耐盐菌Staphylococcus sp. YZ-1和Bacillus cereus CC-1的Cr(Ⅵ)脱毒特性与机理

[背景]高盐含铬废水的去除过程中,Cr(Ⅵ)还原菌是研究者关注的重点,但目前对耐盐菌株的Cr(Ⅵ)脱毒特性及机理的分析仍较少。[目的]比较两株耐盐菌株的Cr(Ⅵ)移除特性,并区分Cr(Ⅵ)耐受机制的差异;通过基因组测序分析,从基因层面推测铬耐受相关基因;构建铬还原菌的混菌体系,考察两者对去除污染物的协同作用。[方法]从青海茶卡盐湖分离耐盐菌Staphylococcus sp.YZ-1,与Bacillus cereus CC-1进行基础特性和Cr(Ⅵ)去除性能的比较,并通过全基因组序列的分析验证特性测试的结果。[结果]两株菌都具有铬移除特性,但CC-1的铬移除效率更高,在初始Cr(Ⅵ)浓度为0.1 mmol/L情况下,CC-1能在12h内移除95.3%的Cr(Ⅵ),而YZ-1只能移除40.1%。在进一步实验中发现YZ-1只能对Cr(Ⅵ)进行还原,将其转化为可溶的有机态Cr(Ⅲ),而CC-1能同时对Cr(Ⅵ)进行还原和吸附。全基因组分析发现YZ-1具有编码外排泵蛋白的基因和编码NAD(P)H氧化还原酶的基因,而CC-1具有编码铬转运蛋白ChrA和细胞色素C氧化还原酶的基因。两株菌的混菌体系在处理含Cr(Ⅵ)、Te(Ⅳ)的废水时,菌群能将还原产物聚集成团并沉淀到底部。[结论]菌株YZ-1和CC-1均为耐盐铬还原菌,但YZ-1中的铬还原酶为诱导型酶,CC-1则为组成型酶。基因组数据分析鉴别出两者可能同时存在多种铬耐受机制相关编码基因。混合菌群可以结合YZ-1的自絮凝特性和两者均有的Te(Ⅳ)/Cr(Ⅵ)还原活性,具有潜在的实用价值。     

耐盐菌Staphylococcus sp. YZ-1和Bacillus cereus CC-1的Cr(VI)脱毒特性与机理

[背景]高盐含铬废水的去除过程中,Cr(Ⅵ)还原菌是研究者关注的重点,但目前对耐盐菌株的Cr(Ⅵ)脱毒特性及机理的分析仍较少。[目的]比较两株耐盐菌株的Cr(Ⅵ)移除特性,并区分Cr(Ⅵ)耐受机制的差异;通过基因组测序分析,从基因层面推测铬耐受相关基因;构建铬还原菌的混菌体系,考察两者对去除污染物的协同作用。[方法]从青海茶卡盐湖分离耐盐菌Staphylococcus sp.YZ-1,与Bacillus cereus CC-1进行基础特性和Cr(Ⅵ)去除性能的比较,并通过全基因组序列的分析验证特性测试的结果。[结果]两株菌都具有铬移除特性,但CC-1的铬移除效率更高,在初始Cr(Ⅵ)浓度为0.1 mmol/L情况下,CC-1能在12h内移除95.3%的Cr(Ⅵ),而YZ-1只能移除40.1%。在进一步实验中发现YZ-1只能对Cr(Ⅵ)进行还原,将其转化为可溶的有机态Cr(Ⅲ),而CC-1能同时对Cr(Ⅵ)进行还原和吸附。全基因组分析发现YZ-1具有编码外排泵蛋白的基因和编码NAD(P)H氧化还原酶的基因,而CC-1具有编码铬转运蛋白ChrA和细胞色素C氧化还原酶的基因。两株菌的混菌体系在处理含Cr(Ⅵ)、Te(Ⅳ)的废水时,菌群能将还原产物聚集成团并沉淀到底部。[结论]菌株YZ-1和CC-1均为耐盐铬还原菌,但YZ-1中的铬还原酶为诱导型酶,CC-1则为组成型酶。基因组数据分析鉴别出两者可能同时存在多种铬耐受机制相关编码基因。混合菌群可以结合YZ-1的自絮凝特性和两者均有的Te(Ⅳ)/Cr(Ⅵ)还原活性,具有潜在的实用价值。     

