肠道微生物代谢苷类化合物的研究进展CSCD

肠道微生物对苷类化合物的体内代谢十分重要,可分泌代谢酶进行脱糖基、脱甲基、脱羟基、水解和氧化还原等反应将苷代谢生成次级苷、苷元或其他代谢产物,从而促进苷类药物的吸收并发挥药效。本文论述了肠道微生物及代谢酶对苷类化合物代谢的意义,总结了肠道微生物对不同结构类型的苷类化合物的代谢规律及代谢产物,为了解苷类药物的疗效基础、作用机理及利用微生物转化开发苷类药物提供参考。     

碳源与氮源限制下细菌代谢调节研究进展

营养限制是微生物最常面临的环境胁迫之一。除了在营养物质匮乏的海洋、冰川、沙漠、深层地表等自然环境中,越来越多的人工环境也出现了营养限制的特征,例如各类微污染水体、提标改造的废水生物处理系统等。基质浓度极大地影响着包括细菌在内的许多微生物的生长、代谢及群落结构,最终导致其功能的改变。为了在营养限制条件下维持生存,微生物首先需感知营养供给的减少,其后通过基因、蛋白质、信号分子、代谢产物等对各代谢过程进行全局调控,最后改变基质亲和力、生长速率、运动能力、形态等以适应营养不足。胞内各种信号物质及其触发的响应是微生物应对营养胁迫的关键。本文分别梳理了以细菌为代表的微生物应对碳源、氮源限制时的关键信号物质、受体蛋白/调控过程及响应结果,并分析了碳氮限制响应过程中的相互作用,以期为极端环境微生物的认识、营养限制条件下微生物的应用,尤其是低浓度污染物生物处理、生物监测等领域提供理论基础。     

海底玄武岩玻璃中蚀变微结构:探索海洋深地生物圈的新材料

玄武岩玻璃中的生物蚀变微结构为微生物摄取玄武岩玻璃中营养成分,通过新陈代谢产生有机酸溶解玄武岩玻璃而形成的微米级孔洞或钻穴。生物蚀变微结构在现代海洋洋壳及代表古老洋壳残片的蛇绿岩和绿岩带中广泛存在。研究玄武岩玻璃中蚀变微结构的形态特征、形成机制及其时空分布,不仅对探索地球早期生命起源和演化具有重要启示意义,也为研究海洋深地生物圈的微生物组成及其时空演化提供了新材料。形态学上,生物蚀变微结构分为颗粒和管状微结构。某些非生物成因微结构与生物蚀变微结构相似,识别生物蚀变微结构还需结合元素、同位素地球化学、有机质及DNA检测等方面研究手段。对全球玄武岩中生物蚀变微结构的时空分布总结表明其在地质历史时期普遍存在,并在洋壳垂向分布上可能密切受控于岩石的孔隙度和渗透率。不同海底环境,如氧化还原条件、酸碱度、深度、温度及孔隙度等都会影响微生物群落及其代谢方式,从而形成不同类型的生物蚀变微结构。具体哪些因素对玄武岩玻璃中生物蚀变微结构起主要控制作用还需进一步探索。     

吲哚的微生物代谢及其作为新型信号分子的研究进展

吲哚,又称2,3-苯并吡咯,广泛应用于化工、医药、染料等行业,是工业上重要的前体物质,但其释放到环境中也是一种典型的氮杂环污染物。同时,作为一种常见的微生物代谢产物,自然界中无时无刻不发生着吲哚的合成—转化—降解过程。吲哚对微生物生物膜的形成、运动能力、毒性、质粒稳定性及抗生素抗性等多种生物功能有显著影响。因此,吲哚也被认为是新型且具有多功能的种间及跨界信号分子,在微生物生理学和动物行为学等领域发挥了重要作用。研究微生物介导的吲哚代谢机制,阐明其生物学功能的基础,是揭示吲哚在自然环境中的行为归趋和生态学意义的关键。本文系统地总结吲哚代谢的微生物资源及途径,介绍其作为信号分子的重要功能,并对有关吲哚-微生物相互作用的研究进行总结,以期为揭示复杂环境中吲哚生物代谢机制提供重要的理论参考。     

