微生物酶法合成低聚半乳糖的新进展

低聚半乳糖(GOS)是目前国际上已开发的功能性低聚糖之一,其商业化产品是应用微生物β-半乳糖苷酶以乳糖为原料进行转糖基反应获得,不同来源的酶合成GOS的结构不同,转糖基效率也存在差异.天然酶合成GOS的产量一般为20%～45%,分子改造获得的人工酶能将90%的乳糖底物转化为GOS;采用两相体系或反相胶束可以在一定程度上提高GOS产量.应用填充床反应器、活塞流反应器、膜反应器可规模化合成GOS;采用色谱柱法、酶法、纳滤膜法和微生物发酵法可纯化GOS产品,去除单糖及乳糖组分,扩大其应用范围.     

滇池流域居民-农田混合区面源污染控制集成技术

以滇池流域六甲乡金家村为研究对象,该区为城郊典型的居民-农田混合区,总面积 14 万 m2,其中居民区面积为7.7 万 m2,常驻人口 780 口,区内有一家约 120 头的养猪场,一个具有 9 家洗涤企业的金家村工业园区,居民区和养殖、工业废水直接排向就近的 90%种植韭菜的农田区。针对该区村庄—小企业—农田—养殖业呈复区分布,污染源复杂,雨污混流污染严重,污水管网建设滞后,化肥施用过量,沟渠湿地系统破碎等现状,研发出兼顾水质净化和农田排灌的居民-农田混合区面源污染控制集成技术,包括改良化粪池与组合基质床,生态支沟,生态干渠,A/O 生物处理系统,复合人工湿地等污水处理技术,以及农田内部的节氮控磷技术,如精确施肥,施用硝化抑制剂抑制氮向水体迁移,垄沟内浮萍的氮磷滞留与养分循环利用。通过 12 个月的连续监测表明:在非降雨日负荷为 500m3/d 的工况下,改良化粪池与组合基质床对 COD, TP, TN 的去除率分别为61.3%, 50.50%, 44.4%;A/O 生物处理系统对 COD,TP,TN 的去除率分别为 65.8%,55.2%, 55.2%;生态支沟由于进水量小浓度高,水力停留时间长,其对 COD, TP, TN 的去除率均比生态干渠的高,分别高 29.0%, 17.5%,28.4%;系统末端复合人工湿地对污染物质的去除效果分别为 COD 50.6%, TP 44.9%, TN 36.4%。一年内依托集成技术建设的生态工程去除污染物的总量为 COD 143.71 t, TP 2.43 t 和 TN 16.99 t,对氮磷的去除量相当于一座负荷为 350～620m3/d 的市政污水处理厂去除的量。经济效益分析得出,整个系统日耗电量 18 度,由一名工人即可管护。传统施肥减量 20% 叶面肥,每年每公顷可减少氮肥投入约 2400 元,增加叶面肥投入约 500 元,减少收入约 1300 元,合计增收 3200 元。浮萍滞留与养分循环利用,每年每公顷韭菜地相当于少施用 151kg尿素和 93kg 过磷酸钙的氮磷含量。施用 DCD 和元素硫,淋溶水中硝态氮的浓度降低了 59.2%,测渗水中则降低了 62.2%。可见,居民-农田混合区面源污染控制集成技术不但可以有效去除污染物,而且在保证产量的情况下,增加农民收益。技术适用于城市郊区、城乡结合部及广大农村等城市污水管网未覆盖地区推广使用,具有巨大的推广潜力。     

