利用含油培养基富集、分离和评估海洋产聚羟基脂肪酸酯细菌

[背景] 细菌可通过脂肪酸代谢途径耦合聚羟基脂肪酸酯（Polyhydroxyalkanoate,PHA）合成途径实现合成中长链PHA;其拉伸强度、玻璃化温度等加工特性均优于短链PHA,是未来工业化PHA材料的发展方向。[目标] 为了获得新的可代谢油类的产PHA细菌,使用3种分离策略从海洋沉积物中分离和鉴定细菌,并评估菌株产PHA的能力。[方法] 采集深圳大鹏湾近海沉积物样品;样品通过直接分离,5周连续培养分离,或10周连续提高盐度（3.5%-12.5%）和含油量（1%-10%）富集培养分离,纯化得到菌株;通过16S rRNA基因相似性及系统进化分析鉴定细菌分类地位,利用PHA聚合酶（PhaC）基因鉴定细菌合成PHA的能力;通过测定基因组框架图,分析细菌的PhaC类型、代谢通路及系统进化关系;通过气相色谱分析细菌产PHA的含量及组成。[结果] 从深圳大鹏湾近海底泥样品中分离得到96株细菌,phaC基因阳性率达38%,其中包含9个此前未通过产物证实可产PHA的属,包括尖球菌属（Acuticoccus）、海洋源菌属（Idiomarina）、盐芽孢杆菌属（Halobacillus）、微泡菌属（Microbulbifer）、海棍状菌属（Maritimibacter）、硝酸盐还原菌属（Nitratireductor）、公海橄榄菌属（Pelagibaca）、假海栖菌属（Pseudooceanicola）和海旋菌属（Thalassospira）。除了微泡菌属,其他8个属的细菌通过含油富集法分离获得,说明含油富集方法有利于发现新的产PHA细菌资源。此外,获得2株胞内PHA含量高的菌株。Nitratireductor aquimarinus SY-2-4在营养肉汤中培养可累积细胞干重35.0%的PHA;Roseibium aggregate SN13-21以丙酮酸盐为碳源,可累积细胞干重19.9%的PHA。[结论] 大鹏海域蕴藏着丰富的产PHA细菌资源,值得进一步挖掘研究。梯度增加含油量和盐度的富集方法有利于分离区系不同的产PHA细菌,适用于分离PHA资源。获得2株潜在PHA高产菌,未来将对菌株进行发酵优化研究。     

新冠肺炎时期公众对野生动物消费和贸易意愿的调查

新冠肺炎疫情的暴发, 使得对野生动物的消费与贸易中的公共健康安全问题引起广泛关注。为了给相关的立法和政策制定提供参考, 我们通过网络对于全国及部分海外华人发放问卷进行了调查, 共收回74,040份有效问卷。根据问卷调查结果, 本文对普通公众对于野生动物消费和贸易立法意愿及影响因素进行了分析。研究结果包括: (1)公众对全面取缔野味餐馆和集市、禁止消费野味、禁止野生动物及其制品的买卖以及禁止野生动物商业性活体展演的立法动议持赞成态度的比例均超过90%; (2)现有野生动物消费群体经历新冠肺炎疫情后倾向于停止消费行为; (3)曾经消费野生动物或周围有人从事野生动物相关产业的群体相比其他人群更有可能不支持全面禁止对野生动物的消费和贸易。结果表明, 全国人民代表大会常务委员会禁食野生动物的决定和修改野生动物保护法的动议在受高等教育者和城镇居民中有良好的公众基础。     

一株吡啶降解菌Pseudomonas sp. ZX08的生物膜形成特性及影响因素

【背景】煤化工企业排放的废水中含有大量难降解、高毒性的有机污染物,采用以高效降解菌为基础的生物强化技术对其进行处理,是一种经济可行的策略;而促进高效降解菌在载体材料表面的生物膜形成,有助于提升生物膜法废水处理系统的效能。【目的】探究一株吡啶高效降解菌Pseudomonas sp. ZX08的生物膜形成过程和特性,识别不同的环境因子如温度、pH、Na~+、K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)等对其生物膜形成的影响规律,为实现人工调控其在实际废水处理系统中的成膜过程提供理论依据。【方法】采用改良的微孔板生物膜培养与定量方法,以单因子影响实验测定不同条件下菌株在12孔板内的生物膜形成量和浮游态细菌量;采用激光共聚焦显微镜(confocallaserscanning microscope,CLSM)观察和分析生物膜的结构特征。【结果】Pseudomonas sp. ZX08菌株具有良好的吡啶降解性能,且生物膜形成能力较强,CLSM观察到其在载体表面形成的生物膜可达40-50mm;生物膜外层的活细胞比例更高,分泌的胞外蛋白也更多。ZX08菌株的生物膜形成量具有明显的周期性变化特征,12 h、48 h的生物膜量是相对峰值。ZX08生物膜形成的最适温度是25°C,最适pH范围是7.0-9.0;较高浓度的NaCl (0.6 mol/L)和KCl (0.4 mol/L)均对ZX08的生物膜形成有显著的抑制作用;一定范围内(0-16 mmol/L) Ca~(2+)浓度的提高可以促进ZX08在12孔板底部固-液界面生物膜的形成,浓度更高时则显著抑制生物膜的形成;一定范围内(0-16 mmol/L) Mg~(2+)浓度的提高对ZX08生物膜形成有促进作用,但促进幅度不大。【结论】吡啶降解菌Pseudomonas sp. ZX08的生物膜形成能力较强,未来在实际废水处理系统中应用时需要综合考虑各种环境因子对其生物膜形成的影响。     