广东和广西地区柑橘木虱内生细菌的分离鉴定及多样性分析

[目的] 基于广东和广西地区柑橘木虱内生细菌的分离培养及分子鉴定,明确柑橘木虱可培养内生细菌的多样性,为研究内生细菌与柑橘木虱互作、筛选潜在的共生控制候选细菌提供基础。[方法] 采用虫体捣碎和涂布平板法分离柑橘木虱内生细菌,在线BLAST分析菌株的16S rDNA序列,鉴定内生细菌的种属,并构建优势菌群的系统发育进化树和韦恩图。[结果] 共获得114株柑橘木虱内生细菌,归为细菌界的3个门的15个属,其中芽孢杆菌属59株为优势菌群,占分离细菌总数的51.75%;假单胞菌属14株,占分离细菌总数的12.28%;泛菌属10株,占分离细菌总数的8.77%;其他细菌占分离细菌总数的27.19%。[结论] 芽孢杆菌属细菌广泛分布在两广地区的柑橘木虱体内,值得作为潜在的候选细菌进行共生控制柑橘木虱的研究。     

细菌六价铬还原及吸附机制研究进展

六价铬[Hexavalent chromium,Cr(Ⅵ)]是一种致癌物,其毒性远大于三价铬,因此会对人体健康和生态环境造成危害。Cr(Ⅵ)污染场地中的细菌主要通过生物还原和生物吸附降低Cr(Ⅵ)的毒性和迁移能力。Cr(Ⅵ)还原细菌的抗性机制与还原过程已被多次讨论,但现有综述还缺乏细菌类别、铬酸盐还原酶活性与吸附机制的总结。因此,本文通过系统发育树展示常见Cr(Ⅵ)还原细菌的类别,归纳细菌的Cr(Ⅵ)还原机制,总结现阶段铬酸盐还原酶的酶活性参数与反应条件,并讨论环境影响因子对细菌Cr(Ⅵ)还原的影响。其次,本文综述了细菌对Cr(Ⅵ)的吸附现象与机理。最后,本文对未来细菌修复Cr(Ⅵ)污染的机理研究进行了展望,以期加深对细菌Cr(Ⅵ)还原和吸附过程的了解。     

大庆油田油藏采出水的细菌群落结构

采用ARDRA (扩增性rDNA限制性酶切片段多态性分析)技术对大庆油田聚驱、水驱和过渡带3种油藏采出水中的细菌群落的基因组总DNA的16S rDNA克隆文库进行分析,研究了细菌群落结构.结果表明：随机挑取的596个阳性克隆可分为85个操作分类单元 (OTUs),其中聚驱、水驱和过渡带文库分别含有28、41和33个.通过对优势OTUs测序,并与GenBank进行序列比对,发现油藏采出水中的优势菌群为不动杆菌属、弓形杆菌属、厚壁菌门、假单胞菌属和硫磺单胞菌属.聚驱样品中细菌群落组成最简单,优势菌群为不动杆菌属,占库容的85%,假单胞菌属占7%;水驱样品中的优势菌群也是不动杆菌属,占库容的62%,假单胞菌属和硫磺单胞菌属各占20%和6%;过渡带文库的细菌群落的优势菌群为弓形杆菌属,占库容的50%,不动杆菌属和厚壁菌门各占19%和18%.     

高效降解纤维素产甲烷菌群的富集及其性质研究

以获得1组高效降解纤维素的产甲烷菌群为目的,以蔬菜厌氧消化液、糖蜜厌氧消化液和池塘沉积物底泥为菌株来源,55℃条件下,以滤纸为碳源进行继代培养,检测其甲烷含量,最终获得1组有效分解纤维素的产甲烷菌群。该菌群能够有效分解滤纸,相对分解率可达67.3%,培养7 d甲烷累积产量可达46.5%(体积分数),培养第3天羧甲基纤维素酶(CMC)活性最高值为26.3 U/mL。有机酸中乙酸产量最高,7 d累积量为2.7 g/L。基于16S rRNA基因扩增子高通量测序分析结果表明,细菌的多样性高于古菌。细菌菌群主要由Lutispora、好氧芽胞杆菌属(Aeribacillus)、解硫胺素杆菌属(Aneurinibacillus)、共生小杆菌属(Symbiobacterium)、梭菌属(Clostridium)等组成,其中Lutispora为优势菌群,占细菌总丰度的11.04%。古菌菌群主要包括甲烷嗜热杆菌属(Methanothermobacter)、甲烷丝状菌属(Methanothrix)、甲烷杆菌属(Methanobacterium)、甲烷螺菌(Methanospirillum)等,其中甲烷嗜热杆菌属为优势古菌菌群,占古菌总丰度的99.82%。这组高效降解纤维素的产甲烷菌群可通过多种微生物协同作用实现纤维素的降解和甲烷的产生。     

