分批培养条件下细菌群体生长阶段的区分及生长参数的确定

用样条插值法光滑实测数据后, 再用数值微分法对分批培养条件下细菌群体生长过程进行分析, 由此提出了区分群体生长阶段的新方法: 依据瞬时生长速度和瞬时生长加速度规律性的变化, 把细菌群体生长过程区分为加速生长期、恒速生长期、减速生长期和衰亡期四个阶段. 进一步应用Gaussian函数方程进行拟合, 得到新的生长参数. 测定了群体生长过程中DNA含量, 对其倍性变化的特点进行了讨论. 将新的表征群体生长的建模方法(Spline-Numerical-Gaussian, SNG)与依据Logistic方程划分生长阶段的传统方法作了比较, 并对SNG方法的生物学内涵作了进一步讨论.     

用线性梯度平板准确测定药物敏感性和分离抗药性菌株

菌群在药物的最低抑菌浓度附近的动力学过程是抗生素药理学研究的核心问题.建立一种能确定精确的MIC且又能准确分离抗药性菌株的方法,是目前临床对药敏实验新的要求.根据Fick扩散定律制备了线性梯度平板：将15mL含适当浓度恩诺沙星的琼脂培养基在9cm培养皿中倾斜凝固,刚好覆盖整个平板底面,然后水平放置,再在其上层加入同样体积的无药琼脂培养基,凝固12h后,药物浓度达到扩散平衡而呈均匀连续线性梯度.通过实测验证药物浓度在平板表面呈线性梯度分布.将待检E.coli菌群均匀涂布在梯度平板上,培养12h后,随恩诺沙星浓度提高依次形成连续密集小菌落区和离散大菌落区,根据两区域的分界线可以确定菌群自然形成的真实的MIC,与常规药敏实验方法测定结果一致.大菌落重新涂布高梯度平板,分界线显著上升,并检测出抗药性基因突变,表明该方法很容易筛选出菌群中的抗药性菌株.梯度平板可以方便地呈现整个菌群在MIC附近的动力学过程和遗传生理变化,并预警该抗生素使用后可能出现的抗药性,从而指导临床抗菌药物的选择和使用.     

Vc二步发酵中Na^＋,Ca^＋＋及pH对巨大芽孢杆菌生长作用的影响

200mmol/LNa＋可导致对数生长期末期巨大芽孢杆菌的自溶,而这种自溶作用能被Ca＋＋抑制;在对数生长期后期,200mmol/LNa＋＋可使菌体提前到达稳定期;在衰亡期,200mmol/LNa＋能抑制菌体的衰亡。pH6.0可导致对数生长期末期菌体的自溶,pH6.0或pH6.4能明显的抑制衰亡期菌体的衰亡。     

影响多粘菌素B对绿脓杆菌杀菌效力的主要环境因素的研究

本文通过改变温度,水活度,气体条件和营养含量等影响绿脓杆菌生长的主要环境因素,测定多粘菌素B对绿脓杆菌的最小杀菌浓度(MBC)。结果表明环境因素导致或显著影响绿脓杆菌对抗生素的生态耐受性。实验表明多粘菌素B对绿脓杆菌的杀菌效力,除药物对细菌特有的药理学作用外,还取决于细菌的生长环境。结合冷休克率试验表明,环境影响细菌群体处于分裂状态的菌数。若分裂状态菌数下降表明生长速度减慢。提示了多粘菌素B对绿脓杆菌的效力指数,定量分析可以作为其综合效力作用的表现。以同步培养法确定在单个细胞周期中的抗生素敏感阶段。同时以冷休克率试验资料证明细菌处于分裂状态和幼龄期是其敏感阶段。初步阐述了生长速度缓慢与药物的生态耐受性密切相关。     

分离筛选大熊猫正常生理菌—乳杆菌

本实验从１７只健康大熊猫粪便中分离出４７株待检菌,通过对其菌体形态和染色性,菌落形态,生化反应,发酵最终产物的气相色谱测定鉴定筛先出１３株乳杆菌。并测定了１３株乳杆菌对大熊猫常用抗生素的药物敏感性和对小白鼠的急性毒力实验。对大熊猫正常生理菌群微生态制剂的研制进行了初步探讨     

