基于多Agent仿真解析处理剩余污泥的微生物电解池种群互作关系

【背景】微生物电化学系统耦合了电化学反应和厌氧消化过程,在处理剩余污泥同时实现能源回收,成为具有应用前景的技术之一。揭示电活性生物膜和活性污泥种群互作机制,有助于进一步调控和强化系统性能。高通量核酸测序技术研究微生物群落具有投入大、耗时长和不可预测的缺点,开展微生物群落动态仿真可以更有效地预测群落结构与功能。【目的】研究厌氧消化和生物电化学系统的微生物种间热力学与动力学的演化规律。在考虑电子供体、电子受体、温度、pH值等生态条件下,分析底物的电子流向及微生物群落结构的动态变化。【方法】通过对剩余污泥处理的微生物电解池(Microbial electrolytic cell,MEC)建立一个多Agent仿真(Multi-agent-based simulation,MAS)模型,评估MEC对底物氧化电子转移的能量效率和传质效率,模拟微生物群落结构实时变化,同时耦合动力学和热力学分析;揭示影响MES运行的电子流向决定性因素及相应的微生物种群,为复杂污染物生物处理系统中种间互作和动力学研究提供基础依据。【结果】通过MAS模拟,确定MEC污泥处理工艺的最佳能量传递效率与传质效率为η=0.2,ε=0.5,MAS结合热力学与动力学参数模拟微生物的群落动态与实验组有较高的吻合性。在长期的运行中,微生物电化学系统中丙酮酸没有积累。【结论】证实了MAS结合热力学与动力学参数可以预测微生物的群落动态,并进行实时监测。研究表明多Agent仿真为微生物群落结构动态变化提供了一种新的研究方法,该方法与高通量核酸测序技术进行校验和联用,为人工和自然生态系统中微生物种群预测与评估研究提供一个新的手段。     

厌氧产氢颗粒污泥蛋白质组分析样品的高效制备方法

【背景】厌氧产氢颗粒污泥比絮状产氢污泥具有更高的生物量、沉降性与反应效率,对颗粒污泥进行蛋白质组学研究,有助于揭示其代谢调控的分子机制,从而对厌氧代谢过程进行优化调控。目前关于产氢颗粒污泥蛋白质组分析样品制备方法的研究尚未见文献报道。革兰氏阳性菌Ethanoligenens harbinense YUAN-3是自凝集产氢发酵细菌,在间歇和连续流培养中可形成自聚集的厌氧颗粒,由于其全基因组信息清楚,可作为模式研究材料对制备方法进行评估。【目的】针对厌氧产氢颗粒污泥的蛋白质组学研究,比较不同蛋白质提取方法进行优化。【方法】分别利用液氮研磨、超声破碎、匀浆破碎对产氢颗粒污泥破碎,比较这3种方法对总蛋白提取量的影响;通过双向电泳比较三氯乙酸(Trichloroacetic acid,TCA)-丙酮沉淀法与苯酚抽提法对总蛋白提取效果的影响;对总蛋白样品分别进行同位素标记相对和绝对定量标记(Isobarictagsforrelativeandabsolutequantification,i TRAQ)、串联质谱标签(Tandemmasstag,TMT)标记以及质谱鉴定。【结果】液氮研磨、超声破碎、匀浆破碎3种破碎方法下总蛋白的提取量分别是对照样品的2.0、3.9与5.2倍。与TCA-丙酮沉淀法相比,苯酚抽提法总蛋白样品在双向电泳图谱上的蛋白质点明显增多,分布均匀,同时其在碱性蛋白端与小分子量蛋白端的蛋白质点也明显增多。质谱分析发现,iTRAQ标记样品与TMT标记样品中分别鉴定到1797个与1644个蛋白,在分子量、等电点、亚细胞定位的各个分布范围内,这些蛋白良好地覆盖了E.harbinenseYUAN-3中各个类型的蛋白。【结论】匀浆破碎与苯酚抽提法联用的总蛋白制备方法更适用于厌氧产氢颗粒污泥,该方法有利于后续的蛋白质双向电泳和定量蛋白质组质谱分析,可作为产氢颗粒污泥以及革兰氏阳性菌总蛋白制备的方法参考。     

