海洋玫瑰杆菌类群研究进展

海洋玫瑰杆菌类群(Roseobacter lineage)是属于α-变形菌纲中的一类系统发育相近,但生理代谢功能多样的细菌类群,包含40多个不同的细菌种属。它们在海洋中丰度较高,且分布极为广泛,尤其在近海与极地海洋中,其丰度约占整个浮游细菌群落的15%—25%。玫瑰杆菌类群通过其多样化的生理代谢功能(如好氧不产氧光合作用、一氧化碳氧化、硫化物降解等)在海洋碳、硫循环和全球气候调节中发挥着重要作用。此外,玫瑰杆菌类群还能产生多种具生物活性的次生代谢物质。简要综述了海洋玫瑰杆菌类群的生态分布特征、生存方式、生理代谢功能、基因组特征等的一些研究进展,并结合作者的工作对未来的研究进行了展望。     

菹草茎叶微界面O2时空动态

采用高分辨率光纤氧微电极测定了富营养化水体中沉水植物菹草(Potamogeton crispus)茎叶微界面(0—2.0 mm)氧(O_2)。菹草叶微界面O_2浓度梯度具明显的时空变化。时间上,菹草叶微界面O_2浓度具有明显的生长阶段变化和昼夜变化。幼苗期和快速生长期微界面O_2浓度增加幅度较小,稳定期叶表O_2浓度梯度增加幅度最大,衰亡期叶微界面O_2浓度受附着物影响具明显的空间梯度。菹草叶微界面O_2表现为昼高夜低的单峰变化模式,主要受光照和温度的影响。空间上,越接近茎叶表面,O_2浓度越高。顶部幼叶微界面O_2浓度梯度增加较平缓,中部成熟叶微界面O_2浓度梯度变化最陡,波动幅度最大,中部茎和基部衰老叶微界面O_2浓度梯度由于受密集附着物的影响,在附着物表面达到最大值,进入附着层后略有下降。结果表明,菹草茎叶微界面O_2时空变化主要受附着物和植物光合放氧能力的影响。光纤微电极是一种分析植物叶微界面氧时空分布的理想工具,对深入研究植物微界面在富营养化水体中养分的迁移转化具有重要意义,可为水生植物生理生态研究提供有力工具。     

湿地植物根系泌氧及其在自然基质中的扩散效应研究进展

湿地植物根系径向泌氧(ROL)是构造根际氧化-还原异质微生态系统的核心要素,其扩散层为好氧、厌氧微生物提供了良好生境并促进其代谢活动,使湿地植物根际成为有机物降解、物质循环及生命活动最为强烈的场所,已有成果证明湿地植物根系ROL的强弱与污染物的去除效果密切相关。因此,开展湿地植物根系ROL及其在自然基质中的扩散效应研究,对于了解湿地植物根系ROL机理及其根际氧环境特征,进而发挥湿地植物的污染去除功能具有十分重要的意义。基于此,首先归纳了湿地植物根系ROL特征及其受影响机制的研究现状,而后从种属差异、时空分布及对微生物的影响等方面对根系ROL在自然基质中的扩散效应国内外研究成果进行了总结,最终根据研究现状与不足对今后的研究方向进行了简要展望。创新之处在于:1)提出影响根系氧供给及氧输送释放通道的环境、生物等因素,阐述了其对根系ROL的影响机制;2)着重阐述了目前研究较少提及的根系ROL扩散效应测定方法。     