动态磁场下微生物的生物学效应研究

磁场是一种普遍存在的环境因子,但其对微生物的影响尚不清楚.使用超导磁体产生的静态磁场,配以自制实验装置对所选菌株(枯草芽胞杆菌和鼠伤寒沙门氏菌)进行动态磁场处理,比较处理组与地磁场对照组之间包括生长曲线、酶活力等在内的各项生理生化指标,研究动态磁场对微生物的影响.研究发现,动态磁场下两株细菌的生长过程均受到影响.处理组枯草芽胞杆菌对数期提前,衰亡期菌体死亡速率受抑制,碱性蛋白酶活力增加,中性蛋白酶活力降低,而蛋白酶表达量无差异;鼠伤寒沙门氏菌动态磁场处理组对数期推迟,衰亡期菌体死亡亦受到抑制,细菌粘附实验与侵袭力实验表明,细菌毒力相对增强.以上结果表明,动态磁场可对微生物产生影响.并随着微生物种类的不同而异.     

测定绿脓杆菌冷休克率方法的研究

本研究基于某些革兰氏阴性杆菌当处于不同生长阶段时对冷敏感性表现不同的现象,建立了绿脓杆菌冷休克率的测定技术,可用于测定群体绿脓杆菌的生长情况。应用该技术,实验群体绿脓杆菌生长各期的肉汤培养物,观察冷休克率变化规律,对照群体细菌生长曲线可见两者有一定程度吻合,同时也有差别,后者主要在于细菌冷休克率峰值出现早于细菌活菌数峰值,而当细菌达到稳定期时,其数量居高不下而后才逐渐降低,此时,冷休克率的降低则迅速而明显,可清楚地表明细菌生长状态,较早地预示群体细菌生长势头。对实验动物及少量烧伤病人创面标本检测的结果表明冷休克率测定有助于检出生长的优势菌群,此点将在机会致病菌的微生物病原性确定方面有一定的应用前景。     

构建大肠杆菌药敏试验新方法的探索

基于对大肠杆菌CVCC249菌株生长动力学过程的分析表明, 导致药敏试验结果不确定性的原因主要是由于不能测计“药物浓度与菌群数量的比值”及“药物浓度及其作用时间的复合作用”对菌群生长动力学过程的影响所致. 依据菌群在一系列不同浓度的庆大霉素及其作用时间下生长受到抑制的动力学过程分析和基于差分方法, 即用简单的差分计算代替复杂的微分方程的数值解法的应用, 提出了一个药敏试验的新方法: 用菌群浊度值的净增量以消除休止细胞存在的影响后, 以菌群浊度数列递推系数值的变化, 表征药物对菌群增殖的影响, 并结合用等值线图直观显示和分析药物浓度及其作用时间复合作用的方法. 抗菌药物的抑菌率可表征为药物浓度及其作用时间的复合函数的动态变化, 表明一类抗菌药物对某一菌株抑菌率的时间或浓度依赖性, 取决于其浓度和存在时间的复合效应. 用属于不同抑菌作用机理类型的恩诺沙星、左氧氟沙星和头孢曲松钠进行对比测试, 检验了这一新方法的有效性.     

宫颈癌患者阴道分泌物非厌氧菌菌群分布及常见菌药敏分析

目的：探讨宫颈癌患者阴道分泌物非厌氧菌菌群分布和常见菌的药敏情况。方法：对87例住院患者的阴道分泌物进行常规培养(不包括厌氧菌、淋病奈瑟菌及支原体培养)和常见菌的药敏测定。结果：87分标本中细菌培养阳性者共86分．阳性率98．8％;共检出菌株161株,革兰阴性菌125株(77．6％),其中嗜麦芽窄食单胞菌和鲁氏不动杆菌分别有49株(39．2％)和43株(34．4％);革兰阳性菌36株(22．4％)．以葡萄球菌和肠球菌为主,分别有18株(50．0％)和9株(25．0％)。药敏结果显示,常见革兰阴性杆菌对氨苄西林的敏感性最差,对亚胺培南、头孢三代的敏感性差别较大．革兰阳性球菌对青霉素的耐药率最高,万古霉素的敏感性最高。结论：宫颈癌患者的阴道分泌物需氧菌群以革兰阴性菌为主,尤以嗜麦芽窄食单胞菌和鲁氏不动杆菌最为常见,临床上根据阴道分泌物菌群分布和药敏情况,在术前采用合适的冲洗液可有效地减少术后感染的发生。     