养猪微生物发酵床芽胞杆菌空间分布多样性

了解微生物发酵床大栏养猪垫料中的芽胞杆菌多样性和空间分布规律,为微生物发酵床管理、芽胞杆菌新资源挖掘及菌剂开发奠定基础。将发酵床划分为32个方格(4行×8列),采用五点取样法获得每个方格的样品。采用可培养法从32份样品中分离芽胞杆菌菌株,利用16S rRNA基因序列初步鉴定所分离获得的芽胞杆菌种类。利用聚集度指标和回归分析法,分析芽胞杆菌的样方空间分布型。通过Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数、Hill指数及丰富度指数分析,揭示微生物发酵床中芽胞杆菌的空间分布多样性。从32份样品中共获得芽胞杆菌452株,16S rRNA基因鉴定结果表明它们分别隶属于芽胞杆菌纲的2个科、8个属、48个种。其中,种类最多的为芽胞杆菌属(Bacillus),30种;赖氨酸芽胞杆菌属(Lysinibacillus),6种;类芽胞杆菌属(Paenibacillus),5种;短芽胞杆菌属(Brevibacillus),3种;鸟氨酸芽胞杆菌属(Ornithinibacillus)、大洋芽胞杆菌属(Oceanibacillus)、少盐芽胞杆菌属(Paucisalibacillus)和纤细芽胞杆菌属(Gracilibacillus)各1个种。芽胞杆菌种类在发酵床空间分布差异很大,根据其空间出现频次,可分为广分布种类,如地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis);寡分布种类,如根际芽胞杆菌(B.rhizosphaerae);少分布种类,如弯曲芽胞杆菌(B.flexus)。依据其数量,可分为高含量组优势种群,如地衣芽胞杆菌(B.licheniformis);中含量组常见种群,耐盐赖氨酸芽胞杆菌(Lysinibacillus halotolerans);寡含量组寡见种群,如根际芽胞杆菌(B.rhizosphaerae);低含量组偶见种群,如土地芽胞杆菌(B.humi)。空间分布型聚集度和回归分析测定表明,芽胞杆菌在微生物发酵床的分布类型为聚集分布。微生物发酵床垫料中芽胞杆菌种类总含量高达4.41×108个/g,其种类含量范围为0.01—94.1×106个/g(均值为8.96×106个/g),丰富度指数(D)、优势度指数(λ)、Shannon-Wiener指数(H')和均匀度指数(J')分别为0.4928、0.2634、1.3589和0.9803,其中香农指数最大的单个芽胞杆菌种类为地衣芽胞杆菌(B.licheniformis)。根据芽胞杆菌种类多样性指数聚类分析,当欧式距离λ=17时,可分为高丰富度高含量和低丰富度低含量类型。微生物发酵床的芽胞杆菌种类丰富、数量高,是一个天然的菌剂"发酵罐",有望直接作为微生物菌剂,应用于土壤改良、作物病害防控、污染治理等领域。     

利用纤维床反应器固定化发酵生产丙酸

构建了一种纤维床反应器(FBB), 并将其应用于丙酸的生产。将棉纤维绕成桶状, 固定于反应器中, 即可用于丙酸固定化发酵。以40 g/L的葡萄糖为碳源, 与游离细胞相比, 利用FBB生产丙酸, 丙酸产量由14.58 g/L提高至20.41 g/L, 发酵时间由120 h缩短至60 h。研究了不同糖浓度条件下FBB生产丙酸情况, 并将补料策略应用于丙酸发酵中。结果表明: 补料发酵能够有效改善Propionibacterium freudenreichii CCTCC M207015在高糖条件下丙酸对葡萄糖转化率较低、副产物较多的问题。经补料发酵280 h, 丙酸产量达45.91 g/L, 丙酸质量约占有机酸总质量比例为72.31%。     

四种冬季水生植物组合对富营养化水体的净化效果

选择10种耐低温的水生植物构建4种植物组合,研究了冬季低温环境下不同水生植物组合对富营养化水体的净化效果.结果表明:组合1[常绿水生鸢尾(Iris hexagonus Hybrid)*羊蹄(Rumex japonicus)+金叶“金钱蒲”(Acorus gramineus“Ogan”)+反曲灯心草“蓝箭”(Juncus inflexus“Blue Arrows”)]4种植物均能在试验富营养化水体中茂盛生长,且对TN、NOx-N、NH4-N和TP的去除率分别为47.8％、52.2％、32.4％和70.1％;组合2[常绿水生鸢尾+羊蹄+金叶“金钱蒲”+大苞萱草(Hemerocallis middendorfii)]4种植物也都能在试验富营养化水体中存活,并且有一定量的生长,对TN、NOx-N、NH4-N和TP的去除率分别为44.2％、58.5％、34.6％和67.8％;而未种植物的对照对TN、NOx-N、NH4-N和TP的去除率分别为40.0％、25.9％、27.3％和64.5％;组合1和2对富营养化水体有较好的净化效果.组合3和组合4中由于吊兰(Chlorophytum comosum)和三穗薹草(Carex tristachya)等植物长势较差,仅对NOx-N具有较明显去除能力,对其他指标去除效果不明显.通过这些水生植物在富营养化水体中生长特性和对营养元素的去除能力,发现冬季组合1和2的净化效果较好,是低温条件下适宜的浮床植物组合形式.     