异化铁还原细菌LQ25还原重金属Cr(Ⅵ)的特性研究

【背景】异化铁还原细菌能够在还原Fe(Ⅲ)的同时将毒性较大的Cr(Ⅵ)还原成毒性较小的Cr(Ⅲ),解决铬污染的问题。【目的】基于丁酸梭菌(Clostridiumbutyricum)LQ25异化铁还原过程制备生物磁铁矿,开展异化铁还原细菌还原Cr(Ⅵ)的特性研究。【方法】构建以氢氧化铁为电子受体和葡萄糖为电子供体的异化铁培养体系。菌株LQ25培养结束时制备生物磁铁矿。设置不同初始Cr(Ⅵ)浓度(5、10、15、25和30mg/L),分别测定菌株LQ25对Cr(Ⅵ)还原效率以及生物磁铁矿对Cr(Ⅵ)的还原效率。【结果】菌株LQ25在设置的Cr(Ⅵ)浓度范围内都能良好生长。当Cr(Ⅵ)浓度为15 mg/L时,在异化铁培养条件下,菌株LQ25对Cr(Ⅵ)的还原率为63.45%±5.13%,生物磁铁矿对Cr(Ⅵ)的还原率为87.73%±9.12%,相比菌株还原Cr(Ⅵ)的效率提高38%。pH变化能影响生物磁铁矿对Cr(Ⅵ)的还原率,当pH2.0时,生物磁铁矿对Cr(Ⅵ)的还原率最高,几乎达到100%。电子显微镜观察发现生物磁铁矿表面有许多孔隙,X-射线衍射图谱显示生物磁铁矿中Fe(II)的存在形式是Fe(OH)_2。【结论】基于异化铁还原细菌制备生物磁铁矿可用于还原Cr(Ⅵ),这是一种有效去除Cr(Ⅵ)的途径。     

太岁表层组织DNA提取前处理对细菌结构的影响

[目的]比较不同DNA提取前处理方法对太岁表层组织细菌结构的影响。[方法]设水浸提(SO1)、浸提后热溶解(SO2)、直接热溶解(SO3)与微孔过滤结合的3种处理法,高通量测序。[结果]SO1、SO2、SO3的Shannon指数均接近4. 44,OTU数目均接近1 677个,共有OTU 807个,序列占比95. 65%。所含细菌在各分类水平上数目相近,各涉及约20个门、200多个属,优势类群集中在未分类属(unclassified)、假单胞菌属(Pseudomonas)、不动杆菌属(Acinetobacter)和Povalibacter 4个属,占比之和超过了60%。除未分类属外的三个属,均各有一种超高占比OTU支撑。假单菌属占比最高,各处理均为21%左右。[结论]3种前处理方法测得的细菌菌群结构,均表明太岁表层组织中细菌种类多,分布不平衡,假单胞菌属是占比21%的最优势属。     