单细胞拉曼光谱在微生物研究中的应用

拉曼显微光谱是一种能够提供0.5–1.0μm空间分辨率的单个微生物细胞内化学结构信息的研究技术。近几年来,拉曼显微光谱被越来越多地应用于微生物单细胞的研究中,它可以快速无损地检测微生物细胞内的特征化学组分。典型的单个微生物细胞的拉曼光谱包含核酸、蛋白质、碳水化合物、脂质和色素(例如类胡萝卜素)等信息,这些信息能够表征微生物细胞的基因型、表型和生理状态。所以单细胞拉曼显微光谱是一种可用于区分微生物样品的"全生物指纹"技术,它可用于研究单个微生物细胞生命阶段的转变、鉴定微生物单细胞中的色素及其他化合物的含量变化等。本文综述了目前拉曼显微光谱在微生物单细胞研究上的应用,主要包括与稳定同位素标记(stable isotope probing,SIP)、拉曼成像、光谱分类和细胞分选技术结合来探究微生物单细胞对物质吸收后特征峰的变化、推导物质循环过程、进行微生物分类鉴定和探索基因型与表型的关系。拉曼显微光谱作为微生物单细胞研究的手段之一,在代谢过程的研究、活细胞分选和细胞对物质的利用上具有广泛的应用前景。     

微生物在恶臭污染治理中的研究及应用

近年来,随着人们对恶臭污染重视程度的不断提高,针对恶臭气体控制和治理的研究也逐渐增多,其中微生物脱臭因其成本低、处理设备要求简易、基本无二次污染等较物理除臭和化学除臭无可比拟的优点,成为研究人员的关注热点。本文概述了微生物脱臭的过程和机理,主要介绍微生物脱臭技术分类和优缺点比较,以及微生物脱臭在恶臭污染治理中的研究与应用现状,重点介绍了生物洗涤法、生物过滤法、生物滴滤法和生物菌剂法4种微生物脱臭技术在畜禽养殖、垃圾处理和污水处理引起的恶臭污染治理中的研究与应用现状,最后对微生物脱臭的发展方向提出建议:加大对高效脱臭微生物资源的深度挖掘及选育工作的投入;加深对微生物在除臭过程中菌群结构的时空演变规律和对恶臭物质代谢原理及降解动力学的研究;加强对当前微生物脱臭技术及工艺的改进和创新。     

微生物-矿物相互作用及界面显微分析研究进展

微生物-矿物界面的相互作用贯穿着整个生物浸矿过程,在矿物生物浸出中至关重要,受到微生物的代谢特征、矿物表面结构和物质形态及环境条件的多重交叉影响。研究微生物-矿物界面的相互作用相关的微生物选择性吸附、矿物表面元素形态转化和钝化层、微生物铁硫氧化活性和微生物群落以及胞外物质的组成和性质等的演化,有利于了解微生物-矿物界面作用机制及其关键影响因素和影响机制,从而为优化浸出工艺提供科学的理论依据。达到这些目的,界面的(原位)显微分析手段和技术的进步也至关重要。本文对近些年来上述两方面的研究进行了综述。     

降解芳烃微生物的多样性

芳烃是一类生物异源物质,自然微生物群落利用其对环境的适应性,对这类物质由陌生到适应,微生物群落的遗传背景发生了变化,降解芳烃的微生物呈现出多样性,本文系统介绍了降解芳烃微生物的特性,物种资源,环境适应,遗传背景及演变;介绍了各遗传型物种的功能基因数量,表达及调控方式,指明芳烃环境污染的生物修复主要取决于高效工程构造及代谢过程的控制。     

肠道微生物对疾病发生发展和中药代谢的影响

人类肠道中寄生着数以万亿计的以细菌为主的微生物,它们组成了一个庞大的生物反应器,由饮食营养推动进而产生大量的生物活性物质。肠道微生物及其代谢产物通过多种途径作用于其他器官,使得肠道微生物与宿主的大脑、肝脏、肺脏、新陈代谢、免疫系统、激素系统等联系起来。微生物-宿主的交流对维持人体健康至关重要。最近研究发现肠道菌群与神经退行性疾病、炎症性疾病、肥胖、行为异常及神经发育等有关。同时,肠道微生物还对药物代谢产生重要影响,为阐释中药作用机制提供了新的途径。     