基于概率话题模型的微生物菌群结构研究

微生物菌群结构的异质性在影响宿主健康与疾病等方面有着十分重要的作用.对于菌群结构的时间与空间尺度异质性研究主要有非监督学习算法以及监督学习算法.由于菌群数据特性与文本数据特性之间的相似性,本文采用非监督学习的LDA概率话题模型对菌群结构的时间异质性进行研究,并与系统聚类和K-Means聚类这两种方法进行比较.采用LDA模型折叠Gibbs抽样的蒙特卡洛算法对两种数据源北平顶猴(Macaca leonina)阴道菌群(MVB)和轻微型肝性脑病(MHE)菌群的时间异质性OTUs数据集进行了分析.用LDA模型分别将MVB和MHE数据源中的27个样本和77个样本的OTUs数据集分为6个Topic和4个Topic.这与系统聚类和K-Means聚类划分成的簇数目(分别为5,3与4,3)有所不同.此外,实验表明结合MVB样本间生理数据-pH和MHE中样本α多样性,pH和α值的分类相似性更能与LDA模型的样本分类特性保持一致.因此,LDA在样本的聚集程度上更能精确地对OTUs数据集进行分类.更为重要的是,LDA模型还可以鉴定出每个Topic中具有代表性的OTUs.与系统聚类和K-Means聚类方法相比较,LDA模型不仅能更为有效地量化菌群结构的异质性,还能鉴定出相对应影响异质性的OTUs.     

两种测定固氮菌NT06菌株生长曲线方法的比较

通过分光光度法和活菌计数法分别对固氮菌NT06的生长曲线进行测定,结果表明对数期以前两种方法所测结果基本一致,而在稳定期和衰亡期,活菌计数法能更真实地反映细菌的生长情况、同时还发现固氮菌NT06培养液的0D600和活菌数之间,在对数生长期有很好的相关性,并确定了两者的函数关系。     

常熟新建水源地湖泊轮叶黑藻和穗状狐尾藻的生长差异及对水环境的影响

为了探明沉水植物群落构建对新建水源地湖泊水环境的作用效果,于2019年5—11月在常熟新建应急水源地湖泊比较研究了轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)和穗状狐尾藻(Myriophyllum spicatum)两种沉水植物在人工栽种条件下的生长及对水质和叶绿素a(Chl.a)的影响。结果表明:两种沉水植物在试验湖泊均可正常生长,二者的生物量在5月至9月均呈上升趋势,但轮叶黑藻在5—7月处于快速生长期,而穗状狐尾藻在7—9月处于快速生长期;轮叶黑藻的衰亡期较穗状狐尾藻早,且衰亡过程持续时间短, 11月轮叶黑藻完全衰亡,而穗状狐尾藻仍处于衰亡中期。两种沉水植物在生长期均可有效降低水体Chl.a浓度,对藻类生长起到抑制作用,但是在衰亡期会造成水体营养水平上升, Chl.a浓度升高。由总磷(TP)、总氮(TN)、高锰酸盐指数(COD_Mn)、Chl.a、溶解氧(DO)和透明度(SD)计算综合隶属函数值表明在两种沉水植物生长的高峰期,沉水植物组的水质状况优于对照组,衰亡期水质趋于恶化。Pearson相关分析表明轮叶黑藻生物量与Chl.a存在显著负相关关系,轮叶...     

细菌药物耐受

细菌药物耐受(Drug tolerance)是指在没有发生耐药突变的情况下细菌耐受抗生素杀菌的能力,表现为细菌群体难以或不能被杀菌型药物清除。细菌药物耐受的调控机制包括群体异质性和压力应答两种途径。药物耐受性的本质是细菌通过调控或遗传突变的方式改变生理代谢状态,从而抵制药物引起的细胞死亡途径。比如,处于缓慢生长或生长停滞生理状态的细菌往往能够抵抗药物的杀菌作用。临床研究发现细菌药物耐受是导致持续性感染疾病迁延难愈、复发率高的病原学机制之一。同时,研究证明耐受性的形成是细菌耐药性(Drug resistance)产生的进化途径之一。因此,揭示细菌药物耐受的机制将有助于人们深入了解抗生素的杀菌机理,以及细菌耐药性形成的适应性进化机制,并为新型杀菌药物以及药物增效剂靶标的发现和抗生素合理使用策略的开发奠定理论基础。     