隐藏嗜酸菌Acidiphilium cryptum XTS的Cr(Ⅵ)还原特性及相关基因的差异表达

[目的]考察pH值、初始Cr(Ⅵ)浓度、Fe(Ⅲ)的加入及氧气含量对隐藏嗜酸菌Acidiphiliumcryptum XTS还原Cr(Ⅵ)的影响及其六价铬还原相关基因在不同培养条件下的差异表达.[方法]采用正交试验法L9(34)优选Cr(Ⅵ)还原最适条件;根据模式菌A.cryptum JF-5同源功能基因序列设计引物,对菌株XTS中的六价铬还原相关基因Acry_2099在不同培养条件下的基因差异表达进行分析.[结果]pH为2.9,初始Cr(Ⅵ)浓度为80 mg/L,Fe(Ⅲ)浓度为100 mg/L的条件是该菌株还原Cr(Ⅵ)的最优化配合比,在该条件下处理24 h,Cr(Ⅵ)的还原率达到67.48％;从菌株XTS中成功克隆了Acry 2099基因,其序列与模式菌A.cryptum JF-5的同源功能基因序列一致性达到了99.7％;在不同pH值、初始Cr(Ⅵ)浓度及氧气含量下Acry_2099基因表达上调情况与Cr(Ⅵ)还原速率呈一致趋势,证明Acry 2099很可能参与还原Cr(Ⅵ)的代谢途径.虽然加入Fe(Ⅲ)能促进Cr(Ⅵ)的还原,但是铁的加入对Acry 2099基因表达水平没有显著的影响.[结论]A.cryptumXTS对Cr(Ⅵ)的还原与pH值、初始Cr(Ⅵ)浓度、Fe(Ⅲ)的存在等因素有关,较低的pH和较高的初始Cr(Ⅵ)浓度对该菌还原Cr(Ⅵ)具有促进作用.     

十溴联苯醚降解菌群的降解特性与组成分析

[目的]针对水体沉积物中日益严重的多溴联苯醚污染问题,以电子垃圾污染河床沉积物为种源富集驯化获得的菌群Cf3,研究该菌群对十溴联苯醚的降解特性以及其菌群结构组成.[方法]通过GC-MS分析十溴联苯醚降解后低溴代产物组成,并测定其降解率;通过DGGE技术分析了该BDE-209降解菌群的结构组成.[结果]菌群Cf3具有较强降解BDE-209的能力,经过120 d的培养,初始量为2.6 μmol的BDE-209降解率达到80.03％,OD600从0.01增长到0.21,pH由初始的6.93增加到反应结束时的8.50.菌群Cf3经过单菌落分离,共获得10株可培养细菌,通过16S rRNA基因序列比对发现,其中6株与柠檬酸杆菌属(Citrobacter spp.)具有较高同源性,其余4株与产碱杆菌属(Alcaligenes spp.)较相似.进一步采用DGGE分析菌群Cf3的结构组成时发现,除了分离得到的2个菌属外,该菌群中还含有拟杆菌属(Wolinella spp.)、氨基酸球菌属(Acidaminococcus spp.),以及随着降解时间延长而消失的脱硫弧菌属(Desulfovibrio spp.)和醋杆菌属(Acetobacterium spp.).[结论]获得了具有较强多溴联苯醚降解能力的菌群,并分析了其降解特性和群落组成,为进一步开展溴代阻燃剂等持久性有机污染物的生物修复提供宝贵的菌种资源和科学数据.     

野生大鲵肠道细菌多样性及产酶活性研究

[目的]纯培养分离大鲵肠道细菌并研究其多样性及产酶活性。[方法]分离大鲵肠道细菌并进行胞外淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶和脂肪酶活性研究,并应用16S rRNA系统发育分析对菌落进行分子鉴定。[结果]纯培养分离得到65株细菌,产酶活性结果表明:62株产蛋白酶、46株产淀粉酶、61株产纤维素酶、2株产脂肪酶。将65株细菌16S rRNA序列扩增并进行RFLP分析后选取33株进行测序,可划分为2个门5个属:变形菌门(Proteobacteria)占总数的54.5%,分为普罗维登斯菌属(Providencia)、柠檬酸杆菌属(Citrobacter);厚壁菌门(Firmicutes)占总数的45.5%,分为漫游球菌属(Vagococcus)、芽孢杆菌属(Bacillus)、赖氨酸芽孢杆菌属(Lysinibacillus)。[结论]大鲵肠道细菌产酶活性,分离出的细菌多样性丰富进行测序的肠道细菌可分为2门5属。     

