海洋假交替单胞菌生物膜产ROS特性研究

海洋微生物可以产生胞外活性氧(reactive oxygen species,ROS),为深海无光区提供了活性氧.而在实际海洋环境中,海洋微生物更倾向于以生物膜形式生长,但生物膜形态对菌体产ROS的影响鲜见报道.考察了海洋假交替单胞菌(Pseudoalteromonas sp.)GCY生物膜产ROS特性.结果表明,GCY生物膜胞外H2 O2、O2瞯-以及瞯O H等产量均高于游离菌体,其中生物膜体系H2 O2产量及O2瞯-产量最高可达到游离菌体体系的3.10倍和3.56倍.同时L-氨基酸氧化酶(LAAO)、脱氢酶活性(DHA)、电子传递系统活性(ETSA)均有所提高.以生物膜形式生长的GCY与游离态GCY相比,胞外聚合物组分中多糖和蛋白质含量均有提升,胞外聚合物(EPS)总量增加了149 mg·L-1,增强了细胞黏附性并减少了ROS对细胞造成的损伤.     

胞外聚合物(EPS)的检测及受金属离子胁迫作用 的研究进展

胞外聚合物(EPS)是细胞外由微生物分泌的一种三维空间的大分子聚合物,其在污水生物处理系统中具有重要的作用.胞外聚合物具有一定吸附性能,使其在污水净化、环境治理方面有一定优势,既能吸附有机混合物,又能吸附无机金属离子,有很好的解毒作用.生物膜中一些金属离子的存在会对胞外聚合物产生相关影响,如Cu~(2+)、 Pb~(2+)、 Ni~(2+)、Al~(3+)等.对于胞外聚合物的提取,有高速离心法、加热法、EDTA法、NaOH法、超声法、CER法等,不同提取方法会对胞外聚合物的组分产生较大的影响.文章从胞外聚合物的性能、金属离子对胞外聚合物的影响、胞外聚合物的提取方法以及变化特征等方面阐述EPS的研究进展.     

金属-微生物界面电子传递机制及其对金属腐蚀的影响

在微生物与金属共存的环境中,微生物能够利用胞外金属进行物质和能量代谢,从而起到加速/抑制了金属腐蚀的作用.综述了金属-微生物界面电子传递及其对金属腐蚀影响的研究现状,着重介绍了金属氧化物对微生物新陈代谢的促进作用,金属-微生物界面电子转移方式和相互作用机制对金属腐蚀的影响.探讨了电化学微生物腐蚀中的胞外电子转移与微生物代谢的相关性.     

不同环境中胞外多糖产生菌的初步研究(英文)

从不同的环境中采集样品,采用LB平板稀释法和苯胺蓝法分析样品中胞外多糖产生菌的丰度并分离胞外多糖产生菌;以发酵产糖量分析进行复筛,对产糖量较高的菌株进行常规生理生化分析和16SrDNA序列分析.结果表明:不同环境中胞外多糖产生菌的数量和类别有较大差异,其中活性污泥中胞外多糖产生菌数量最多;复筛得到89个菌株,选择其中8个产糖量较高的菌株进行生理生化实验和16SrDNA序列分析,结果显示:4个菌株属于芽孢杆菌属,另外4个可能属于新的细菌菌株.     