生物吸附剂对污染物吸附的细胞学机理

重金属和持久性有机污染物在自然界中非常稳定,具有难去除性,对人类生命和健康会造成直接或间接的危害.目前,生物吸附剂已成为处理重金属和持久性有机污染物研究的热点和重点.本文根据近年来的研究成果对生物吸附剂进行了系统分类,阐述了生物吸附剂对重金属和持久性有机污染物吸附的细胞外、细胞表面和细胞内吸附机理,以及相关的影响因素.同时,还探讨了其研究现状中所存在的问题和未来的研究方向.     

海洋药物的工业开发及前景

海洋动物植入药已经有很长历史。远在古代,人类就已经开始使用海洋药物;古罗马人用鱼的倒刺治疗牙疼;日本人曾用河豚毒素作为镇痛剂;而我国公元前3世纪的《黄帝内经》中,就有用乌贼骨和鲍鱼汁治病的药房;     

极地微生物的工业用途

微生物具有强大的环境适应能力,在其他生物无法生存的强酸、强碱、高盐、强辐射、高压、高温、低温、寡营养等极端环境中,都能发现微生物存在的踪迹。     

菌根学研究新进展(英文)

菌根学是菌物学的一个新的分枝学科,是菌物学与植物学的杂交学科或边缘学科,经过百余年的发展逐渐形成。由于菌根是真菌与植物之间形成的最广泛的共生体,分布于各陆地生态系统中,对保持生态系统的稳定及其可持续生产力具有重大而不可替代的作用,许多发达和发展中国家都十分关注菌根学的发展。我国于20世纪50年代开始着手研究,而德国是最早研究菌根的国家。近年来,菌根学进展迅速,文中简要介绍了菌根学研究概况及最近10年来的菌根真菌群落结构特征、资源与多样性、生长发育与生理功能等方面的最新成就和研究热点,探讨了未来10年的研究方向和前景。     

基于代谢组的厌氧氨氧化菌群对温度的响应机制

【背景】在环境工程领域中,大多数耐冷菌从活性污泥中分离得到。了解活性污泥菌群对低温的响应有助于耐冷菌的驯化培养。【目的】以厌氧氨氧化污泥菌群作为研究对象,研究温度对厌氧氨氧化菌群代谢通路与代谢产物的影响,以期初步阐释厌氧氨氧化菌群低温响应机理。【方法】在25°C与35°C条件下驯化培养厌氧氨氧化污泥,研究温度对反应器脱氮效能、菌群活性与生长以及群落结构的影响,通过代谢组学比较两个温度下厌氧氨氧化菌群代谢物丰度以及代谢通路活性。【结果】虽然低温导致厌氧氨氧化菌群CO_2固定、TCA循环与丙酮酸代谢的下调,进而导致氮去除活性以及增长速率显著下降,但菌群RNA合成水平、腐胺与信号分子合成上调,从而通过转录调控、调控膜脂组成与改变膜结构的方式,调控菌群代谢以适应低温环境。【结论】从分子机理的角度探究了厌氧氨氧化污泥菌群适应低温环境的生理机制,首次阐释了腐胺与信号分子在污泥菌群适应低温过程中的重要作用。     

细菌硝酸盐异化还原成铵过程及其在河口生态系统中的潜在地位与影响

细菌硝酸盐异化还原成铵(DNRA)过程能够将河口沉积物中的硝氮转化为氨氮,是河口生态系统中潜在的重要氮循环过程之一。本文介绍DNRA机理与分类,综述河口生态系统中DNRA的地位与影响,并总结河口生态系统中几种重要生态因子对DNRA过程的调控与影响。目前DNRA的机理还有待完善。深入研究各类河口生态系统中环境因子对DNRA的调控与影响机制,并研发新的研究方法,将为我国河口地区的水资源保护和生态治理提供科学依据。     

中国县域畜禽粪便N2O排放清单

畜禽粪便是我国N₂O两个最大排放源之一.为建立我国畜禽粪便N₂O高分辨率排放清单,选择2008年县域尺度活动数据、具有空间分异性的本土排放因子和参数来评估其排放规模、组分结构、空间格局及不确定性.与基于IPCC、EDGAR等研究结果相比,该排放清单具有更好的可靠性和全面性.我国畜禽粪便2008年N₂O排放总量为572 Gg,其中除了牧场草地粪便之外的畜禽粪便为322 Gg(56.3%),牧场草地畜禽粪便为180 Gg(31.5%),挥发沉降和淋溶径流造成的间接排放分别为45.8 Gg(8.0%)和1.23 Gg(0.2%);排放格局非常集中,主要分布在东北三省、山东、四川、湖南和河南,其累积规模为全国总量的52.4%,其中近50%贡献源于占全国县域数<3%的84个县(区、市、旗);所建立排放清单具有较高的空间分辨率和准确度.与此相比,IPCC对直接排放存在低估,对间接排放存在高估,对排放总量高值区存在低估(-1.5%～-6.0%),低值区存在高估(1.6%～13%);对于贡献最大的排放途径,EDGAR在高值区低估达到-18.8%～-50.0%,在大部分低值区高估达到25%～54.1%.