微生物抑制金属腐蚀机理的研究进展

传统金属防腐方法成本较高或者容易产生次生环境问题。微生物防腐蚀是一项新的绿色防腐技术,随着越来越多抗腐蚀微生物的发现,以及有益菌膜研究的开展,研究者们发现了微生物抑制金属腐蚀的众多机理,本文对此进行了归纳总结。微生物可以通过生物驱除、分泌腐蚀抑制剂、生成胞外多聚物、降低溶解氧、形成生物膜屏障、分泌生物表面活性剂、噬菌体控制、非生物膜屏障等过程控制和减缓金属腐蚀。金属的微生物腐蚀抑制作用通常不是由单一机制引起的,而是多种机制共同作用的结果。深入理解微生物抑制金属腐蚀的机理,有利于为减缓金属腐蚀行为提供借鉴。     

海洋环境下腐蚀微生物研究进展北大核心

海洋环境的复杂多变性使海洋腐蚀成为一个日益严重的全球性问题。海洋腐蚀在造成巨大经济损失的同时,还带来了严重的环境污染以及人员安全问题,使其成为海洋经济发展中必须要解决的关键问题。据统计海洋环境中20%的腐蚀由微生物引起,腐蚀微生物(microbiologically influenced corrosion,MIC)以生物膜的形式存在于金属表面,其主要包括细菌、古菌、真菌及藻类等。基于对以往研究的综述,本文总结了这4类海洋微生物的研究进展,阐述了海洋腐蚀环境中腐蚀微生物的种类、群落组成影响因素及其作用机理等内容;同时,文中概述了微生物对金属材料促进腐蚀或抑制腐蚀的影响因素及其作用机制,并归纳了当前海洋环境中微生物腐蚀的防治方法;最后,本研究对海洋环境下微生物腐蚀研究及防治的发展趋势进行了论述,以期为腐蚀机制的研究与防腐工作的实施提供参考。     

航空器材及燃料系统的微生物腐蚀

论述了微生物对航空器材及燃油系统的腐蚀现象,列举了引起腐蚀的微生物主要种类及其腐蚀机制,最后提出了防范微生物腐蚀的措施。     

微生物腐蚀及腐蚀机理研究进展

在不同的环境中,不同种类的微生物能在材料上附着繁殖,其生命活动会引起或加剧材料的腐蚀。根据种类及功能的不同,腐蚀微生物可以分为硫酸盐还原菌、硫氧化菌、产酸菌、铁氧化细菌、铁还原细菌、硝酸盐还原菌以及产粘液细菌等。微生物腐蚀几乎能使所有现用的材料受到严重影响,破坏材料的结构与性能,在建筑、运输管道、工业环境(石油化工等)以及海洋环境中造成巨大的安全隐患和财产损失。本文概述了目前发现的腐蚀相关微生物的类群和特性,以及相对应的微生物腐蚀机理,为防护和控制材料的微生物腐蚀提供理论指导。     

硫酸盐还原菌与油田金属管道腐蚀

硫酸盐还原菌（sulfate-reducing bacteria,SRB）是一类利用硫酸盐和其他氧化态硫化物,或利用元素硫作为电子受体,并将其还原成S2-的原核生物。在长时间开采原油过程中,地层需要通过金属管道注水来维持油气输出压力,而输水管壁上很容易形成生物膜垢。该生物膜垢的形成是微生物腐蚀发生的必要条件,也是微生物对金属腐蚀问题难以解决的主要原因。     

高温油藏生物膜内硫酸盐还原菌的腐蚀机理及防治策略

硫酸盐还原菌(sulfate-reducing bacteria,SRB)广泛分布于高温、高压及高盐的石油油藏中,在油藏硫循环中起主导作用。SRB能在油藏生物膜内生长,有微量低分子有机酸时利用硫酸盐为电子受体并将其还原成硫化氢。硫化氢会腐蚀管道,导致原油泄露等其他安全问题,每年造成的经济损失超过7 000亿元。本文首先总结了油藏生物膜内微生物菌群多样性,分析了生物膜内SRB及其相关菌群的协同腐蚀机理;然后讨论了高温油藏SRB介导的硫氮氢生物地球化学循环过程、胞外电子传递机制及其腐蚀作用,并通过几个高温油藏SRB生物膜内腐蚀的现场案例进一步阐明了SRB的腐蚀机制。在此基础上,提出了应对高温油藏生物膜内SRB腐蚀的生物纳米防治策略,这为高温油藏管道防腐提供了新思路。     

