红树林混合菌群协同降解偶氮染料活性黑5脱色性能研究

通过对福建省龙海市海门岛红树林保护区的近海沉积物样品进行富集驯化,得到了能够协同降解偶氮染料活性黑5的混合菌群HMD9-Q7。经过生化试验和16S rDNA序列分析,鉴定该混合菌群主要由越南蔷薇菌（Rossellomorea vietnamensis）、转化异源物食烷菌（Alcanivorax xenomutans）和近海生微泡菌（Microbulbifer maritimus）组成。与单一菌株相比较,混合菌群具有显著的脱色效果,可能因其菌株之间存在着相互协同促进作用。该混合菌群对含20~100 mg/L浓度的活性黑5均产生脱色作用。混合菌群HMD9-Q7可以广泛利用外加碳源和氮源,如葡萄糖、硝酸铵、牛肉膏等;NaCl浓度在5~30 g/L范围内都可对活性黑5进行脱色;在pH 7和温度30℃条件下脱色率最高。在最优条件下,该混合菌群在60 h内对活性黑5的脱色率可达到85%~90%。该新型混合菌群主要通过生物降解途径来实现对活性黑5的脱色。随着降解反应的发生,活性黑5的最大吸收峰逐渐变小直至完全消失,降解产物吸收峰位于近紫外光区。     

果糖共代谢强化功能菌群/菌株降解活性黑5效能差异及机制比较

【背景】偶氮染料及其降解产物对生物具有高毒性和“三致”效应,利用共代谢强化纯培养细菌菌株或共培养混合菌群降解偶氮染料去除效能是一种环境友好型方法,但针对共基质调控下菌群/菌株的效能差异机制比较研究有待深入。【目的】考察果糖作为共基质强化功能菌群DDMZ1和功能菌株DDMZ1-1(经鉴定属于Burkholderia sp.)降解脱色活性黑5(reactive black 5, RB5)的效能差异机制。【方法】优化功能菌群/菌株培养条件,对果糖共代谢强化功能菌群/菌株的脱色性能及偶氮还原酶活性进行测定,通过液相色谱-飞行时间串联质谱联用仪(LC-TOF-MS)及植物毒性实验对RB5降解产物进行分析鉴定及毒性评估,并考察比较功能菌群/菌株对不同结构染料的广谱脱色性能。【结果】功能菌群DDMZ1和功能菌株Burkholderia sp. DDMZ1-1在优化条件下(pH 5.5, 37℃)对RB5的去除效率分别为79%和73%,而且功能菌群对高盐环境具有更强的适应优势。果糖的添加能够显著提升功能菌群/菌株对不同初始浓度RB5的脱色性能,特别是针对200 mg/L RB5的去除效率相较于不添加果...     

不同肥料对退化茶园根际土壤微生物代谢活性和群落结构的影响

于福建省安溪县桃舟乡,选择宿根连作20年茶园进行田间试验。以未施肥(CK)、氮肥(NF)、羊粪(GM)及豆科绿肥(LF)等处理后的茶树根际土壤作为供试土样,分析不同肥料对茶树根际土壤理化特性、微生物代谢活性及其不同类型磷脂脂肪酸含量变化等影响。结果表明:NF、GM和LF均能够提高茶园土壤pH值和有机质(OM)及速效钾(AK)等含量,其pH分别提高0.47%、2.36%和2.13%;OM分别提高17.56%、27.48%和54.96%;AK分别提高56.10%、63.41%和73.17%;碱解氮(AN)和速效磷(AP)在NF处理下分别下降了9.10%和335.00%;在GM处理下分别提高了17.06%和2.11倍;在LF处理下分别提高了16.70%和3.88倍;同时,施肥能提高土壤脲酶、蔗糖酶、多酚氧化酶和过氧化物酶等活性,且提高效果由高到底依次为LF、GM、NF;酸性磷酸酶活性(ACP)和微生物对磷素利用率(UTP)在NF处理下分别降低70.04%和249.00%;在GM处理下分别提高了24.74%和1.80倍;在LF处理下分别提高34.28%和2.51倍;与此同时,GM和LF还能够提高根际土壤微生物群落丰度以及菌群多样性。综上所述,豆科绿肥和羊粪能够有效改善茶园土壤肥力,促进根际微生物对养分的代谢活性,对提升茶园经济效益和生态效益具有现实意义。     

