乳酸菌基因组代谢网络模型的研究进展

基因组代谢网络模型(genome-scale metabolic models,GEMs/GSMM)是基因组规模的细胞生化反应网络,可以定量描述基因与表型的关系,广泛应用于系统生物学、代谢工程、环境科学等领域。微生物基因组代谢网络模型是基于微生物基因组构建的生理生化知识库,通过数学模型实现对目标微生物生理生化反应的模拟,已成为研究微生物代谢调控的重要工具。基因组代谢网络模型的构建步骤通常包括构建模型草图、人工精炼、模型转换、验证评估4个阶段。在介绍以模式微生物(大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母)为代表的微生物基因组代谢网络模型发展过程基础上,重点聚焦乳酸菌基因组代谢网络模型的研究现状,系统介绍了已构建的乳酸菌基因组代谢网络模型及其应用。对乳酸菌基因组代谢网络模型的发展方向进行了展望,提出未来乳酸菌基因组代谢网络模型的研究应在现有模型的基础上构建更高质量的代谢与大分子表达模型和泛基因组模型,为乳酸菌的研究提供更高效的工具。     

碳氢化合物的污染及降解菌的研究概况

碳氢化合物(含其衍生物)是全球大宗化学品,在开采、分离、储运及加工过程中导致的土壤及地下水污染已成为全球面临的主要环境问题之一。生物修复技术以其低耗能和环境友好等特点被世界各发达国家广泛用于环境污染的治理,该技术主要是利用微生物的代谢活动来减少污染物的浓度,最终使其无害化。降解碳氢化合物的微生物主要有三类,包括土著微生物、外来微生物和基因工程菌,而影响降解效果的因素很多,主要有碳氢化合物的种类、环境因素等。本文提出了生物修复技术领域存在的问题及今后的发展方向,以期为该领域的研究者提供一定的理论依据。     

农药残留的微生物降解技术

土壤和水体中存在大量可降解农药的微生物类群，并且这些微生物对农药的广泛降解性能也已被应用于许多实践工作，为治理环境污染提供了可靠保证．     

昆虫共生菌的药用活性物质研究进展

<正>一、前言微生物凭借其物种和功能的多样性以及其产生代谢产物的新颖性等诸多优势,已成为药物先导化合物的重要来源。自1929年弗莱明发现青霉素以来,在过去的几十年里,人们已经陆续从微生物代谢产物中发现大约有50000种天然产物,其中20000多种具有生物活性,17000多种具有抗肿瘤抗感染活性,100多种已成功开发成临床常用的抗生素、抗癌及抗病毒药物。然而,长期以来人们研究对象重复的集中于陆生土壤环境微生物,从中发现的代谢产物多是已知化合物,从微生物中研制新药的难度越来越     

多环芳烃的环境分布及其生物修复研究进展

围绕环境中广泛存在的有机有毒物质多环芳烃，介绍了该类污染物质来源、性质、危害及不同环境领域中污染现状，尤其针对不同领域中其分布、存在形态、归趋模式等进行了综合评述，讨论了国内外多环芳烃污染土壤、海洋及沉积物所应用的生物修复原理和相应科学技术研究，其中包括微生物基本代谢原理、微生物共代谢机理和应用，阐述了微生物基因调制研究的最新动态和通过激发微生物生物活性，加速多环芳烃降解的多种技术手段，最后总结了多环芳烃环境污染的有关控制途径及其管理规范，并展望了生物修复研究的发展前景。     

微生物提高采收率过程中促进原油动用的机制

随着石油需求的不断增长,提高采收率越来越重要。近年来,选择微生物及其代谢产物作为驱油材料,可以降低成本、减少环境污染且效果较好。已有不少学者通过渗吸、填砂管模型、驱替、数值模拟等实验方法对MEOR的效率进行了研究。本文总结了微生物驱油的五个机制,并通过比较其对微生物驱油效率的影响,发现渗透率变化、改善岩石表面润湿性和界面张力降低在微生物驱油机制中占主导地位。参与MEOR的细菌能够适应不同条件的储层环境,并代谢出生物活性物质,其中生物表面活性剂应用效果最为明显。最后,本研究将有助于理解微生物与提高采收率的关系,并确定其在增加石油产量中发挥作用的机制,对于MEOR在油气行业的发展具有重要意义。     

水生动物肠道微生物研究进展

动物体消化道栖息着一个数量庞大、种类繁多的微生物群落,肠道微生物与宿主生理代谢的相互关系已成为国际生物学界研究的热点之一.然而与高等动物相比,水生动物这方面的研究尚处于起步阶段.本文从水生动物肠道共生微生物形成的影响因素、水生动物肠道微生物的组成特点、肠道微生物对宿主的影响以及肠道微生物生态学研究策略方面综述了近年来国内外研究取得的进展,阐述了消化道微生物分子生态学研究在水生动物营养代谢、免疫及发育调控中的意义和发展前景.     

