口腔细菌表面糖苷酶的生物学功能研究

口腔细菌是引起龋齿的关键因素。口腔细菌和黏附在牙齿表面的唾液大分子相互作用,在牙齿表面形成早期牙菌斑生物膜,随后更多的细菌加入到生物膜中生长并最终导致龋齿和牙周炎等疾病。唾液为细菌的黏附提供配体,为细菌的生长提供碳源和氮源,但是细菌如何利用以及利用哪些唾液大分子进行生长还不清楚。许多口腔细菌细胞表面和细胞内有不同的糖苷酶水解糖链。本综述总结了笔者对口腔细菌的研究,揭示不同细菌利用人的唾液生长的能力不同,有的生长良好,有的甚至不能单独在唾液中生长;而口腔共生菌Streptococcus gordonii DL1在唾液中生长良好是依赖于细菌表面的3个糖苷酶,它们捕食唾液中富含脯氨酸的糖蛋白的N-糖链,是该细菌在唾液中生长关键的第一步;而且不同的糖苷酶对底物有严格的特异性,糖链只能被依次水解。不同细菌表面有不同的糖苷酶,能够合作水解糖链从而在唾液中相互喂养并在牙齿表面共生,是笔者下一步的研究方向。     

土壤细菌和真菌群落的物种续存模式对扰动的响应

通过研究物种存活概率和局域多度间的关系, 对微生物群落动态是否符合中性假说进行检验. 使用野外采集的土壤进行土壤微宇宙实验,微宇宙经受了稀释扰动,剔除一些非常稀有的物种. 微宇宙经过恢复培养后, 用454高通量焦磷酸测序方法分别对土壤细菌16SrRNA 基因和真菌18SrRNA 基因进行测序, 检测多度≥1的物种, 从而探究细菌和真菌物种组成相对于源土壤发生的变化. 结果发现: 恢复生长过程中细菌和真菌物种丰富度都显著降低(>50%); 受到扰动的微宇宙恢复生长以后, 土壤细菌和真菌物种存活概率与其在源土壤中的初始相对多度之间呈正相关, 这个结果符合中性假说的预测,即最初多度较高的物种平均灭绝概率较低.      

沾3内源微生物驱的生物特征变化及其对驱油效果的影响

内源微生物驱油通过激活油藏中特定的微生物群落提高原油采收率。分析胜利油田沾3区块内源微生物驱现场试验产出液中微生物群落结构以及优势菌的动态变化,考察油藏生物特征与现场开发动态之间的对应关系。结果表明:生物多样性、优势菌含量与现场生产动态之间存在明显的相关性,其中菌群多样性与原油产量之间呈明显负相关关系;4类优势菌的交替协同作用直接影响了原油产量,优势菌总量的变化与原油产量之间呈明显正相关关系,而且油井产量的变化滞后于生物特征的变化。     

内蒙古半干旱区树木非结构性碳、氮、磷的分配格局

为探讨半干旱区树木各器官中养分浓度的分配格局、养分之间的化学计量关系,以及植物器官养分浓度与树种、土壤养分条件之间的关系,选取内蒙古东南缘的两种天然的典型树种（白桦和白杄）,对其叶片、树干、基部最粗根以及根尖中的总非结构性碳水化合物（TNC）、氮（N）和磷（P）浓度进行分析。结果表明：TNC浓度在叶片中最高,在根尖中最低,两者的浓度差异在53％以内;而N和P浓度在叶片和根尖中最高,树干和基部最粗根中最低,不同器官最大差异达98％。这种分配格局与各器官的生理功能（碳水化合物的生产、养分的吸收和储藏）密切相关。此外,白杄的TNC∶N和TNC∶P均大于白桦,这些格局不仅和树种本身的生理特性有关,而且反应了土壤的养分状况。     

烃降解型微生物强化水驱提高原油采收率微观机制研究

借助微观透明模型建立微观模拟驱油试验系统。以烃降解菌株Rhodococcus ruber Z25和Bacillus cereus Z31为出发菌株,通过物理模拟驱油实验考察了多孔介质中水驱原油的特点及残余油的分布形式：残余油主要以油条和油珠的形式滞留于孔隙介质中;以油膜形式附着在骨架表面;在喉道转角处水流速度为零的＂驻点＂部位。通过静置培养观察了多孔介质中水驱后油藏微生物降解原油及微生物富集的状态,微生物由单菌体形成油水界面处的菌胶团结构。通过研究后续水驱作用下残余油的驱替特征表明,微生物菌胶团、松散的油相与驱替液水相彼此裹挟,沿驱替压力方向运移。本研究揭示了烃降解微生物驱油的微观机制,为微生物采油从实验室走向矿场实践奠定了理论基础。     