Ganoderma lucidum U-281漆酶催化偶氮染料活性黑5脱色

漆酶在纺织染料脱色及印染废水处理领域有着广阔的应用前景。活性黑5是纺织印染中应用广泛的偶氮类活性染料,结构复杂,生物降解性低。以灵芝菌Ganoderma lucidum U-281所产漆酶对活性黑5进行氧化脱色,采用单因素逐一优化方法得到了U-281漆酶催化活性黑5脱色的工艺参数：染料初始浓度25mg/L、漆酶用量2.0U/mL、铜离子添加量40mmol/L、pH 6.0、40℃。在优化条件下,4h可使RB5脱色62.34%,24h可完成90%以上的脱色效果。     

生物有机肥对板栗土壤微生物群落代谢活性的影响

2011年在陕西省柞水县下梁镇沙坪村板栗园,设置对照、施用复合肥和施用生物有机肥3个处理,于板栗收获期采集土壤样品,并运用Biolog方法研究了生物有机肥对土壤微生物群落代谢能力的影响.结果表明:生物有机肥处理的微生物群落碳源利用率(AWCD)、Shannon均匀度、丰富度指数和McIntosh指数均显著高于对照和复合肥处理;与对照相比,施用生物有机肥处理的土壤微生物对糖类和多聚物类碳源的利用能力增强,而施用复合肥处理对各类碳源的利用能力均较弱.主成分分析表明,不同施肥处理的土壤微生物群落明显不同,起分异作用的碳源主要为糖类和氨基酸类.     

细菌利用不同碳、氮源共代谢降解脱色偶氮染料研究进展

本文主要综述了细菌利用碳、氮源等不同共代谢基质降解脱色偶氮染料的研究进展。综合文献结果表明,在单一碳源、单一氮源、复合碳氮源等不同共代谢基质条件下,细菌降解脱色偶氮染料的效能存在较大差异。其影响因素主要包括碳源种类、氮源种类、浓度、碳氮源复合比例等,其中碳、氮源种类影响最为显著。针对偶氮染料,只有提供合适的碳、氮源共代谢基质,才能对细菌降解脱色的效果起到明显的促进作用。同时,在不同碳、氮源共代谢基质条件下,细菌菌群群落结构及优势功能菌种差异较大,而不同碳、氮源共代谢基质作为偶氮染料还原脱色的电子供体,产生的脱色效能也有显著不同。最后,对利用碳、氮源共代谢降解脱色偶氮染料的研究方向进行了展望,认为复合合适的碳、氮源在提高细菌菌群降解脱色效率方面具有较大潜力,另一方面,细菌混合菌群利用碳、氮源共代谢降解脱色偶氮染料的微观分子生态学机制,酶学作用机制,功能菌种与功能蛋白之间相互作用机制等还有待深入研究。     