某大型综合医院护理人力资源配置研究

?????? 目的 从目前护理人员承担的工作量出发,探讨临床科室护理人员配置理想床护比,为医院护理人力配置提供依据。方法 以工作量测算法作为核心研究方法,采用工现场观察法对西安市某大型综合医院42个临床科室护士的工作量进行测算,并使用Excel、SPSS17.0统计软件进行公式运算和统计分析。结果 （1）临床科室护理人员的工作时间超过标准工作时间6小时;（2）所调研科室现有床护比仅为1: 0.46,缺编41.50%;（3）依据目前的工作量需要,内科病房的床护比应为1:0.62,外科病房床护比应为1:0.63,监护科室为1:2.08,平均床护比1:0.78。结论 临床科室医师人员配备亟待补充,医院应根据实际工作量进行合理测算后配置护理人员,通过工时测定提出了的理想床护比可为其他医院提供参考。     

山东东营和烟台潮间带海草床食物网结构特征

为了探明海草床内主要生物类群间的营养关系以及食物网结构, 作者于2018年8月分别在东营黄河口潮间带和烟台西海岸潮间带海草床采集大型底栖生物样品, 采用δ ¹³C和δ ¹⁵N稳定同位素方法, 对生物样品的碳、氮同位素组成进行了测定和分析。结果表明: 东营海草床内生物的δ ¹³C、δ ¹⁵N值范围分别为-21.99‰至-12.13‰和5.23‰-11.05‰, 烟台海草床内生物的δ ¹³C、δ ¹⁵N值范围分别为-18.11‰至-14.06‰和6.60‰-10.22‰。东营海草床主要生物的营养级范围为2.00-3.85, 烟台海草床主要生物的营养级范围为2.00-3.15。根据δ ¹⁵N值计算所得的营养级图分析可知两区域海草床内初级消费者主要为滤食性双壳类和多毛类, 次级消费者为植食性或杂食性甲壳类,肉食性鱼类和腹足类。与近海海域大型底栖生物食物网相比, 海草床内底栖生物的营养级均值普遍较低。     

海草床育幼功能及其机理

海草床是近岸海域中生产力极高的生态系统,是许多海洋水生动物的重要育幼场所。从生物幼体的密度、生长率、存活率和生境迁移4个方面阐述海草床育幼功能,并从食源和捕食压力两个方面探讨海草床育幼功能机理。许多生物幼体在海草床都呈现出较高的密度、生长率和存活率,并且在个体发育到一定阶段从海草床向成体栖息环境迁移。丰富的食物来源或较低的捕食压力可能是海草床具有育幼功能的主要原因,但不同的生物幼体对海草床的利用有差异,海草床育幼功能的机理在不同环境条件下也存在差异。提出未来海草床育幼功能的重点研究方向:(1)量化海草床对成体栖息环境贡献量;(2)全球气候变化和人类活动对海草床育幼功能的影响;(3)海草床育幼功能对海草床斑块效应和边缘效应的响应,以期为促进我国海草床育幼研究和海草床生态系统保护提供依据。     

肉鸭发酵床抗生素、重金属累积及细菌耐药性的演变特性

【目的】了解肉鸭发酵床使用过程中抗生素、各类金属元素累积特性,细菌抗生素耐受性演变特性。【方法】2011年11月至2013年7月,江苏某肉鸭发酵床养殖场饲养肉鸭期间,选取刚制作完成发酵床的鸭舍,和饲养4批次、8批次肉鸭时的鸭舍,检测发酵床中抗生素、金属元素含量,及发酵床中细菌的抗生素耐受水平。【结果】肉鸭发酵床垫料内强力霉素残留量因每批次肉鸭饲料中的使用而显著上升,氧氟沙星未现在垫料内累积。发酵床垫料饲养至8批次肉鸭时,垫料内耐受16、100μg/m L强力霉素三种可培养细菌的平均菌落数与比例为最高,而耐受8、50μg/m L氧氟沙星的平均菌落数、菌落数比例未现明显的增长趋势。发酵床使用过程中,垫料内As、Pb、Hg元素含量未显著增加,Cd元素检测量极低,Zn、Mn元素含量增加趋势明显,Cu、Cr元素累积速度缓慢。【结论】每批次使用强力霉素可在多批次肉鸭饲养后显著增加发酵床垫料中强力霉素含量,显著增强垫料中肠道菌群耐受强力霉素能力,Zn、Mn元素含量总体呈上升趋势。