ATP刺激巨噬细胞[Ca2+]i升高和氧自由基增加及大黄酸的抑制作用研究

研究了ATP刺激的大鼠腹腔巨噬细胞[Ca2 ]i升高与氧自由基(ROS)产生的关系和大黄酸抑制作用特征.提取大鼠腹腔巨噬细胞,利用Ca2 探针Fura-2检测单细胞胞内自由Ca2 浓度([Ca2 ]i)变化,同时利用NBT还原反应强度检测同一细胞ROS产生能力.结果发现无ATP刺激的巨噬细胞的ROS产生量较低;1mmol/L ATP刺激巨噬细胞单细胞后诱发[Ca2 ]i显著升高由胞内Ca2 释放和胞外Ca2 内流组成,同时ROS产生增强2倍;胞外无Ca2 条件下ROS产生随着[Ca2 ]i下降而减少.10-5和10-4mol/L浓度大黄酸对1mmol/L ATP刺激巨噬细胞单细胞的[Ca2 ]i升高和ROS产生有剂量依赖性的抑制作用;多细胞的统计分析表明10-5和10-4mol/L浓度大黄酸分别抑制了[Ca2 ]i峰值的49%和84%,同时抑制了ROS产生的59%和81%.因此认为ATP刺激大鼠腹腔巨噬细胞诱发的[Ca2 ]i升高介导了ROS的产生,大黄酸剂量依赖性的抑制ATP刺激的细胞[Ca2 ]i升高和ROS产生能力,并提示大黄酸抑制细胞[Ca2 ]i升高是其抑制ROS产生的重要机制.     

海洋假交替单胞菌产胞外活性氧特性研究

近年来发现一些细菌可在无光好氧条件下产生胞外活性氧,但对该过程影响因素等特性的研究未见报道．基于此,考察了无光好氧环境中,基质和有机污染物对海洋细菌产胞外H2O2和O-2的影响．结果表明,菌株在蛋白胨和牛肉膏培养基中均能产生胞外H2O2和O-2．胞外H2O2浓度与菌株生长期有关;添加200 mg/L布洛芬能提高体系H2O2浓度．其次,产胞外O-2能力也与菌株生长期有关,对数期最强,稳定期最弱．在相同浓度下,牛肉膏体系产胞外O-2的能力强于蛋白胨体系．     

真菌的开发

真菌在真核微生物中是一个高度多样的生物类群。随着真菌全基因组序列测定数量的增加,并结合分子遗传学所取得的进展使得真菌的开放和商业化更加方便。真菌能够分泌高质量具有经济价值的蛋白,它们复杂的次生代谢途径产生了大量多样的生物活性物质,这对制药市场产生了巨大的影响。此外,真菌已发展成为替代传统以化学方法防治有害生物的一种更有效的策略,同时,真菌也是转化土壤环境中污染物的重要修复因子。本书重点阐述了最近及未来真菌生物学、生物化学和分子生物学等生物技术方面的发展。     

细菌生物控制剂生产抗生素

目前,有证据表明抗拮微生物在抑制不同类型土传植物病害方面起着举足轻重的作用。但不充分的证据以及对根际环境中生产抗生素的微观机制不了解,抗生素在生物控制和对微生物作用方面的重要性受到人们的质疑。报告基因系统和生物分析检测技术表明抗生素是由不同植物在根际环境中产生的,影响细菌生物控制剂产抗生素的非生物因素有:氧气,温度,特定的碳氮源以及微量元素。对微生物生产起决定性作用的生物因素有:植株本身,病原微生物,产生株的细胞密度等。本文对采用细菌生物控制剂产抗生素的最新进展进行了阐述。     

产纤维素酶增效蛋白的菌种筛选

为了寻找高效的微生物源纤维素酶增效蛋白,基于对微生物发酵液进行超滤、盐析、Sephadex G-75凝胶过滤层析等分离纯化手段,设计了检测微生物发酵液中纤维素酶增效蛋白存在的实验方案,并分别对细菌、真菌两大类共10种供试微生物中发酵产生的胞外蛋白进行检测,筛选出4株能产纤维素酶增效蛋白的菌.其中康氏木霉、真菌F2、真菌...     

利用宏基因组学分析壬基酚对剩余污泥厌氧发酵产酸的影响

研究了环境雌激素壬基酚（NP）对剩余污泥厌氧发酵产酸的影响,并利用宏基因组测序手段分析影响机制。NP促进污泥厌氧发酵产酸,随NP含量的提高,该促进作用呈先增加后减少的趋势。当NP含量为200 mg·kg^-1干污泥时,污泥发酵产生的短链脂肪酸（SCFAs）达最大值,为空白组SCFAs产量的2倍,乙酸产量为空白组的3倍。基于宏基因组学的机理研究表明,NP导致不利于SCFAs积累的耗酸微生物有所削减,产酸微生物大量积累。NP存在时,以葡萄糖为底物的糖酵解、以氨基酸为底物的脱氨基和以脂肪酸为底物的β氧化过程功能基因相对丰度提高;单糖和氨基酸等有机底物由胞外向胞内运输的腺苷三磷酸结合盒转运蛋白、运输至胞内的有机底物向SCFAs代谢转化的双组分系统及胞内产生的SCFAs外排转运蛋白的相关功能基因丰度大幅提高。最后,NP引起了与细胞生长和保护机制密切相关的群体感应调控的生物膜合成基因丰度显著提升。     

