硫酸盐对淡水养殖池塘表层底泥微生物的影响

硫酸盐引起的生态学效应已得到了越来越多的关注,但目前关于硫酸盐对养殖池塘底泥微生物的影响还知之甚少。【目的】探究不同浓度硫酸盐对养殖池塘底泥微生物的影响规律及可能的机制。【方法】本研究利用采集自养殖池塘的底泥和表层水构建了试验系统,研究了加入约0 mg/L （对照组）、30 mg/L （T1处理组）、150 mg/L （T2处理组）、500 mg/L （T3处理组） Na₂SO₄后表层底泥微生物的丰度、多样性、组成和共生网络的变化规律,并分析了环境影响因素。【结果】孵育第30天前,各实验组底泥微生物变化不大;但到第50天时,T2和T3处理组微生物丰度和多样性相比对照组均明显下降。相比其他实验组,T1处理组酸杆菌门（Acidobacteriota）、拟杆菌门（Bacteroidota）相对丰度出现显著升高（P<0.05）,T3处理组变形菌门（Proteobacteria）和放线菌门（Actinobacteriota）相对丰度出现显著升高（P<0.05）。与对照组相比,T1处理组增加了较多差异类群（62种）,而T3处理组差异类群大量减少（45种）。共生网络图分析显示硫酸盐浓度的增加引起了底泥微生物网络复杂性的增加,说明微生物群落可能通过自身的调节来响应硫酸盐引起的环境改变。冗余分析（redundant analysis,RDA）和相关性分析揭示底泥总有机碳、总氮和氧化还原电位是影响底泥微生物的主要环境因素,提示底泥微生物可能受到硫酸盐和有机质作用的影响。【结论】较长时间的高浓度硫酸盐会对池塘底泥微生物群落造成重要影响,微生物群落自身的转变和硫酸盐引起的有机质分解改变可能是造成微生物群落变化的关键因素。     

Fluorescence characterization and microbial degradation of dissolved organic matter leached from salt marsh plants in the Yellow River Delta

盐沼植被是沿海水体中溶解有机物(Dissolved Organic Matter, DOM)的重要贡献者。然而,不同盐沼植物释放DOM的动力学特征尚缺乏系统研究和比较。黄河三角洲湿地是中国东海岸面积最大,保护最完善的沿海生态系统之一。本论文研究了2016年10月从黄河三角洲(Yellow River Delta, YRD)盐沼中采集的三种常见沼泽植物(芦苇(Phragmites australis),碱蓬(Suaeda salsa)和獐茅(Aeluropus littoralis)的DOM释放过程。通过测定溶解有机碳(Dissolved Organic Carbon, DOC)和溶解氮(Dissolved Nitrogen, DN)发现,植物叶片释放的DOM浓度远高于其根和茎。在27天的培养期内,平均有15%的生物碳和30%的生物氮以DOC和DN的形式通过植物叶片释放。从植物中释放的DOM非常不稳定,在27天的培养期内,细菌共消耗了92.4%–98.1%的DOC和88.0%–94.6%的DN。植物释放DOM的荧光特性表明,发色溶解的有机物(Chromophoric Dissolved Organic Matter, CDOM)是DOM的主要组分,而类蛋白组分是植物释放CDOM的主要组分。细菌的降解作用改变了DOM的荧光性质和化学组成。上述的室内研究结果得到了实地调查的充分支撑,表明在深秋时期黄河口湿地有大量DOM溢出。本研究结果表明,盐沼植物释放的DOM是沼泽和沿海水域DOC和DN的重要来源,而且易降解DOC和DN为黄河口湿地和邻近沿海水域中的微生物群落提供了重要的食物来源。     

樟树叶片挥发性有机物释放季节动态和日动态变化规律

采用动态顶空采集法和热脱附-气质联用技术,对不同季节和一天内不同时间点樟树叶片释放的挥发性有机物(VOCs)成分含量及其变化规律进行了分析。结果表明:全年樟树叶片释放的VOCs共计78种,其中萜烯类(19种)和烷烃类(18种)化合物种类较多; 32种樟树叶片释放的挥发性成分相对含量在不同季节存在显著差异(P0.05); 3月份释放的VOCs种类最为丰富,萜烯类化合物相对含量最高(43.49%),主要为1-石竹烯、D-柠檬烯和α-蒎烯,其他月份释放的VOCs则以烷烃类和醇类为主;春季,樟树叶片在绝大多数时间点释放VOCs以萜烯类化合物为主,且早上8:00释放的萜烯类化合物相对含量最大。综上结果认为,樟树是营造保健型生态园林的理想树种,其叶片释放的VOCs中富含多种对人体健康有益的萜烯类化合物,春季的早晨是进行森林康养活动的最佳时间。     

厌氧发酵液中溶解性有机物对活性污泥合成聚羟基脂肪酸酯影响的研究进展

利用活性污泥微生物将剩余污泥发酵液中的挥发性脂肪酸(Volatile fatty acids,VFAs)转化为聚羟基脂肪酸酯(Polyhydroxyalkanoates,PHA)是目前环境生物技术领域的研究热点。但针对发酵液中非VFAs物质(主要是溶解性有机物,Dissolved organic matter,DOM)对活性污泥合成PHA的影响目前仍未有统一的结论,需要进行较全面的分析和总结。因此,文中首先介绍了剩余污泥发酵液中DOM的主要特性及常见分析方法,然后从微生物学、代谢调控、污泥性质等角度分析了DOM中几种主要组分(多聚糖、蛋白类物质、腐殖质)对活性污泥合成PHA的影响。综合各研究结果表明高浓度DOM不利于PHA的生产,但适量DOM的存在有利于污泥性质的稳定,同时能降低PHA提纯成本。最后提出了相应的策略来实现对活性污泥利用DOM合成PHA的调控,以期为高效利用厌氧发酵液中DOM实现PHA合成提供解决思路。     

