古丸菌Archaeoglobi的代谢特征

古丸菌纲(Archaeoglobi)是广古菌门下的纲级分类单元,包含古丸菌(Archaeoglobus)、地丸菌(Geoglobus)和铁丸菌(Ferroglobus)三个属,所属菌株均是严格嗜热厌氧菌,主要分布于海洋、陆地热液系统和油田环境中。Archaeoglobus属下的微生物是一类以硫酸盐、亚硫酸盐或硫代硫酸盐为电子受体代谢生成硫化氢(H2S)的化能自养或氢营养型微生物;而Geoglobus和Ferroglobus的成员则主要还原硝酸盐和铁离子。Archaeoglobi地理分布广泛,在元素生物地球化学循环过程中发挥着重要作用,是目前微生物生态学研究的一个热点。在进化方面,Archaeoglobi菌和产甲烷古菌具有较高的亲缘关系;同时,Archaeoglobi基因组中保留着部分产甲烷途径上的功能基因,最新研究表明部分未培养的Archaeoglobi基因组中含有完整的产甲烷通路。这些证据都表明Archaeoglobi菌的基因组特征可能是产甲烷古菌向硫酸盐还原菌进化的活化石。本文梳理了目前发现的11株Archaeoglobi菌株的生理生化特征和基因组分析结果,从化能自养、化能异养、硫化物呼吸、产乙酸、产甲烷等方面综述了已分离的Archaeoglobi菌的代谢特征,并基于宏基因组信息分析了未培养的Archaeoglobi菌基因组中的潜在代谢功能,为进一步分离培养此类未培养厌氧微生物提供理论指导。     

暗黑菌(Atribacteria)的环境分布和功能特征

暗黑菌门包括OP9和JS1两大分支,成员大多为未培养微生物,在自然环境中广泛分布,并且在部分环境如厌氧海洋沉积物、地热环境以及油藏中为优势微生物。基于基因组信息的研究表明,暗黑菌为严格的厌氧微生物,同时具有降解糖类、小分子酸、短链正构烷烃的能力,在地球碳循环过程中可能扮演着重要的角色。然而,由于缺乏相应代表性的纯培养菌株,对于暗黑菌的生理生化功能推测仍有待验证。文章概述了暗黑菌的发现及发展历史,分析了其环境分布和多样性,简述了目前提出的三种代谢方式,提出了未来暗黑菌的研究发展方向。     

铜绿假单胞菌对长链烷烃的摄取模式*

研究了一株铜绿假单胞菌(CGMCC 1.1785)摄取长链烷烃的模式。铜绿假单胞菌1.1785能够以固态的长链烷烃为唯一碳源生长,在培养过程中产生表面活性代谢物。烃与水相的界面面积是细菌生长重要的影响因素,说明传质限制的存在。由于该菌不能够利用鼠李糖脂增溶的烃作为碳源,因此添加鼠李糖脂能够强化烃摄取的主要原因是烃界面的扩大。细胞表面疏水性从开始的急剧升高到后来的不断下降,说明在不同生长阶段细胞对烃的摄取模式是不同的。由此认为,铜绿假单胞菌1.1785既没有通过表面活性剂介导模式获取烃,也并非完全通过直接接     

脂肽的分离纯化与结构研究*

采用酸沉淀分离、有机溶剂提取、分级沉淀、脱色吸附及制备薄板的方法,从枯草芽孢杆菌HSO121的培养液中分离得到一种脂肽类化合物。茚三酮试验、红外光谱分析表明该脂肽具有环状结构,电喷雾离子化质谱结果显示,该脂肽是分子量为1022D和1036D的两个同系物,氨基酸分析及串联质谱分析表明,脂肽的肽链结构为Leu-Leu-AspValLeu-Leu-Glu,说明它是Surfactin的结构类似物。     

微生物脂肽的结构

根据结构特征,将脂肽分为环状脂肽和线形脂肽;按脂肪酸链和肽链的连接方式不同,进一步将环状脂肽分为3类。在此基础上,对脂肽的产生菌和脂肽结构进行了综述,并对脂肽的活性、作用机理及其应用进行了展望。     

产脂肪酶菌株筛选及柠檬酸杆菌产酶条件优化

脂肪酶可以催化甘油三酯水解成脂肪酸和甘油,已广泛应用在工业领域,而获得产酶微生物是研究的基础。采用油脂平板法筛选出1株脂肪酶产生菌。经16S rRNA序列分析可知,该菌株属于柠檬酸杆菌(Citrobacter werkman and Gillen)。单因素试验对其进行产酶条件优化,优化后产酶条件（g/L）：淀粉2.0,KH₂PO₄ 1.0,K₂HPO₄·3H₂O 2.2,(NH₄)₂SO₄ 1.0,MgSO₄·7H₂O 0.1,牛肉膏2.0,橄榄油10.0 mL,pH 7.5,接种量1.5%(v/v),37 ℃培养43 h。获得最大酶活为384 U/mL,是优化前的13倍。可以利用该菌制备脂肪酶。     

石油烃的厌氧生物降解对油藏残余油气化开采的启示

利用微生物将油藏中难以动用的原油就地转化为甲烷,以天然气的形式开采、或作为战略资源就地储备,从而大幅度提高油气资源的利用率,是当前国际上研究的前沿课题。本文综述了石油烃厌氧生物降解转化为甲烷的菌群结构、反应热力学和反应动力学等基础科学问题的最新研究进展,讨论了油藏残余油气化开采技术的可行性及开发潜力,提出了该技术进一步研究的方向。     

烃的微生物摄取机制研究进展*

综述了近期在烃的微生物摄取机制方面的研究进展。对提高环境生物整治效果而言,微生物对非水溶性底物,尤其是烃的摄取机制是重要的课题。随着理论认识的深入和研究手段的丰富,在该领域已有了更多发现和结论。介绍了表面活性剂对烃摄取的影响,细胞表面性质的调整和烃的跨膜输送等方面的近期研究结果;同时,提供了细胞亚微结构分析,细胞趋化性等相关证据,指出了在该领域尚待解决的问题。     

脂肽的分离纯化与结构研究

采用酸沉淀分离、有机溶剂提取、分级沉淀、脱色吸附及制备薄板的方法,从枯草芽孢杆菌HSO121的培养液中分离得到一种脂肽类化合物。茚三酮试验、红外光谱分析表明该脂肽具有环状结构,电喷雾离子化质谱结果显示,该脂肽是分子量为1,022D和1,036D的两个同系物,氨基酸分析及串联质谱分析表明,脂肽的肽链结构为Leu-Leu-Asp-Val-Leu-Leu-Glu,说明它是Surfactin的结构类似物。     

铜绿假单胞菌对长链烷烃的摄取模式

研究了一株铜绿假单胞菌(CGMCC 1.1785)摄取长链烷烃的模式。铜绿假单胞菌1．1785能够以固态的长链烷烃为唯一碳源生长,在培养过程中产生表面活性代谢物。烃与水相的界面面积是细菌生长重要的影响因素,说明传质限制的存在。由于该菌不能够利用鼠李糖脂增溶的烃作为碳源,因此添加鼠李糖脂能够强化烃摄取的主要原因是烃界面的扩大。细胞表面疏水性从开始的急剧升高到后来的不断下降,说明在不同生长阶段细胞对烃的摄取模式是不同的。由此认为,铜绿假单胞菌1.1785既没有通过表面活性剂介导模式获取烃,也并非完全通过直接接触模式获取烃。据此提出该菌采用了一种运动接触的烃摄取模式,其趋化运动能力在这种摄取过程中起到重要作用。