不同抑制剂对乙酸降解产甲烷及产甲烷菌群结构的影响

摘要:【目的】研究不同温度条件下的石油烃降解产甲烷菌系中是否存在乙酸互营氧化产甲烷代谢途径。【方法】以3个不同温度条件的正十六烷烃降解产甲烷菌系Y15(15℃)、M82(35℃)和SK(55℃)作为接种物,通过乙酸喂养实验、并添加乙酸营养型产甲烷古菌的选择性抑制剂NH4Cl和CH3F,结合末端限制性片段长度多态性(terminal restriction fragment length polymorphism,T-RFLP)和克隆文库技术,分析乙酸产甲烷潜力及产甲烷古菌群落的演替趋势,推测产甲烷代谢途径的变化趋势。【结果】无论是否添加NH4Cl和CH3 F,这3个菌系都可以利用乙酸生长并产生甲烷,但是添加NH4Cl和CH3 F后产甲烷延滞期增加,最大比甲烷增长速率降低;只添加乙酸后,3个不同温度的菌系的古菌群落主要由乙酸营养型产甲烷古菌甲烷鬃毛菌属(Methanosaeta)组成,其丰度分别为92.8±1.4%、97.3±2.4%和82.8±9.0%;当添加选择性抑制剂NH4Cl,3 个菌系中的Methanosaeta的丰度分别变为98.5±0.7%、87.4±4.8%和6.1±8.6%,中温菌系M82中氢营养型产甲烷古菌甲烷袋装菌属(Methanoculleus)的相对丰度增加到12. 6±4.0%,高温菌系SK中另一类氢营养型产甲烷古菌甲烷热杆菌属(Methanothermobacter)增至84.3±1.5%;当添加选择性抑制剂CH3 F,Methanosaeta丰度分别降至77.1 ± 14.5%,86.4±6.1%和35.8±7.8%,低温菌系Y15中的甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)增高(15.7±21%),这类产甲烷古菌具有多种产甲烷代谢途径,M82中Methanoculleus丰度上升到13.6±13.1%,SK中Methanothermobacter丰度增大到48.5±11.2%。【结论】在低温条件下,菌系Y15可能主要通过乙酸裂解完成产甲烷代谢,在中高温条件下,菌系M82和SK中可能存在乙酸互营氧化产甲烷代谢途径,并且甲烷的产生分别通过不同种群的氢营养型产甲烷古菌来完成。     

不同树龄杜仲内生真菌群落结构解析及优势菌群动态变化CSCD

目的探究不同树龄杜仲内生真菌群落组成、丰度及多样性,比较不同树龄杜仲内生真菌优势菌群随季节的动态变化规律。方法采集不同树龄的杜仲叶片与枝条,利用高通量测序解析内生真菌群落结构,并进行生物信息学分析。结果不同树龄杜仲之间存在较多共有可操作分类单元(operational taxonomic units,OUTs),杜仲树龄越低所具有的特有OTUs数量越多;不同树龄杜仲内生真菌群落的alpha多样性指数之间无显著差异,树龄越高alpha多样性指数越高;67年生与45年生杜仲内生真菌群落组成差异较小,28年生杜仲内生真菌群落组成与其他两组差异较大;杜仲中的优势菌门为子囊菌门(Ascomycota),其次为担子菌门(Basidiomycota);不同树龄杜仲所共有的优势菌属有9个,包括德福里斯孢属(Devriesia)、间座壳属(Diaporthe)、多臂菌属(Trichomerium)、亚球壳属(Sphaerulina)、短柄霉属(Aureobasidium)、近球腔菌属(Paramycosphaerella)、黑孢霉属(Nigrospora)、帚枝霉属(Sarocladium)和毕赤酵母属(Pichia),构成杜仲核心内生真菌组,其中Trichomerium、Sphaerulina仅在春季具有较高相对丰度,Paramycosphaerella仅在夏季具有较高相对丰度,Nigrospora、Sarocladium、Pichia仅在秋季具有较高相对丰度;基于FUNGuild预测,杜仲内生真菌中的优势菌群主要为植物病原菌。结论杜仲中具有核心内生真菌组,不同树龄杜仲内生真菌优势菌属的相对丰度不同,优势菌属的种类随季节变化而演替,树龄是使同一生境下杜仲内生真菌群落结构和多样性产生差异的主要因素。     

不同培养基对富集筛选脱色真菌菌群的效果比较

利用活性黑RB5和活性红M-3BE作为筛选因子,从染料脱色效果、菌群产酶能力以及菌群中的微生物丰富度三方面比较了酵母培养基A、产漆酶真菌培养基B和白腐真菌培养基D在脱色真菌富集筛选方面的效果。富集筛选结果共得到11组具有明显脱色效果的真菌菌群,其中5组来自于D培养基,A和B培养基各获得3组。来自A培养基的3组菌群显示出最好的脱色效果和最大的菌群丰富度,对50mg/L的活性红M-3BE和酸性红A溶液的脱色率最高达到99.53%和97.42%,从中分离到了16株真菌,初步鉴定分属于水霉科、曲霉科(红曲霉属)、节壶菌科和白粉菌科;而B和D培养基中所获得的菌群脱色效果稍差,从中仅得到3株和2株真菌,初步鉴定属于酵母和青霉。A、B两种培养基在各种染料存在下更易产生木质素过氧化物酶,产漆酶能力较弱,而D培养基产漆酶活性较高。     