微生物生物技术处理气态污染物的研究进展

近年来大气污染问题愈发突出,工业生产过程是大气污染的一重要源头。微生物法治理制造工业生产中产生的挥发性有机物、恶臭气体、硫化物、氮氧化物等气态污染物以效率高、投资少、绿色且环境友好等优势逐渐在国内兴起,广受关注。本文综述了微生物法的基本理论、技术分类及特点、应用范围,以及国内外较新的研究方向与进展。微生物法净化低浓度污染物效率往往很高,而处理难溶、高浓度、生物毒性、难降解的污染物时易受到局限。专家学者们对此进行了大量研究与实验,创新出的高效技术进行总结。本文认为减少传质阻力方法的应用、与其他处理技术联用、清晰微生物降解机理与途径等是提高微生物法效率的重要方向。但提及的大部分强化手段仍处于实验研究阶段,使其工业化仍需要进一步探索。     

全缘叶绿绒蒿挥发性组分定量结构-色谱保留关系研究

提出顶点及顶点相互作用矢量的概念,并将该矢量用于复杂样本的分子结构表征。采用逐步回归结合统计检测对变量进行筛选后,再用多元线性回归建立了定量结构-色谱保留(QSRR)关系的7变量模型,模型的建模计算值复相关系数(R)为0.990,标准偏差(SD)为1.325;留一法(LOO)交互检验复相关系数(RCV)为0.983,标准偏差(SDCV)为1.696。结果表明该矢量具有较强的分子结构表达能力,模型具有良好的估计能力与稳定性。     

走近医学真菌

真菌学科所研究的真菌至少包括50 000种,其中多数在自然界有机物循环中起重要作用.在医学真菌中,真菌的次级代谢产物如抗生素以及免疫抑制药物如环孢素,均已被用于医疗.此外,酵母已作为一种模式生物进行基因组学、蛋白质组学、代谢组学的研究对象,例如目前研究蛋白质-蛋白质相互作用中,酵母双杂交体系对推动生命科学卓有贡献.与人类疾病密切相关的真菌种类仅为几十种.某些浅部真菌感染可引起过敏.引起哮喘病人的过敏原已在部分真菌中被确认并已由实验证明可诱生Th1/Th2类的免疫应答.随着人类免疫缺陷病毒(HIV)感染及艾滋病感染者的增多,器官移植、骨髓移植等医疗技术的更多采用,以及广谱抗生素、皮质类固醇激素和免疫抑制剂的应用,使深部真菌感染及侵袭性曲霉感染等日益呈上升趋势.进一步认识这些真菌及其引起的感染,及早作出诊断,进行有效治疗,是本世纪微生物与感染的一个重点课题.     

生物组织中有机物检测的方法指导

生物组织中的有机物有糖类、蛋白质和脂肪等,研究对它们的检测,有利于掌握生物组织的性质,了解生物组织的特点。本文通过检测糖类、蛋白质和脂肪的实验,具体说明了检测生物组织的一些方法。     

酶相关的实验探索与改进

酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA;在高中阶段无论是各种版本教材,还是多种教学辅导材料都涉及到许多酶的实验,但是诸多实验有的在设计上,有的在效果上或多或少存在一些还可以进一步完善的地方,笔者经多年研究和教学工作探索,对这些经典实验总结如下(限于篇幅,实验过程仅作简要介绍).     

Volatile Organic Compounds and Their Roles in Bacteriostasis in Five Conifer Species

In order to make clear the functions of plant volatile organic compounds (VOCs) on bacteriostasis and air decontamination, we analyzed the composition and content of VOCs in Pinus tabulaeformis Carr., P. bungeana Zucc., Sabina chinensis Antoine, Picea koraiensis Nakai, and Cedrus deodara G. Don under near-natural conditions using the thermal-desorption cold trap gas chromatography/mass spectrometer technique. The effects of the VOCs on airborne microorganisms were investigated using the method of natural sedimentation. Results showed that the major VOCs were as follows: limonene, β-pinene, α-pinene,and α-caryophyllene in Pinus tabulaeformis and P. bungeana; limonene, borneol acetate, β-pinene, myrcene, and tricylene in S. chinensis; limonene, α-pinene, myrcene, camphene, and β-pinene in Picea koraiensis; and limonene, 2, (10)-pinene, α-pinene, and myrcene in C. deodara. These VOCs and the corresponding foliar extracts inhibited the growth of bacteria and stimulated the growth of fungi. Experimental data using monomers of the VOCs demonstrated that limonene, β-pinene, and three aldehydes could significantly inhibit bacterial growth, suggesting an inhibitory effect of VOCs on the growth of airborne microorganisms in the five conifer species. The bacteriostasis and air-decontaminating effects of plant VOCs are further discussed in terms of their chemical composition.