艺适合于白色钝化（兰白，银白）。2.4硫酸盐镀锌此工艺适合于连续镀（线材、带材、简单、粗大型零、部件），成本低廉。3.电镀锌工艺流程以镀锌铁合金为例，工艺流程如下：化学除油热水洗水洗电解除油热水洗水洗强腐蚀水洗电镀锌铁合金水洗水洗出光钝化水洗干燥。4.电镀锌镀液配制：镀液的配制（以lL为例）：在镀槽内先加入1/3体积的纯净水；用1/3的纯水溶解氢氧化钠（溶解时会发热，必须小心）；用少量的水将氧化锌调成糊状，然后加入较多的纯水，充分
27、搅拌。将搅拌好的氧化锌慢慢加入到溶解好的氢氧化钠溶液中，边加边搅拌，使其充分络合后加入到镀槽中；当镀液温度降至30C以下后，加入85g的Baser，充分搅拌；将15mL BaseF溶解在15g BaseR中，然后将其混合物加入镀槽；加入4mL的HO624，充分搅拌；加水至所配体积；加入光亮剂ZF-105A、ZF-105B；充分搅拌。黑色钝化工艺流程：水洗出光水洗黑色钝化水洗后处理干燥。5.电镀锌影响因素5.1锌含量的影响锌含量太高，光亮范围窄，容易获得厚的镀层，镀层中铁含量降低；锌含量太低，光亮范围宽，要达到所需的厚度需要较长的时间，镀层中铁含量高。5.2氢氧化钠的影响氢氧化钠含量太高时，高温操作容易烧焦；氢氧化钠含量太低时，分散能力差。5.3铁含量的影响铁含量太高，镀层中铁含量高，钝化膜不亮；铁含量太低，镀层中铁含量低，耐蚀性降低，颜色偏橄榄色。5.4光亮剂的影响ZF-I