海洋链霉菌生物活性物质的研究

海洋微生物的种类繁多、数量巨大、代谢产物结构奇特、复杂多样、很多具有很好活性的特点吸引着人们的目光.由于海洋环境的特殊性和微生物在生态系统的功能,海洋微生物已发展出独特的代谢方式,也提供了在陆地微生物中未遇到过的新代谢产物.链霉菌是一类革兰氏阳性细菌,具有很强的再生、防御和识别能力,海洋环境下的进化过程造就其独特的代谢方式,其结构类型及生物活性等方面都呈现出与陆生链霉菌多样性.按化合物结构类型介绍了近年来在海洋中分离得到的链霉菌及其生物活性物质的研究概况.     

南海海洋细菌110的代谢产物的研究

南海海洋细菌１１０的代谢产物的研究黄钟奇周世宁吴雄宇姜广策林永成（中山大学化学系，广州５１０２７５）关键词海洋细菌，代谢产物，环二肽，结构分类号Ｏ６２４．４２１海洋微生物的研究进入９０年代以来发展较快，迄今从海洋微生物中已分离到大量有意义的各种类型的...     

油层法微生物采油代谢产物生成量的理论分析

为研究油层法微生物采油代谢产物提高原油采收率的能力,根据物质守恒定律及储层孔隙结构特征,建立储层中微生物代谢产物含量与微生物可利用物质含量的数学方程,分析微生物驱油机制及微生物代谢产物的化学组成,揭示微生物在储层中生长代谢有利驱油物质的能力。结果表明:利于驱油的代谢产物成分中氧原子数量较多,而储层流体中可供微生物利用以合成驱油物质的氧原子浓度相对较低,限制了含氧原子的生物表面活性剂、生物聚合物、生物气体等的生成;以烃为唯一碳源的微生物采油难以大幅度提高原油采收率;油层中微生物可利用物质的溶解度、消耗速率、流体的注入速度等均制约微生物代谢产物的产量和生成范围。     

煤油生物催化脱硫的实验研究

煤油中的硫化物能够腐蚀金属设备，造成环境污染，影响产品质量，因此对其脱硫技术的研究具有重要的现实意义．生物催化法脱除石油产品中的硫是一种很有前途的油品脱硫方法．本文研究在温和的条件下，利用适宜的微生物的代谢过程对煤油脱硫．采用在煤油中加入不同浓度的硫醇后再加入一定量的微生物菌，利用分光光度计检测菌体数量增长情况，同时利用自动电位滴定法检测煤油中硫含量，监测微生物的脱硫效果．     

《海洋微生物及其代谢产物》一书面世

中山大学林永成教授主编的《海洋微生物及其代谢产物》一书由中央统战部华夏英才基金资助 ,2 0 0 3年 1月化学工业出版社出版发行。海洋微生物是一个寻找天然活性物质的巨大宝库 ,其特殊的生活环境和生态系统 ,使其代谢产物具有很多新颖的结构和令人惊喜的生物活性 ,正是基于此 ,海洋微生物代谢产物将对新药的发现、环境保护、生物材料、海产养殖等领域产生巨大的促进作用。《海洋微生物及其代谢产物》一书对海洋微生物及其代谢产物进行了全面描述。它介绍了海洋微生物的生存和生态学知识 ;分离和培养方法 ;对代谢产物的分离、纯化、分子结…     

压力对采油微生物生长代谢的影响

影响微生物提高原油采收率技术的油藏环境因素主要包括压力、温度、矿化度和pH值等.以葡萄糖为主要碳源,对河口采油厂沾3x24井产出水中的内源微生物进行高压(10 MPa)和常压下的静态激活试验,对培养前后的微生物群落结构、代谢产生的低分子有机酸及表面张力进行检测.结果表明:微生物在不同压力下的生长代谢有较大的差异,压力不仅显著影响微生物群落的结构,而且影响微生物的生长代谢活性和速度,以及整体群落的代谢方式;与高压相比,常压下微生物种类较多,丰度较高,代谢高峰提早14 d,变化周期较短.     

油藏中微生物代谢CO_2气体量及驱油实验研究

为了研究油藏厌氧环境中微生物代谢的生物气体量,结合油藏环境条件及微生物产气机理,在综合分析原油组分特征、营养液的成分类别及生物气的组成成分的基础上,根据物质元素守恒定律对微生物代谢的气体量进行理论分析,并结合微生物产气实验对微生物代谢的生物气体量进行验证。研究结果表明:油藏中微生物利用原油中的氧原子、油藏水相中的溶解氧生成的CO2气体量较少;在一定条件下,营养液中的糖蜜质量分数与微生物产气量呈正相关性。油藏中某些物质可限制微生物代谢的生物气体量,微生物利用原油中的氧原子及水相中的溶解氧生成的CO2的气体量对储层压力的影响极小;以原油为唯一碳源时,微生物厌氧代谢的CO2量难以达到有效气驱时所需要的气体量。通过向营养液中添加含有相应氧元素的物质,有利于增加油藏中微生物的产气量。     