生物抗氧化剂电化学检测技术进展

生物体内的氧化与抗氧化机制是生命科学研究较广泛的课题.在氧化代谢过程中,活性氧物质或自由基(ROS)逐渐积累,当ROS相对于生物抗氧化剂(AO)过量时,会破坏生物大分子和细胞,并导致人体组织的功能损伤.因此,对AO的研究在生物化学、医学、食品科学等领域具有重要的意义.传统的AO检测一般采用自由基反应检测,热引发的ROS与AO进行氧化还原竞争反应,或者使用具有光学吸收或荧光特性的氧化剂,根据体系的光学吸收或荧光信号可以对AO进行定量分析.我们发展了几种ROS淬灭型电化学检测AO的方法,并且给出了相应的动力学模型.AO电化学检测技术的主要优点是采用了电化学原位产生的ROS(H_2O_2、·OH等)作为AO分析的氧化性物质,这些AO接近于人体内源型ROS,因此得到的氧化还原动力学数据更加接近于人体实际发生的状态.     

叔丁醇介质体系中R.oryzae细胞催化大豆油制备生物柴油的研究

利用产胞内脂肪酶的微生物全细胞代替脂肪酶用于生物柴油的制备是降低酶法制备生物柴油成本的一条可行途径,近年来成为酶法制备生物柴油领域的研究热点。本论文探讨在叔丁醇介质体系下,以固定化R.oryzae全细胞作为催化剂催化大豆油制备生物柴油的可行性;考察叔丁醇用量、甲醇用量、缓冲液pH、初始含水量、菌体干重以及反应温度等因素对生物柴油得率的影响。在优化反应条件下,以大豆油为原料,反应24h生物柴油得率可达70%左右。比较了固定化R.oryzae全细胞在叔丁醇介质体系与无溶剂体系两种体系下的稳定性。结果表明,叔丁醇介质体系下R.oryzae全细胞回用稳定性显著提高。     

净水工艺中的微生物群落结构与优势菌

采用PCR-单链构象多态性(PCR-SSCP)技术对生物活性炭滤池与生物强化净水工艺中的微生物群落结构和多样性进行分析,并利用最大可能数法研究生物活性炭滤池与生物强化滤池中可培养的优势菌.实验结果表明,混凝、砂滤及生物强化过滤净水工艺对微生物的群落结构均无明显影响;生物活性炭净水工艺则可使原水微生物群落多样性降低,这是由于活性炭对微生物具有的较强吸附作用所致.通过分析R2A培养基上生长的微生物群落,发现各生物滤池中可培养的微生物群落具有丰富多样性,且滤池间Dice遗传相似系数为0.69～0.86,即群落种类差异较小.生物活性炭滤池与生物强化滤池中可培养的主要优势菌为巨大芽胞杆菌、短小芽胞杆菌、蜡样芽胞杆菌、弗劳地枸橼酸杆菌、豚鼠气单胞菌、恶臭假单胞菌和肺炎克雷氏菌等.将PCR-SSCP技术与传统培养方法相结合,可分析生物滤池中的优势菌群,提高饮用水的生物处理能力.     