哺乳动物与肠道菌群的共代谢相互作用

哺乳动物的消化道居住着数以万亿的,数千种共生微生物或者肠道菌群。肠道菌群与动物宿主通过共进化而共生并经过相互作用而影响其生理与病理生理过程。胆汁酸、胆碱、膳食纤维及芳香类代谢物等多种物质的共代谢是该相互作用的关键分子过程,肝肠循环是上述物质交换与调控相互作用的主要途径。肠道菌群组成与代谢组的关系及其功能的精确刻画是急需解决的科学问题。     

氧气对混合菌群脱色降解偶氮染料效果的影响

【背景】偶氮染料及其中间产物具有一定的环境毒性,利用混合菌群降解偶氮染料是一种环境友好型方法,但降解过程中氧气的存在起到至关重要的作用,可以促进或抑制偶氮染料的微生物降解作用。【目的】探讨氧气对偶氮染料微生物脱色液的影响,分析氧气对混合菌群脱色降解偶氮染料效果的影响。【方法】利用混合菌群DDMY1在3种培养条件(好氧、厌氧、兼氧)下,对7种偶氮染料进行脱色降解,探讨偶氮染料脱色液对氧气的响应情况,利用紫外可见分光光度法(ultraviolet visible spectrophotometry,UV-vis)和傅里叶变换红外光谱法(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)对脱色产物进行分析。【结果】在兼氧和厌氧条件下反应48 h后的染料脱色液,与氧气充分接触后,部分偶氮染料微生物脱色液发生较为明显的复色现象,如活性黑5、直接黑38;UV-vis分析结果表明,这种复色现象是由于脱色液与氧气接触之后产生新物质所致;FTIR分析结果表明,混合菌群对发生复色反应的偶氮染料仍然具有一定脱色降解效果,但是脱色尚不够完全。【结论】兼氧和厌氧条件下,氧气对部分偶氮染料微生物脱色液具有较为明显的影响,从而影响混合菌群对偶氮染料的整体脱色效果,这可为今后研究偶氮染料彻底生物降解提供理论基础。     

淡黑巨藻醇提取物降血糖活性及其对小鼠肠道菌群的影响

筛选具有降血糖活性的海藻活性物质,研究其对2型糖尿病小鼠肠道菌群的影响,为开发具有降糖作用的营养功能性食品提供依据。利用体外α-葡萄糖苷酶抑制活性和HepG2胰岛素抵抗细胞模型,对13种海藻通过分步提取法制备得到的35种海藻提取物进行筛选,并采用16S rRNA高通量测序技术分析降糖效果佳的提取物对2型糖尿病小鼠肠道菌群的影响。结果表明,35种海藻提取物中泡叶藻和淡黑巨藻55%乙醇提取物对α-葡萄糖苷酶活性抑制作用最为显著,淡黑巨藻55%乙醇提取物更能显著提高HepG2胰岛素抵抗细胞的葡萄糖消耗量,其显著增加2型糖尿病小鼠肠道内Bacteroidetes属的丰度,且使Firmicutes属细菌数量明显减少。淡黑巨藻55%醇提取物表现出显著的降血糖及调节肠道菌群的作用,具有潜在的食药用价值。     

短程硝化活性污泥微生物群落结构及羟胺代谢对短程硝化的影响

活性污泥法随着技术的成熟,已应用在高氨氮污水/废水处理中,通过不断发展衍生出的很多新型工艺也成为研究热点,短程硝化反应作为代表已逐渐体现出优越性。短程硝化能达到高效净化污水的目的,其反应中的代谢产物羟胺也和微生物类群及反应产物之间有着至关重要的影响。反应器中活性污泥的微生物群落结构和动态密切相关,探究微生物群落结构能帮助生物强化、优化参数,提高脱氮效率。本文主要总结了近年来有关短程硝化/半短程硝化活性污泥微生物群落组成与结构及其与反应器处理效率之间的关系,以及羟胺代谢对短程硝化的影响等方面的研究进展,这些研究加深了对微生物群落结构和污水处理工艺之间的认识,但充分发掘生物信息、提高工艺效能之路仍然充满挑战,还需利用氮平衡方法、Real-time PCR法等多种生物技术手段对短程硝化进行全方位研究,为实践提供坚实的理论基础。     