超声波在食品行业的利用

高磁场对各种微生物代谢的影响，促进或抑制生长，或磁场对噬菌体的蛋白质作用后；噬菌体感染细菌“溶原化”而向“溶菌化”转化的比例增加的现象已见于报告。虽然温度、pH值、营养源、氧、光等是控制微生物反应的因子，但是声波的磁场也是全新的控制手段。特别是后者，人们甚至已在考虑利用生物预测地震等特殊的应用。另一方面，在比较温和的超声波照射下，通过酶和微生物的反应，可以促进酶的反应促进作用和微生物反应系，放出菌体内积聚的醇和二次代谢产物。例如：（l）利用蔗糖酶使蔗糖水解时，随着基质蔗糖浓度增高而产生基质阻碍，结…     

海洋Penicillium属化学成分与生物活性的研究

海洋微生物数量大,种类多,代谢产物多样化,构型奇特,很多具有很好的活性.由于海洋环境的特殊性,海洋微生物发展出其独特的代谢方式,有很多陆地微生物所未遇见过的新型代谢产物.青霉菌在海洋环境中被造就其独特的代谢方式,其生物活性与结构类别都与陆地青霉菌属有很大差异.根据化合物结构类型阐述了近年来在海洋中分离得到的青霉菌属代谢...     

微生物代谢的热化学研究

采用微量热法研究了不同实验条件对微生物代谢的影响,结果表明,菌种、菌株,以及测量方法、温度、培养基、接种量、保存期、ｐＨ值、代谢类型的改变都会对微生物的代谢产生影响,其代谢热谱及热力学参数亦发生相应的改变。     

海洋微生物次生代谢的生理生态效应及其生物合成机制研究

研究可望取得海洋微生物新物种、新基因、新结构、新机制和新功能研究的重大突破,全面提升我国海洋微生物次生代谢科学研究的水平。属重要科学前沿交叉综合研究。海洋微生物是最具优势和特色的海洋生物资源。海洋微生物的研究,关乎海洋生物资源的国家权益保障、创新药物的资源安全、生态环境安全与健康修复和国家重大科技战略。海洋微生物次生代谢的研究是创新药物和生态环境健康修复的基础,也是组合生物合成技术的起点。组合生物合成技术将为海洋微生物产业提供健康、快速、和谐发展的新途径。围绕"海洋微生物的特有次生代谢过程及其生物学意义"关键科学问题,选择我国特有海洋环境和特色海洋生态系统的微生物类群,关注物种多样性和遗传多样性,发现具有生理与生态学效应的新颖次生代谢产物,研究海洋微生物的关键次生代谢过程和主要功能基因,揭示生物合成途径和调控机制,发展基因重组技术、代谢工程技术,丰富生物合成基础理论,开发组合生物合成新技术,从而为创新药物和特色环保制品的开发奠定基础。     

基于高通量测序分析白云岩喀斯特土壤微生物多样性

利用白云岩喀斯特土壤微生物16S rRNA V4及ITS1区的高通量测序数据,分析土壤微生物群落结构特征。基于PICRUSt算法预测土壤微生物群落功能基因组,应用皮尔逊相关系数解析土壤性质与土壤微生物群落多样性及代谢通路的相关性。结果显示:白云岩喀斯特土壤微生物主要分布于15个菌门,其中以变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和接合菌门(Zygomycota)为最主要的优势菌门。基于PICRUSt功能基因预测,共获得6 208个同源功能基因(KEGG Orthology),富集于311条代谢通路(metabolism pathway)。其中与氨基酸代谢、碳水化合物代谢等有关的基因在种类和数量上都占预测功能基因中的绝对优势。相关性分析表明:土壤微生物多样性与土壤性质间存在相关性,尤其以土壤微生物多样性与Emg~(2+)间相关性最为显著。61条代谢通路与土壤交换钙(ECa~(2+))、土壤有机碳(SOC)、土壤总磷(STP)、土壤总钾(TK)、pH以及土壤交换镁(Emg~(2+))相关。Emg~(2+)与包括精氨酸和脯氨酸代谢、丙酮酸代谢在内的31条代谢通路显著正相关。     

微生物氮代谢调控研究进展

氮素是核酸及蛋白质的主要成分,也是构成生物体的必需元素,对微生物的生长发育、次生代谢以及信息交流等方面均有重要作用.为维持自身的生长发育,不同微生物进化出特有的代谢调控系统,以应对不断变化的氮素供应环境.目前所知的代谢调控方式主要有GlnR、Ntr、sRNA调控系统,但不同的调控系统之间区别甚大.该文综述了几种常见的氮代谢调控系统,以期为深入了解并运用微生物的氮代谢调控机制提供参考.