肠道微生物对寿命的影响及其机制*

延长健康寿命的跨度对每个人都有重要意义,百岁老人存在独特的肠道菌群特征,肠道微生物群是许多年龄相关变化的核心,菌群特征以及菌群基因组成改变都能影响机体寿命。一些饮食和药物要发挥延寿效果也离不开微生物的参与,微生物具有重要的介导和转化作用,益生菌和粪便移植等措施在动物模型中已被明确可以影响机体寿命。越来越多的研究表明微生物不仅能产生小分子化合物促进健康寿命跨度的增加乃至延长个体寿命如γ-氨基丁酸、荚膜异多糖酸,还能影响宿主的生物合成代谢如5-羟色胺,甚至间接参与宿主信号通路的调控。目前对于这些微生物的生物学功能以及对宿主寿命的影响还没有系统的总结,对肠道微生物影响寿命的证据以及生理机制进行综述,为改善老年期健康状况的干预措施提供参考。     

土壤腐蚀网站硫酸盐还原菌的研究

从我国东北、西北、西南和华北的的10多种土壤的苗蚀试验站的钢件周围及腐蚀产物中,分离、纯化了13株硫酸盐还原菌(SRB),测定了它们的形态、生理生化特性及氢化酶活性,据以确定我国广大地区土壤中分布的钢铁晦蚀厌氧腐蚀萄主要为普通脱硫弧菌(Desulfovibriavulgaris)和脱硫脱硫弧菌(D.desulfuricans)。他们对钢的腐蚀速率和其氧化酶活性存在着很好的相关性。     

太原市集中供热管网循环水中有害微生物的研究

调查了山西太原市集中供热循环水系统中主要造成管网腐蚀的有害微生物,包括粘液异养菌,硫酸盐还原菌,铁细菌,真菌,测定了各菌群的数量分布,类型及与水温之间的关系。结果表明：在管网供热期间,循环水中有害菌菌数普遍低于管网腐蚀的菌数指标;停止供热期间,循环水中菌数超标,对管网赞成一定的腐蚀。     

微生物组学研究的“淘金时代”

人体及动物肠道中生存着数量庞大的共生微生物;这些微生物无时无刻不参与着宿主的生命活动。揭示这些共生微生物在宿主体内的变化规律、与宿主之间的依存和博弈关系等,将使人类更加全面的认知高等生物体的生命本质。本专刊从肠道微生物与疾病、肠道微生物群落结构、肠道微生物与宿主互作、肠道微生物资源和肠道微生物研究方法 5个层面展示了我国科研工作者在肠道微生物研究领域的新进展及新观点。     

土壤微生物群落构建理论与时空演变特征

土壤微生物作为陆地生态系统的重要组成部分,直接或间接地参与几乎所有的土壤生态过程,在物质循环、能量转换以及污染物降解等过程中都发挥着重要作用。对土壤微生物时空演变规律及其形成机制的研究,不仅是微生物演变和进化的基础科学问题,也是预测微生物及其所介导的生态功能对环境条件变化响应、适应和反馈的理论依据。讨论了土壤微生物群落的定义、测度方法和指标,认为群落是联系动植物宏观生态学与微生物生态学的基础,群落构建机制是宏观和微观生态学都需要研究的核心科学问题;从生态学的群落构建理论出发,阐述了包括生态位理论/中性理论、过程理论和多样性-稳定性理论在土壤微生物时空演变研究中的应用,以及微生物群落在时间和空间上的分布特征及其尺度效应;确立了以微生物群落构建理论为基础、不同时空尺度下土壤微生物群落演变特征为主要内容的微生物演变研究的基本框架。     

结直肠癌与肠道微生物群研究进展

肠道微生物群是人体内环境的重要组成部分,与宿主共进化、共代谢、共发育,并与宿主之间相互调控,影响宿主健康。近年研究显示,肠道微生物群参与了结直肠癌的发生和发展。了解肠道微生物群的特征性变化及其诱发结直肠癌的机制对于结直肠癌的防治有着重要意义。目前以肠道微生物群为靶点的干预性基础研究也取得了一些突破性的研究进展。本文主要对结直肠癌患者肠道微生物群的变化、其可能的致病机制及临床相关研究进展等进行综述。     