铁还原细菌Shewanella oneidensis MR-4诱导水合氧化铁形成蓝铁矿的过程

【目的】研究铁还原细菌Shewanella oneidensis MR-4在细胞外诱导形成含铁矿物的矿物相、化学成分和形貌结构等特性及其变化,深化对铁还原细菌细胞外诱导矿化过程的认识。【方法】在以30 mmol/L乳酸钠为电子供体,10 mmol/L水合氧化铁为电子受体,[HCO_3~–]为30 mmol/L,[PO_4~(3–)]为5 mmol/L条件下,30°C恒温下厌氧培养,进行细菌生长和细胞外诱导矿化实验,定期采样测量反应体系的pH、生物量、Fe(Ⅱ)浓度;采用激光拉曼光谱(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X-射线衍射(XRD)等方法对不同时间点的矿化产物进行分析。【结果】MR-4在还原Fe(Ⅲ)的过程中,细胞快速生长,表明MR-4的Fe(Ⅲ)还原和乳酸氧化过程相互耦合,从而进行细胞生长,并在细胞外诱导矿物形成。对不同阶段矿化产物的综合分析表明,反应进行到约8 d时,无定形-弱结晶的水合氧化铁部分地转化为纳米尺寸的磁铁矿晶体颗粒;约16 d时,反应体系中开始出现蓝铁矿晶体颗粒;约20 d后,几乎所有矿物转化为纤维状或者叶片状的蓝铁矿。【结论】铁还原细菌Shewanella oneidensis MR-4细胞外诱导矿化过程受环境条件控制,当以乳酸钠和水合氧化铁分别作为电子供体和受体,相对高的[PO_4~(3–]/[HCO_3~–](1:6)时,水合氧化铁先转化为磁铁矿,最后大量转化为蓝铁矿。本研究为全面认识铁还原细菌的生物诱导矿化过程和评估其参与铁元素地球化学循环提供了新的数据。     

镉吸附细菌的分离及其对土壤镉的固定

[目的] 探究镉吸附细菌是否能够高效固定土壤有效镉（Cd）,为土壤有效Cd的微生物固定提供理论依据。[方法] 利用含Cd²⁺牛肉膏蛋白胨液体培养基对细菌进行Cd的耐受性测试筛选出镉抗性强的菌株;通过16S rRNA基因相似性及系统进化分析鉴定耐镉细菌,将菌细胞加入含CdCl₂溶液中进行Cd²⁺吸附效率测定;通过土培模拟实验,测定土壤pH、碱解氮、有效磷、速效钾、有机质、CEC、有效Cd及微生物数量来分析镉吸附细菌对镉污染土壤的影响。[结果] 从德阳鱼腥草根际土壤中分离获得的57株细菌对Cd²⁺表现出不同程度的抗性,并从中筛选出3株耐Cd优势细菌普罗威登斯菌属（Providencia）DY8、芽孢杆菌属（Bacillus）DY3和芽孢杆菌属（Bacillus）DY1-4。其对溶液中的Cd²⁺表现出较好的吸附作用,吸附效率随着Cd²⁺浓度升高而降低。DY8、DY3、DY1-4能使镉污染土壤中有效Cd含量分别降低72.11%、68.55%、62.32%,同时显著提高镉污染土壤中碱解氮、有效磷的含量。[结论] Cd污染农田土壤中含有丰富的耐Cd微生物资源,Cd吸附细菌能降低土壤中有效Cd的含量,且能有效改善土壤养分条件。     

奇异变形杆菌Proteus mirabilis A57对Cr(Ⅵ)污染的生物修复研究

自铬污染工业废水中分离得到若干株Cr(Ⅵ)耐受菌株,并通过对比各耐受菌株MIC(最小抑菌浓度)以及去除效率,确定实验菌株A57。通过形态学、生理生化鉴定结合16SrDNA序列比对分析,鉴定为奇异变形杆菌Proteus mirabilis A57。生物修复试验结果表明, P. mirabilis在100 mg·L^–1的Cr(Ⅵ)浓度下即有较高的Cr(Ⅵ)去除能力, 28℃下培养24 h总去除率为44.79%。进一步的条件优化实验表明, P. mirabilis在最佳培养条件下(30℃,初始pH7.0),42 h可将150mg·L^–1的Cr(Ⅵ)完全去除。不同组分试验结果显示,菌株A57的菌体可以更有效地去除Cr(Ⅵ)(相对于上清液和细胞裂解物)。扫描电子显微镜(SEM)试验观察到细胞表面形成不规则非晶态物质,表明Cr(Ⅵ)的生物修复反应主要发生在细菌细胞表面,XPS结果证实了生物还原反应的发生,菌体表面Cr元素存在形式主要为Cr(OH)₃及CrCl₃。     