酚酸类物质的化感作用研究进展

酚酸类物质是普遍存在于高等植物组织并与植物生长密切相关的次级代谢产物。几十年来,人们对酚酸类化合物的认识逐渐加深,但关于其在生物学、生态学以及农业上的作用机制仍不是很清楚。因此,进一步了解这些生物分子将有助于生态系统的维持与保护。重点介绍了酚酸类物质的来源及化感作用,微生物对酚酸类物质的降解机理,代谢途径及相应分子水平的研究,指出了酚酸类物质研究中存在的问题,同时展望了酚酸类物质的研究方向与前景。     

稳定性同位素探测技术在微生物生态学研究中的应用

稳定性同位素标记技术同分子生物学技术相结合而发展起来的稳定性同位素探测技术（stableisotope probing,SIP）,在对各种环境中微生物群落组成进行遗传分类学鉴定的同时,可确定其在环境过程中的功能,提供复杂群落中微生物相互作用及其代谢功能的大量信息,具有广阔的应用前景.其基本原理是：将原位或微宇宙（microcosm）的环境样品暴露于稳定性同位素富集的基质中,这些样品中存在的某些微生物能够以基质中的稳定（性同位素为碳源或氮源进行物质代谢并满足其自身生长需要,基质中的稳定性同位素被吸收同化进入微生物体内,参与各类物质如核酸（DNA和RNA）及磷脂脂肪酸（PLFA）等的生物合成,通过提取、分离、纯化、分析这些微生物体内稳定性同位素标记的生物标志物,从而将微生物的组成与其功能联系起来.在介绍稳定性同位素培养基质的选择及标记方法、合适的生物标志物的选择及提取分离方法的基础上,举例阐述了此项技术在甲基营养菌、有机污染物降解菌、根际微生物生态、互营微生物、宏基因组学等方面的应用.     

细菌对消毒剂抗性机理研究进展

消毒剂通过抑制膜的主动运输、抑制微生物的代谢、扰乱微生物的DNA复制、使微生物细胞裂解而导致胞内成分渗漏以及使胞内物质凝结等方面发挥灭菌作用.消毒剂在杀灭细菌和控制细菌污染方面具有重要作用,但细菌对消毒剂也会产生抗性.细菌对消毒剂的抗性机制主要通过形成生物被膜,阻挡或外排机制减少消毒剂分子进入细胞,使消毒剂分子失活,以及其他表型性耐药等4个途径来实现,其中通过形成生物被膜阻止消毒剂分子进入细菌细胞或在进入细胞前使消毒剂失去效用,在细菌对消毒剂的抗性机制中具有重要作用.以实际污染的主要菌株为对象,研究它们对常用消毒剂的抗性机制,对控制细菌污染具有极大的应用价值和现实意义.     

《微生物生态学》

微生物生态学是研究微生物与其周围生物和非生物环境之间相互关系的一门科学。本书的内容包括五个方面：（ｌ）正常自然环境中微生物的分布、分布规律、微生物的代谢及其对环境的影响,环境因素对这些代谢的影响,微生物与微生物之间、微生物与其他生物之间的相互关系。（２）极端环境中微生物的种类和分布,生命机理和这些微生物在工农业生产中的应用。（３）污染环境中的微生物学,其中包括污染物对微生物的毒性,某些微生物对有机和无机污染物的抗性,微生物对污染物的转化和降解作用,污染物转化和降解作用与微生物质粒和染色体基因的相…     

细胞色素P450酶系与除草剂代谢

细胞色素P450是广泛存在于动物、植物和微生物体内的一类具有混合功能的血红素氧化酶系。它不但能够催化苯丙烷类、萜类化合物和脂肪酸等内源性物质的生物合成 ,而且参与许多外源性物质包括除草剂等的生物氧化。综述了代谢除草剂的细菌、哺乳动物和植物细胞色素P450酶系 ,概述了细胞色素P450酶系参与除草剂代谢的作用方式 :脱烷基化作用、环甲基化羟基化作用和芳环的羟基化作用等。这些细胞色素P450酶系在培育除草剂抗性作物、生物安全和生物修复方面表现出了巨大的潜能     