骆驼消化道中吡啶降解菌的分离筛选

以吡啶为唯一碳源、氮源,采用吡啶质量浓度每代递增(0.1,0.2,0.3,0.4,0.5g/L)的5代富集培养方法,从3头骆驼消化道分离筛选吡啶降解菌株,并通过气相色谱-质谱联用仪检测高效降解菌株对吡啶的降解能力.实验结果显示:实验共获得3个属22株吡啶降解菌,其中瘤胃7株,归属为芽孢杆菌属(Bacillus sp.)和产碱菌属(Alcaligenes sp.);肠道15株,归属为假单胞菌属(Pseudomonas sp.)、芽孢杆菌属和产碱菌属.筛选获得的菌株都可以较好地降解吡啶,其中1株产碱菌(KF641851)经96h,1株芽孢杆菌(KF641839)经108h能够将吡啶(0.4g/L)完全降解.研究显示骆驼消化道在有氧条件下可培养降解吡啶微生物种类不丰富,肠道菌种类和数量较瘤胃多,其优势降解菌归属为产碱菌属.研究提示骆驼消化道可能蕴藏着可降解吡啶的微生物,本研究可为研究动物消化道微生物降解有毒有害物质以及动物源微生物在生物治理中的应用提供依据.     

黑曲霉产胞外核糖核酸酶的发酵条件的初步优化

研究了几种因素对黑曲霉突变株SA-13-20产胞外核糖核酸酶的影响.单次单因子优化,产酶水平提高了 170%,最高酶活达1 244 U/mL.研究发现磷酸盐抑制核糖核酸酶的生物合成,但促进菌体的生长,并且该菌产胞外核糖核酸酶不受外源核糖核酸的诱导.确定了最佳碳源,氮源及金属离子源分别为复合碳源(葡萄糖+玉米粉),NH4NO3及K2SO4,最佳菌龄为24 h.     

生物领域是数理和计算科学的广阔用武之地

生物是物,生物有形、生物有数、生物有理.DNA双螺旋结构和遗传密码的发现,开启了分子生物学时代.生物学已经积累了大量事实和数据,而且每日每时产生着海量新数据.2003年完成的人类基因组计划,花费了约30亿美元测定一个人基因组的30亿个字母.人们正在向用1000美元测定一个人基因组的目标前进.截至2010年4月底,全世界已经完成和正在进行的基因组测序计划超过了7200个,这个数字还在以每天数个的速度增长.归根到底,人口、粮食、健康、医药、环境、能源这些全人类面临的重大挑战,都与生物有关,而基本的生物学规律必须从分子水平认识和解决.     

膜生物反应器膜污染影响因素的分析

膜污染问题限制了膜生物反应器(MBR)在污水处理领域的广泛应用，其机理尚未完全清楚，综合分析了近年来关于膜污染机理及模型表征、影响因素的研究成果，通过模拟实验发现胞外聚合物(EPS)，溶解性微生物产物(SMP)在膜污染中发挥了重要作用。     

2011-31 科技新闻媒体关注指数排行榜

 20世纪末至今,地球生物学作为一个整合学科引起了地学与生命科学界学者的广泛关注。生物与环境,特别是微生物与环境、微生物与宏体生物之间的相互作用,不仅是现代碳循环和全球变化的主要驱动力,也是解决地质历史时期生物大灭绝和环境巨变问题的基础和关键。遗迹化石作为地史时期生物与环境相互作用的重要信息载体,在古环境再造、古生态和古生物分析以及油气、煤等资源的寻找和勘探中发挥着越来越重要的作用。复杂遗迹化石(如Zoophycos, Chondrites, Spirophyton,Palaeodictyon等)的地球生物学研究,可以从多角度、多背景来解释宏体造迹生物、地球微生物与环境之间的关系。     

动物线粒体基因组全序列测定的研究策略

动物线粒体基因组全序列测定是近年来生物学研究中的一个热点。科学技术的发展,对动物线粒体基因组全序列测定的研究策略也产生了深远的影响。在此对几种在动物线粒体基因组全序列测定中常用的几种策略进行了综述,并对其优缺点进行了比较分析。     

微生物胞外聚合物在环境工程中的应用进展

微生物胞外聚合物(EPS)具有可以充当吸附剂、絮凝剂、混凝剂及固定微生物等潜能.系统综述了基于EPS在环境工程领域中的应用研究进展,详细阐述了EPS在土壤中污染物去除及土壤修复的研究成果,指出了EPS作为生物絮凝剂的优势,并对EPS的作用机理进行探讨,以期为EPS在环境工程中的深入研究给予借鉴和指导.