降雨对秦皇岛西浴场细菌总数和可培养菌群组成的影响

【目的】研究降雨条件对浴场细菌总数和优势菌群组成的影响。【方法】2014年8月强降雨前后采集秦皇岛西浴场3个站位的海水样品,采用荧光显微镜计数法和平板计数法分别对细菌总数和可培养细菌总数进行计数;对群落结构组成进行分析,并对可培养细菌进行鉴定。【结果】雨前3个站位细菌总数和可培养细菌总数平均值分别为5.6×10~9 CFU/L和8.3×10~7 CFU/L,雨后分别为9.2×109 CFU/L和2.1×10~8 CFU/L。在可培养菌群中,变形菌门(Proteobacteria,雨前占80%,雨后占73%)是主要的微生物类群,其次为拟杆菌门(Bacteroides,雨前占12%,雨后占13%)、厚壁菌门(Firmicutes,雨前占7%,雨后占11%)等;肠杆菌属(Enterobacter spp.,21株)、海杆菌属(Marinobacter spp.,13株)、弓形菌属(Arcobacter spp.,13株)、假单胞菌属(Pseudomonas spp.,10株)、芽孢杆菌属(Bacillus spp.,10株)和弧菌属(Vibrio spp.,6株)为雨前可培养细菌优势属,而雨后可培养细菌优势属为肠杆菌属(22株)、海杆菌属(21株)、芽孢杆菌属(14株)、不动杆菌属(Acinetobacter spp.,11株)、假单胞菌属(9株)和弓形菌属(5株)等。【结论】降雨对细菌总数有显著的影响,同时降雨后浴场微生物群落结构发生了改变。     

1株鞘细菌的分离筛选及对铅离子吸附条件的研究

通过单因素试验设计,探讨了不同鞘细菌添加量、初始浓度的铅离子溶液、吸附时溶液的温度和p H对鞘细菌吸附铅离子的影响。在此基础上,采用4因素3水平正交试验设计,进一步探讨鞘细菌对铅离子吸附影响的主要因素及最佳吸附组合。试验结果表明,最佳吸附组合为鞘细菌制备液添加量0.3 g/L、吸附溶液中铅离子初始浓度10 mg/L、摇床振荡吸附温度30℃以及吸附液p H 8。在此条件下,鞘细菌吸附铅离子的吸附量为3.09 mg/g,吸附率达92.74%。     

单室微生物电解池除镍途径分析及微生物群落动态特征北大核心CSCD

【目的】为探究UASB颗粒污泥启动的单室微生物电解池(Single-chamber microbial electrolysis cell,SMEC)对Ni(II)的去除途径和SMEC中微生物群落的动态特征。【方法】以乙酸钠为底物,采用单因子控制方法分析SMEC对Ni(II)的去除途径和应用Illumina高通量测序技术解析SMEC启动过程中微生物群落的组成和结构动态学特征。【结果】结果表明,SMEC对重金属的去除主要通过吸附和微生物作用。经培养驯化功能菌群发生变化。成熟单室微生物燃料电池(Single-chamber microbial fuel cell,SMFC)阳极生物膜菌群主要是Proteobacteria(变形菌门,91.42%)中的Geobacter sp.(地杆菌属,76.25%);阴极生物膜菌群主要是Bacteroidetes(拟杆菌门,47.99%)中的Niabella sp.(布鲁氏菌属,33.01%)和Proteobacteria(45.74%)中的Ochrobactrum sp.(苍白杆菌属,10.80%)。成熟SMFC改装成的SMEC在12.5 mg-Ni(II)/L下,阳极生物膜菌群由单一优势菌Geobacter sp.转变为Geobacter sp.(41.56%)和Proteobacteria中的Azospirillum sp.(固氮螺菌属,5.97%);阴极生物膜菌群由Niabella sp.和Ochrobactrum sp.转变为Firmicutes(厚壁菌门,25.21%)中的Acetoanaerobium sp.(19.28%)、Proteobacteria(51.42%)中的Dokdonella sp.(16.48%)和Azospirillum sp.(9.49%)。【结论】本研究表明,污泥微生物经SMFC和SMEC驯化过程及Ni(II)的淘汰和选择,在电极上形成了稳定、高效产电与除镍菌群,优势菌群为Proteobacteria。     