微生物降解硝基芳烃及其卤代衍生物的研究进展

硝基芳烃化合物作为一种重要的化工原料,广泛应用于医药、染料、农药等化工产品的合成。在给人类社会带来空前的物质繁荣的同时,其造成的环境污染问题也成为人类社会面临的重要挑战之一。微生物在这些环境污染物的降解中起着重要的作用。近几十年,环境微生物工作者对微生物降解硝基芳香污染物的各个步骤,包括趋化感应、分解代谢及生物修复进行了大量的研究工作,获得了丰富的知识。本文综述了硝基芳烃及其卤代衍生物的微生物代谢途径、代谢机理、趋化及修复研究进展,并对本领域的研究进行了展望,有助于全面认知硝基芳烃污染物的微生物降解过程,为污染环境修复提供理论基础。     

普通微生物学——(六)微生物的代谢活动

自然界广泛分布着各式各样的微生物,它们代谢及营养的方式也是多种多样的。只有人们掌握了微生物的代谢活动规律以后,才能有意识地控制它们,限制或消灭它们的有害活动,利用它们的有益活动,并把它们广泛地应用到医药、农业、食品、化工、纺织、皮革、石油及冶金等各个领域,为人民创造更多的财富。有关物质代谢的细节,在生物化学书中已有详细介绍。这里,是在了解微生物代谢活动本质的同时,适     

细胞色素P450酶的结构、功能与应用研究进展

细胞色素P450 (cytochrome P450,CYP)酶是广泛存在于微生物、动植物及人体中与膜结合的血红蛋白类酶,具有氧化、环氧化、羟化、去甲基化等多种生物催化活性。CYP酶在药物、类固醇、脂溶性维生素和许多其他类型化学物质的代谢中具有重要作用,其在异源物质的解毒、药物相互作用和内分泌功能等领域的研究是热点问题。本综述对CYP的结构、功能、临床应用与开发前景进行了概述,并对其最新的研究现状和发展前景进行探讨。     

深海极端微生物菌群及代谢产物多样性的研究进展

海洋覆盖了地球表面积的四分之三,它不仅是生命的起源,而且还孕育了各种极端微生物。它们存在于海洋极端环境中,如热液喷口、热泉、咸湖和深海层等,由于生境太过恶劣,一度被认为是生命的禁区。随着人类对深海极端环境微生物研究的不断深入,已经探索到那里具有丰富的菌群资源和具有潜在价值的天然生物活性产物。这些极端微生物能够适应极高温、极低温、高压、高盐、高放射性和极度酸碱性等极端环境,具有特殊的生物多样性、遗传背景和代谢途径,能够产生各种具有特殊功能的酶类及其他活性物质,展现出巨大的研究价值和应用潜力。研究海洋极端微生物对探索生物多样性、新资源开发利用及对地球生物学研究等都具有重要意义。     

关于“新陈代谢”的总复习

(一)总复习时的教学目标 1.中学阶段“新陈代谢”的内容,主要包括高中《生物》和初中《生理卫生》各一章,章名都称“新陈代谢”。因此总复习时,首先要使学生了解知识的范围,这主要是绿色植物的代谢过程及主要的生理作用,动物(以人体为例兼及其他)的代谢过程及主要的生理作用,此外,还有一点化能合成作用的微生物方面的知识。 2.要让学生了解绿色植物代谢的全过程和动物(以人体为例)的全过程,这样才能对代谢中的物质代谢和能量代谢有全面的了解,也只有这样才能对两者的相     

微生物与抗生素

微生物是一类肉眼看不见的微小生物的总称。原生动物、单细胞藻类、真菌、放线菌和细菌等都是微生物。它们栖居在土壤和水体中,表现出多种不同的联系和相互作用。当一种微生物对另一种微生物的环境产生有害的影响,就认为前者对后者有拮抗作用。这种拮抗作用具有重大的实际意义。因为在拮抗作用中,微生物常常产生能抑制其他微生物正常生长过程或生存的物质,这种物质就是抗生素。微生物的拮抗作用很早就受到了微生物学家的重视,但第一个对革兰氏阴性菌有抑制作用的抗生素短杆菌肽是在1931年由美国科学家杜伯斯等人从土壤细菌中提取到的,当时在医学界引起了广泛的注意。由于这一成就,导致了其他两个极为重要的发现:一个是弗来