温度和流速对洛氏鱥呼吸代谢的影响

采用实验生态学的方法研究了不同温度和流速对两个年龄组洛氏鱥呼吸代谢的影响。结果表明,1龄和2龄洛氏鱥在4℃水体中基本不摄食生长十分缓慢,随着水体温度升高,鱼类摄食和生长情况出现好转。在温度4℃增高至28℃的过程中,除流速16cm/s和18cm/s条件下水温由24℃升28℃时耗氧率出现降低外,其余流速下洛氏鱥耗氧率均随着温度升高而增加,呈典型的指数增长趋势Y=aebx,R2值均高于0.90;在流速由8cm/s增至18cm/s的过程中,虽然1龄组在低于20℃和2龄组低于24℃水体中耗氧率随流速增加而增加,但1龄组在温度24、28℃和2龄组在28℃的水体中当流速增至16cm/s时耗氧率达到最大值,1龄组持续30min和2龄组持续1h后出现鱼体紧贴栏鱼网的现象。通过分析得出,洛氏鱥的呼吸代谢受到温度、水流和个体大小等因素的相互影响,个体较大的2龄洛氏鱥对水环境的适应范围明显强大于1龄鱼,流速为12—14cm/s温度为16—24℃和流速为16cm/s温度为16—20℃是1龄洛氏鱥理想养殖条件,流速12—16cm/s温度8—24℃是2龄洛氏鱥理想养殖条件。     

氧载体对小白链霉菌发酵生产ε-聚赖氨酸的影响

为了有效改善发酵体系中的溶氧水平,提高小白链霉菌Streptomyces albulus PD-1发酵生产ε-聚赖氨酸的能力,文中通过对氧载体的种类、最佳添加浓度以及添加时间进行筛选,最终确定在0 h添加0.5%(V/V)的正十二烷促进ε-聚赖氨酸生产效果最佳。在5 L发酵罐0 h添加0.5%的正十二烷进行批次补料发酵,ε-聚赖氨酸的产量和菌体干重分别可以达到(30.8±0.46)g/L和(33.8±0.29)g/L,较之对照组分别提高了31.6%和20.7%。ε-聚赖氨酸的产量和菌体干重的提高归因于0.5%正十二烷的添加促进发酵液中溶氧水平从23.8%提高到32%,同时发酵液中的一种主要副产物(聚二氨基丙酸)的含量下降31%。实验结果表明,正十二烷的添加可以提高S.albulus PD-1发酵液中的溶氧水平,抑制副产物的生成,促进ε-聚赖氨酸的合成。     

一种新型改良硫氧还蛋白融合表达体系的建立及cathelicidin家族Lf-CATH2的表达

通过改良硫氧还蛋白融合表达体系,原核表达cathelicidin家族抗菌肽Lf-CATH2。首先在Lf-CATH2基因上游加入凝血酶位点,并去除p ET32α载体的凝血酶序列和S标签序列,构建优化的Lf-CATH2-p ET32α-TS载体,于大肠杆菌中表达。产物融合蛋白经凝血酶切割释放Lf-CATH2,纯化后进行抗菌活性检测。结果表明改良的硫氧还蛋白融合表达体系显著提高酶切效率达37%,Lf-CATH2在新体系中获得了可溶性高表达,且保留了抗菌活性。因此该新型硫氧还蛋白融合表达体系,有望为cathelicidin家族及其他阳离子活性肽提供更好的原核表达载体工具。     

北京典型景观水体好氧反硝化菌组成特征

好氧反硝化菌对环境水体氮素的循环起到非常重要的作用。对北京市6个典型景观水体中好氧反硝化菌进行富集培养和分离,并开展菌株的16S rRNA基因测序和组成特征分析。结果表明,从6个水体中共富集分离得到80株好氧反硝化菌,均为变形菌门 (Proteobacteria),聚类于其3个纲(α-Proteobacteria、β-Proteobacteria、γ-Proteobacteria),分属于9个属,31个物种。其中90%左右的菌株具有良好的好氧反硝化能力,是水体进行生物脱氮修复的重要微生物基础。在不同景观水体中,好氧反硝化菌表现出较为明显的分布差异性和性能差异性,除了普遍存在的假单胞菌属（Pseudomonas）和不动杆菌属（Acinetobacter）外,每个水体基本都有属于自己的特异菌属,其中重要的特异菌属包括Alishewanella、Delftia、Hydrogenophaga和Rheinheimera,这对水体修复具有指导意义。     