检测大肠杆菌群体生长动力学过程4种方法的比较

用浊度测定、菌落形成数计数（CFU）、流式细胞计数（FCT）,以及MTT还原测脱氢酶活力4种检测方法,测定了E．coliCVCC249群体的生长量,并通过Logistic模型、Sigmoid模型,以及正态分布方程拟合由上述生物量所表征的群体生长动力学过程曲线．结果表明,对浊度和流式检测数据,Logistic和Sigmoid方程可给出较好的拟合度,而对CFU法和脱氢酶活力检测法,仅有正态分布方程能呈现更好的拟合．通过应用有限时域向前差分的方法,消除不能增殖的休止细胞对浊度生长过程曲线的影响,以模拟菌群增殖的过程曲线．在此基础上,求得菌群生长的即时速度（advancingvelocity,Vad。）和即时速度的瞬变率,以此为据将E．coliCVCC249生长过程划分为线性增长期、指数增长期、指数减速期、线性减速期,以及衰亡期5个阶段．此外,对新的划分生长阶段的方法与经典方法的不同,以及R。（拟合决定系数）能否作为确定模型是否拟合的唯一判据,进行了讨论．     

动态分析抗菌作用的新方法

最低抑菌浓度(MIC)是表征抗菌药物对细菌生长抑制最终效应的常规方法,不能描述抑菌作用的时间过程,药敏试验也不适用于高抗药性水平菌株的治疗方案确定.因此本文提出了一个普适性的新药敏试验方法.不同接种量的质控菌株Escherichia coli ATCC 25922和临床高抗药性水平菌株E.coli BBZ在不同系列浓度的6种抗菌药物(环丙沙星、氨苄西林、头孢噻呋、阿米卡星、硫酸黏菌素和多西环素)作用下,37℃下培养1200 min,连续检测时间序列点的光密度值A600作为反应变量,以相对抑菌效应(RIE=((a.b)/a)×100%)表征抑制效应,进而用等效线图表征药物浓度和时间协同抑制效应的动态过程,量化了浓度依赖型和时间依赖型,细化不同菌株对药物敏感性的差别.由此得到,达到最大抑制效应时,需要的最低药物浓度和时间,以及增大药物浓度或延长反应时间对抑制效应的影响,这正是临床用药最需要的信息.此外,大接种量下最大抑菌效应很低,表明不适合治疗.本方法为防治高抗药性菌株感染提供了药敏试验方法,也有益于促进新药研发药敏检测方法的改进.最后提出适于临床应用的、快速定性显示药物敏感性的方法的建议.     

冬眠对达乌尔黄鼠盲肠菌群的影响

冬眠哺乳动物的肠道微生物会发生季节性变化,同时在冬眠期间动物处于禁食状态,对肠道微生物的多样性和组成也产生影响。本研究通过16S rRNA基因高通量测序分析达乌尔黄鼠育肥阶段 (起始育肥期、快速育肥期、育肥完成期) 和冬眠阶段 (冬眠早期、冬眠晚期、出眠期) 共6个时期盲肠菌群的多样性、组成和功能,并通过冗余分析 (RDA) 探究其生理特征与菌群组成和功能之间的关系,揭示达乌尔黄鼠盲肠菌群的季节性变化。菌群组成的分析显示达乌尔黄鼠盲肠菌群主要由厚壁菌门 (Firmicutes)、拟杆菌门 (Bacteroidetes) 和疣微菌门 (Verrucomicrobia) 组成。与其他时期相比,冬眠早期厚壁菌门的相对丰度减少,拟杆菌门和疣微菌门的相对丰度增加。在Alpha多样性中,起始育肥期、快速育肥期和冬眠早期的Chao1和ACE指数显著低于出眠期,育肥完成期的Simpson指数显著低于快速育肥期 (P < 0.05) 。通过加权和非加权的UniFrac距离矩阵的主坐标分析发现盲肠菌群均显示出了明显的季节性聚类。PICRUSt分析中,丁酸代谢等代谢通路在育肥阶段富集,冬眠阶段集中在氮代谢等相关通路中。RDA分析显示达乌尔黄鼠不同时期的生理特征与其盲肠菌群的组成和功能显著相关。本研究表明,冬眠使达乌尔黄鼠盲肠菌群的多样性和相对丰度发生改变,盲肠菌群组成和功能的变化调节了达乌尔黄鼠的生理代谢,使达乌尔黄鼠适应季节性的环境变化。     