低碳源浓度条件下聚磷菌特性

从北京城市排水集团高碑店污水处理厂二沉池回流污泥中分离获得两株高效聚磷菌株,确定出稀释倒平板分离技术更有利于聚磷微生物的筛选.经形态特征及生理生化实验初步鉴定为不动杆菌属(acinetobacter sp.).确定出A、E两菌的最优碳源选择分别为乙酸钠和谷氨酸钠;并在降低碳源质量浓度,即COD小于100 mg.L-1的条件下进行最佳生长条件优化:A、E两菌的最适pH值分别为8和7,最适温度分别为20℃和25℃;金属镁、钾和锰离子对聚磷微生物具有积极促进作用.聚磷微生物呈现出较好的厌氧放磷、好氧摄磷的特性.     

A/O法投加硅藻原土处理城镇污水脱氮除磷小试研究

以硅藻原土作为微生物载体处理城镇生活污水,进行连续流小试试验.在水力停留时间为3.19h,好氧段溶解氧2.0～3.0mg/L,回流比200%的情况下,出水COD、总氮、氨氮及总磷的浓度分别为27mg/L,9.5mg/L,0.7mg/L,1.1mg/L.试验表明:缺氧与好氧的总停留时间在1.6h时装置即具有较好的脱氮效果,装置有着一定的除磷作用,投加聚合氯化铝(PAC)对总磷的去除有一定的提升作用,但提高的空间有限.     

10种蔬菜内生细菌的分离筛选

以抑制植物主要病害病原菌和内生防病相关酶活性为评价标准,从蔬菜作物体内分离筛选植物内生细菌资源。从苦瓜、丝瓜、空心菜、大豆等10种蔬菜体内分离到101株细菌,发现内生细菌在不同种类的蔬菜中出现的频率不同,其中丝瓜叶上的内生细菌数量最多,洋葱体内分离到的内生细菌数量最少。运用平板对峙法从中筛选出了对黄瓜枯萎病菌、番茄青枯病菌、水稻细条病菌、荔枝霜疫霉病菌等有较强拮抗作用的菌株,获得对以上4种病菌均有拮抗作用的内生细菌有41株,占总株数的40．6％。对101株细菌进行纤维素酶、蛋白酶和几丁质酶活性测定表明,同时具有3种酶活性的菌株有32株,占总菌数的31．7％。从中选出13株拮抗效果较好的内生细菌。经初步鉴定均属于芽孢杆菌属（Bacillus sp）。进一步对筛选获得的同时对以上4种病原菌均有拮抗作用,且具有纤维素酶、蛋白酶和几丁质酶活性的13号、14号、59号和82号菌株进行16SrDNA序列分析,表明4个菌株均为枯草芽孢杆菌（B．subtilis）或其近缘种。     

间接法合成水杨酸苯酯的研究

以水杨酸、苯酚和三氯氧磷为原料间接法合成了水杨酸苯酯,研究了反应温度、反应时间、原料配比等条件对合成反应的影响,确定了最佳工艺条件．合成水杨酸苯酯的最佳工艺条件是：反应温度80℃、反应时间2．5h,n（水杨酸）：n（苯酚）为1：1．25,n（水杨酸）：n（三氯氧磷）为l：0．58,水杨酸苯酯的产率可达到95．71％以上,纯度达到98．5％．     

固定化藻类对污水中磷的净化能力研究

采用海藻酸钙凝胶包埋固定藻类,对人工污水进行静态模拟净化试验,研究了蛋白核小球藻、突变衣藻、鱼腥藻和双对栅藻在固定和悬浮状态下对污水中磷的净化效率以及藻类的生长特性。结果表明：固定化藻细胞比悬浮态藻细胞具有生长更趋于稳定、藻类的活性保持时间更长的优势。4种藻类中,小球藻和鱼腥藻在污水中的生长状况更好,较适宜采用海藻酸钙凝胶包埋固定化技术。在固定状态下,蛋白核小球藻、突变衣藻、鱼腥藻和双对栅藻对磷的去除率在第3天达到最大值,分别为39.8%、28.3%、33.0%和30.7%。因此,小球藻更适用于去除污水中的磷,是较为优良的除磷藻种。