腺苷A_1R在高压氧致中枢神经系统氧中毒发生中的作用研究

目的:探讨腺苷A1受体(A1R)在高压氧(hyperbaric oxygen,HBO)致中枢神经系统氧中毒(central nervous system oxygen toxicity,CNS-OT)发生中的作用。方法:(1)大鼠侧脑室注射A1R选择性激动剂CCPA后观察氧惊厥潜伏期。采用随机数字法将大鼠分为对照组和5μg、10μg以及20μg CCPA给药组。采用侧脑室注射方法分别给予生理盐水和不同剂量CCPA后,进行0.6MPa HBO暴露,记录大鼠的CNS-OT潜伏期。(2)大鼠侧脑室注射A1R选择性抑制剂DPCPX后观察氧惊厥潜伏期。采用随机数字法将大鼠分为对照组和15μg、30μg以及60μg DPCPX给药组。采用脑室注射方法分别给予DMSO和不同剂量DPCPX后,进行0.6 MPa HBO暴露,记录大鼠的CNS-OT潜伏期。结果:脑室注射5μg CCPA组(32.15分±0.8392分)、10μg CCPA组(60.50分±3.150分)和20μg CCPA组(70.91分±2.975分)惊厥潜伏期显著延长,差异有统计学意义(P0.05)。脑室注射30μg DPCPX组(14.09分±1.363分)和60μg DPCPX组(8.564分±0.645分)惊厥潜伏期显著缩短,差异有统计学意义(P0.05)。结论:中枢局部给予腺苷A1R选择性激动剂CCPA可以有效延长CNS-OT的潜伏期;中枢局部给予腺苷A1R选择性抑制剂DPCPX可以有效缩短CNS-OT的潜伏期。     

精神疲劳状态下脑组织血氧饱和度的近红外光谱分析

目的:研究精神疲劳状态下脑组织血氧饱和度的变化规律。方法:从某军校随机抽取25名被试,采用模拟飞行任务负荷构建精神疲劳模型,采用NASA-TLX量表评价模型。实验全程使用近红外光谱技术对被试脑组织血氧饱和度进行实时监测;实验前后分别对被试的作业绩效水平进行评估。结果:任务后NASA-TLX量表评分明显高于任务前(P0.01);任务前后作业绩效发生变化,反应能力测试的正确率下降(P0.01),错误率上升(P0.01);任务负荷后脑组织血氧饱和度相对于静息状态升高(P0.05)。结论:精神疲劳状态会影响被试的作业绩效。疲劳后脑组织血氧饱和度水平受被试动机以及代偿机制的影响高于静息水平。     

耐甲氧西林金黄色葡萄球菌分型及流行现状

【目的】研究杭州地区耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)的基因型别,探讨MRSA菌株流行变化趋势及进化特点,为该地区MRSA的进一步防治提供科学依据。【方法】对86株MRSA进行葡萄球菌盒式染色体SCCmec基因、spa基因分型,并开展多位点序列分型(Multi-locus sequence typing,MLST),与国际上MRSA的流行型别进行比较,分析进化关系。【结果】86株MRSA共发现13个spa型(以t311型为主,占48.8%;其次为t6418型,占11.6%);MLST分型共发现9个ST型(以ST5为主,占59.3%;其次为ST239,占16.3%),经e BURST软件分析它们属于4个群(Group 1、Group 6、Group 8、Group 12)和8种克隆复合体(CC1、CC5、CC630、CC20、CC59、CC88、CC239、CC573);SCCmec基因分型以SCCmecⅡ型为主,占61.6%;其次为SCCmec III型,占22%;5株社区相关性MRSA(SCCmec-Ⅳ型)。其中第一流行克隆型为SCCmec-Ⅱ-ST5-t311-CC5(占47.7%)、其次为SCCmec-III-ST239-t030/t037-CC239(占12.8%)。【结论】SCCmec-Ⅱ-ST5-t311为杭州地区当前流行菌株;CA-MRSA菌株的出现,提示MRSA菌株有由医院向社区播散的趋势;此外,对新发展了单位点变体的菌株(SCCmec-Ⅰ-ST1921-t164-CC20和SCCmec-Ⅳ-ST965-t062-CC5),应加强重视。