一对紫绀型先天性心脏病患儿肠道菌群动态变化及阴沟肠杆菌耐药性研究

[目的]观察一对紫绀型先天性心脏病双胞胎新生儿在接受手术及抗生素治疗前后的肠道菌群的动态变化,探究患儿肠道内阴沟肠杆菌在治疗期间耐药性如何发生改变。[方法]通过采集患儿在不同治疗阶段的粪便样本,进行培养组学和16S rRNA基因测序分析。同时,从双胞胎哥哥不同治疗阶段的粪便样本中分离得到10株阴沟肠杆菌进行体外药敏试验。[结果]培养组学结果显示使用抗生素导致术前粪便样本丰富度降低,仅可分离获得肠球菌属、不动杆菌属和肠杆菌属;长期医院环境暴露后,能分离出多种条件致病菌属,包括肠杆菌属、克雷伯菌属、不动杆菌属和假单胞菌属;母乳喂养4个月后,粪便菌群丰富度增加、构成发生改变,可分离获得乳杆菌属和双歧杆菌属等有益细菌。16S rRNA基因测序结果显示,在多种因素影响下不同治疗时间点α多样性指数和相对丰度最高的菌属不同。细菌耐药实验结果显示,治疗期间阴沟肠杆菌对哌拉西林逐渐产生耐药性。[结论]接受抗生素治疗、院内环境暴露和母乳喂养共同影响患儿治疗和康复期间的肠道菌群组成;在不同治疗阶段仅使用一种抗生素,也会导致阴沟肠杆菌对不同药物的耐药性发生改变。     

青霉吸附水体重金属铬条件与特性研究

目的:研究青霉(Penicillium lh-1)作为吸附剂去除水体中六价铬的吸附条件与吸附特性.方法:菌种摇瓶培养收获茵体,干燥粉碎分选,添加吸附剂到体积100ml浓度50mg/L六价铬溶液中,对最优吸附温度、pH、共存离子以及铬被吸附形式进行研究.结果:①温度28℃以及酸性环境(pH 3)为最优吸附条件,10 h内,Cr(Ⅵ)的生物吸附去除效率达99%.②铬的生物吸附主要以六价形式,约占80%,部分Cr(Ⅵ)被还原成Cr(Ⅲ),约占20%.③溶液中共存离子对六价铬吸附的影响不同,一价阴离子与Cu2+对Cr(Ⅵ)的吸附几乎没有影响,二价阴离子和Ni2+的存在却明显地影响了生物吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附.结论环境温度、溶液pH以及溶液中共存离子对铬的生物吸附有显著的影响.     

健康与腹泻仔猪粪样中挥发性脂肪酸和菌群区系的比较

[目的]本试验通过对比健康与腹泻仔猪粪样挥发性脂肪酸( Volatile fatty acid,VFA)以及菌群的差异,初步探讨腹泻对仔猪后肠环境的影响.[方法]采集腹泻和健康仔猪粪样,气相色谱测定挥发性脂肪酸浓度;提取粪样总细菌核酸,利用变性梯度凝胶电泳(Denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE)和Real-time PCR技术定性、定量分析总细菌和梭菌Ⅳ菌群.[结果]与健康仔猪相比,腹泻仔猪粪样中乙酸含量有升高的趋势,支链脂肪酸(Branched chain fatty acid,BCFA)含量显著降低(p＜0.05),总VFA、丙酸和丁酸含量有降低的趋势,但差异均不显著;乙酸占总挥发酸比例显著升高(p＜0.05),而丙酸及BCFA占总挥发酸比例则显著降低(p＜0.05),丁酸占总挥发酸比例有降低趋势.PCR-DGGE指纹技术分析表明:腹泻发生后,仔猪粪样中总细菌和梭菌Ⅳ菌群在DGGE图谱上并没有特异性的条带消失或出现,但相似性分析显示,腹泻仔猪样品趋于归类于同一簇.Real-time PCR定量分析显示:仔猪腹泻后,粪样中的总细菌和梭菌Ⅳ菌群的数量显著下降(p＜0.05);而大肠杆菌和乳酸杆菌的数量变化不显著.[结论]与健康仔猪相比,腹泻仔猪粪样挥发性脂肪酸组成发生改变,并且微生物区系中的一些菌群也发生变化.