微生物污垢检测技术的特点、现状与发展趋势

微生物污垢是工业冷却水污垢的重要组成部分.在适宜条件下,引起污垢的微生物迅速繁殖.不但会显著增大污垢热阻、流动阻力和腐蚀速率,甚至还会堵塞流道而引发停机故障.本文介绍了微生物污垢的概念,阐述了微生物污垢检测技术研究的地位、作用和特点,归纳了目前已知的微生物污垢的形成过程及其主要影响因素,着重分析了目前国内外应用较广的微生物污垢检测方法、优缺点及其最新研究动态.展望了微生物污垢检测技术未来的发展趋势.     

宿主肠道微生物群落多样性和演替分析技术的演变和发展

人或动物等宿主肠道内定植有大量微生物。但是,宿主肠道内微生物的多样性和演替一直被认为是人和动物营养研究中的黑箱（black box）。经过科学家几个世纪的研究已证实：正常微生物群是一个新的人体生理学系统;肠道微生物菌群参与宿主对营养素的消化、吸收与合成;刺激其免疫机制。近年又发现：微生物群影响宿主基因表达,可进行微生物与宿主之间的“分子对话”,例如：一个人肥胖或者苗条的倾向可能部分是由生活在肠道中的微生物群体的组成所决定的（戈登,2005）。可见,肠道微生物是未来微生态科学极其重要的研究领域。对于肠道微生物群落的分析方法主要有沿用已久的传统培养法和近年来兴起的基于基因序列的微生物分子生态学方法。     

无机硫化合物的微生物氧化

无机硫化合物的微生物氧化徐海岩,颜望明（山东大学微生物研究所,济南２５０１００）硫是自然界存在的重要元素之一,也是构成生物有机体必不可少的一种元素。自然界硫的转化主要是在微生物直接或间接参与下完成的。在这些微生物中,有异养菌,也有自养菌。自养菌主要是...     

多胺在微生物中的研究进展

多胺是一类小分子脂肪族类化合物,存在于微生物体内,其合成代谢与微生物细胞的增殖和分化密切相关,参与微生物的多种生理过程,在促进细胞分化、增殖,维持细胞膜、DNA 和 RNA 的稳定,以及生理应激方面发挥重要作用。该文就多胺的代谢、转运以及多胺在微生物中的生理功能等方面进行综述,为多胺在微生物中的研究提供较为丰富的资料。     

细菌冶金

本文论述了参与细菌冶金的微生物及其作用机制,以及细菌冶金在目前的应用状况,并对其优缺点作了论述。     

食品添加剂对肠道微生物组的影响

肠道微生物参与宿主多种代谢途径的调节,对机体多种生理功能产生重要影响,并在许多慢性炎性疾病的发展中起核心作用,而饮食中的营养物质能够影响肠道微生物群落结构并为微生物的代谢提供底物。本文综述食品添加剂对肠道微生物组的影响,对预防和治疗与肠道微生物群落相关的许多疾提供科学依据。     

石质文物微生物检测技术的研究进展

本论文针对国内外最新的石质文物微生物的检测技术进行了论述,主要包括核酸分析鉴定方法、细胞膜分析法、次级代谢产物分析法和传统培养法等。并综合比较各种方法的优势和不足,对石质文物的生物保护提出展望。石质文物微生物的无损或微损快速检测技术的建立,对于进一步清理石质文物的微生物污染,有效防治微生物对石质文物的腐蚀,保护我国宝贵的文化遗产具有重要的意义。     

未培养微生物研究:方法、机遇与挑战

自然界中绝大部分的微生物仍是未培养的,称之为未培养微生物或微生物"暗物质"。对其进行研究不仅有助于认识微生物多样性及其代谢特征,加深对环境中微生物参与的生态学过程的理解,还有利于重构生命之树,揭示微生物的进化历程,具有重要的科学意义。同时未培养微生物是发现新基因资源和新活性物质的巨大宝库。随着现代分子生物学研究方法和培养技术的成熟和完善,从环境中直接破译未培养微生物的遗传信息,并实现培养逐渐成为可能。本文主要介绍了基于宏基因组技术和单细胞基因组技术或两者结合运用,研究环境中未培养微生物的主要方法和挑战,总结分析了目前已经解析的未培养微生物的主要类群,并对未来研究的机遇进行了展望。