植物群落演替过程中植物生理生态学特性及其主要环境因子的变化

对20世纪80年代以来有关植物群落演替的生理生态学机制研究的主要结果进行了综述.演替早期和演替后期各种植物所处环境常有很大差别.演替早期的生境具有开放性和光照充足等特点,各环境因子富于变化;演替后期的生境由于植被的缓冲作用,一般较为封闭和稳定,各环境因子在空间尺度上的异质性较强.演替早期和演替后期群落不仅物种组成不同,而且在演替不同阶段中出现的物种的生理生态特性以及对环境的适应性也有很大差别,这些物种的生理生态差异使得物种更替现象经常发生, 也使得演替能够顺利进行.在全球气候变化影响下,生态系统将会出现更多的次生演替和长时间停留于演替早期阶段的情况.     

小麦发育过程及生育期机理模型的研究I.建模的基本设想与模型的描述

将小麦发育的温度效应曲线化,以发育生理生态过程为基础,利用作物生理发育时间(Physiological Development Time,简称PDT)为尺度,提出系统地预测小麦顶端发育阶段和物候生育期的模拟模型.预测的顶端发育阶段包括单棱期、二棱期、小花原基分化期、雌雄蕊原基分化期、药隔期、四分体期、抽穗期.物候发育阶段包括种子萌发、出苗期、分蘖期、越冬期、返青期、拔节期、孕穗期、抽穗期、开花期、灌浆期、成熟期.模型中用来描述特定品种发育遗传差异的参数有温度敏感性、生理春化时间、光周期敏感性和基本早熟性,分别体现了不同品种小麦在热效应、春化作用、光周期反应以及最早开花时间这四方面的遗传特性,共同决定了不同品种到达各发育阶段的生理发育时间     

30株临床分离红酵母的药敏试验研究及文献回顾

目的 测定并分析30株临床分离红酵母的体外药敏结果,另外回顾分析249株文献报道红酵母的药敏资料.方法 从临床菌种保藏库纯化鉴定红酵母,使用ATB fungus3方法测定红酵母药敏数据,并检索MEDLINE 20年来红酵母药敏相关文献.结果 体外药敏实验,几乎全部的红酵母菌株对伊曲康唑、氟康唑、伏立康唑均耐药,5-氟胞嘧啶、两性霉素B对红酵母敏感性较好.与文献回顾结果一致.结论 常用唑类抗真菌药对红酵母敏感性差,两性霉素B、5氟胞嘧啶对红酵母具有良好的抑菌活性,可供临床经验用药.     

鲍曼不动杆菌和铜绿假单胞菌在低碱性氨基酸培养基中对抗菌药物的敏感性

为了探讨鲍曼不动杆菌和铜绿假单胞菌在低碱性氨基酸培养基中对抗菌药物的敏感性,本研究利用常规培养基和低碱性氨基酸培养基,采用琼脂稀释法检测140株鲍曼不动杆菌和60株铜绿假单胞菌对亚胺培南、帕尼培南和罗美培南的最低抑菌浓度,利用K-B纸片扩散法进行药敏实验并计算敏感率。结果显示,在低碱性培养基中,铜绿假单胞菌和鲍曼不动杆菌对三种药物的最低抑菌浓度(MIC)值显著降低,铜绿假单胞菌在低碱性氨基酸培养基中对帕尼培南的敏感率显著上升,而鲍曼不动杆菌对三种药物的敏感性均显著上升。研究表明,在低碱性氨基酸培养基中,鲍曼不动杆菌和铜绿假单胞菌对帕尼培南、亚胺培南和美罗培南的敏感性有所增强,在临床检验中需考虑由培养基导致的敏感性差异。