Ca~(2+)转运通路对金雀异黄酮舒张大鼠脑血管作用的影响

目的:研究Ca2+转运通路对金雀异黄酮舒张大鼠脑血管作用的影响。方法:75只大鼠被随机分为3组,分别经由二甲亚砜、金雀异黄酮和酪氨酸磷酸化抑制剂A47处理基底动脉及Willis环血管。每组大鼠进一步划分成5个亚组,每个亚组用不同浓度的细胞外Ca2+处理,分为:0、0.6、1.2、1.8和3.6 m M Ca2+组。5-羟色胺诱导血管收缩。测定大鼠基底动脉管壁厚度与官腔周长的比值;荧光成像分析法测定血管平滑肌细胞细胞内Ca2+浓度;免疫印迹分析检测肌球蛋白轻链激酶(MLCK),蛋白质磷酸酶催化亚基1(PP1),肌凝蛋白磷酸酶目标亚基1(MYPT1)的表达来测定血管平滑肌细胞Ca2+敏感性。结果:金雀异黄酮和酪氨酸磷酸化抑制剂A47显著降低大鼠基底动脉管壁厚度与官腔周长的比值(P0.01),Ca2+内流(P0.01,P0.05)及MLCK的表达(P0.01);增加PP1和MYPT1的表达(P0.01)。细胞外Ca2+与金雀异黄酮及酪氨酸磷酸化抑制剂A47有协同效应。硝苯地平和毒胡萝卜素可废除该效应。结论:低细胞外Ca2+水平增强了金雀异黄酮和酪氨酸磷酸化抑制剂A47的血管舒张作用。L型电压门控Ca2+通道(L-VGCC)和肌浆网Ca2+库(SR)参与交互效应。     

红皮糙果茶种子生活力测定与发芽试验

选取饱满有光泽的红皮糙果茶Camellia crapnelliana种子,进行种子贮存生活力测定、种子发芽试验及种皮解剖结构观察等研究,就种子繁殖探讨其濒危原因。结果表明,有利于保持种子生活力的贮存方式为:4℃贮存常温贮存-10℃贮存;种子发芽试验中,采用不同浓度赤霉素(GA3)、吲哚丁酸(IBA)和不同温度温水处理,种子发芽率均不高,最高为40%;不同因素对种子发芽的影响不同,种子发芽最佳处理为800 mg·L-1GA3浸泡6 h;种皮解剖结构观察到红皮糙果茶种皮坚硬,由栓化壁和骨状石细胞组成,内、外部石细胞垂直交错排列,这可能是造成种子萌发困难的机械阻碍原因。     

低渗ORS在小儿急性腹泻中的临床疗效分析

目的 探讨低渗口服补液盐治疗小儿急性腹泻的临床效果.方法 将120例急性腹泻患儿随机分为观察组和对照组,观察组采用低渗口服补液盐治疗,对照组采用标准口服补液盐治疗,比较两组患儿急性腹泻症状的缓解情况和治疗效果.结果 观察组总有效率为90.0%,无效率为10.0%;对照组总有效率为76.67%,无效率为23.33%;两组总有效率、无效率比较差异显著(均P<0.05);观察组治疗3天内大便次数、呕吐次数显著少于对照组(P<0.05),腹泻症状缓解的时间也显著短于对照组(P<0.05).结论 低渗口服补液盐治疗小儿急性腹泻的疗效较好,安全性较高,值得临床上推广应用.     

富血小板血浆与贫血小板血浆治疗中华眼镜蛇细胞毒素致小鼠皮肤溃疡的效果比较

目的 比较富血小板血浆(PRP)与贫血小板血浆(PPP)治疗中华眼镜蛇细胞毒素致小鼠皮肤溃疡的效果。方法 将中华眼镜蛇细胞毒素造模成功的30只中小鼠随机分为对照组(n=10)、PRP组(n=10)、PPP组(n=10),造模后第9天各组分别给予单纯生理盐水、PRP、PPP治疗,比较3组小鼠皮肤溃疡面积、溃疡创面愈合率、创面面积差绝对值与HE染色的病理改变。结果 低速组的PRP、PPP符合工作浓度标准。PRP凝胶、PPP凝胶治疗小鼠溃疡愈合时间可缩短3 d。PRP组与PPP组创面愈合率及3 d内面积差绝对值均大于对照组(均P<0.05)。镜下见PRP凝胶、PPP凝胶可减少炎症细胞浸润,促进小鼠上皮细胞再上皮化等病理改变。结论 PRP凝胶、PPP凝胶均可促进中华眼镜蛇伤溃疡皮肤修复,缩短愈合时间。