生物炭对香蕉苗根际土壤微生物群落与代谢活性的影响

采用盆栽培养香蕉小苗,以生物炭与土壤的不同比例混合作为培养基质。3个月后采集香蕉苗根际土壤,采用稀释平板菌落计数法测定微生物数量;采用BIOLOG-ECO技术分析香蕉苗根际土壤微生物群落。结果显示,生物炭的施加能够显著增加土壤中微生物数量,生物炭低量(C1)施加对真菌、放线菌的数量就有明显提高,最高分别达到12.1×103cfu/g、10.2×104cfu/g。较高生物炭的施加量(C2、C3)显著提高细菌、氨化细菌和固氮菌数量,最高分别达到8.8×106cfu/g、4.5×103cfu/g、17.0×105cfu/g。BIOLOG-ECO分析表明,生物炭的施加提高了微生物群落平均颜色变化率(Average well color development,AWCD),多样性指数和碳源利用丰度。生物炭的施加提高了香蕉苗根际微生物对碳源的利用能力。在同一时期,微生物对不同碳源的利用能力均表现为C3处理组最高,CK较低。结果表明,生物炭的添加对提高香蕉苗根际土壤微生物群落数量,改善微生物群落构成和代谢具有显著作用。     

肠道菌群代谢产物及酶对骨代谢的影响机制初探

骨质疏松症是一种常见的代谢性骨病,其发病并非是由单一因素引起,而是由多种因素所致。人们生活水平和医疗条件的提高使人们寿命延长导致老龄化现象,对应的骨质疏松症的发病率也处于上升趋势。骨质疏松在全球范围都是一个值得关注的健康问题。骨质疏松的治疗一直以基础治疗为主,包括生活方式干预和基础营养素补充,药物治疗,还有治疗后期的康复训练。但近年来愈来愈多的研究表明骨质疏松症和肠道菌群之间密切相关,因而肠道菌群已成为抗骨质疏松的一个新靶点。本文结合国内外相关文献就骨质疏松是如何受肠道菌群代谢产物及酶的影响作一综述。     

不同激活剂对油藏内源微生物群落结构的影响

目的筛选大庆油田聚驱后油藏内源微生物采油激活剂的类型。方法在动态物理模拟实验模型基础上,利用基于16S rDNA的基因克隆文库方法,分析了两组激活剂配方激活的微生物群落结构。结果配方1激活的微生物菌群主要有假单胞菌属(75%)、深海弯曲菌属(18%)、陶厄菌属(6%);配方2激活的微生物菌群主要有陶厄菌属(50%)、假单胞菌属(26%)、螺杆菌属(15%)、梭菌属(9%)。结论激活剂配方2更适合大庆油田聚驱后油藏内源微生物采油。     

不同杀虫剂对大豆田节肢动物群落结构的影响

通过田间调查明确了大豆田节肢动物群落构成及其优势种群,利用群落参数并结合笔者提出的群落扰动系数比较分析了马拉硫磷、阿维菌素、高效氯氰菊酯和敌敌畏等杀虫剂对大豆田节肢动物群落及其亚群落的影响,研究结果表明:不同杀虫剂对田间天敌、害虫和中性昆虫亚群的丰富度、多样性指数和均匀度指数影响存在较大差异,其中对中性昆虫亚群影响最大。4种杀虫剂中,阿维菌素对群落的影响最小;高效氯氰菊酯对群落的影响最大,大量杀伤了天敌并引起大豆蚜的再猖獗;不同杀虫剂作用下节肢动物群落恢复速度亦存在明显差异,其中阿维菌素防治田群落恢复速度较快,其它药剂防治田的群落恢复明显滞后或根本无法恢复。     

不同管理模式对温室土壤螨群落结构的影响

为了解日光温室内不同农业管理模式对土壤螨群落的影响,以日光温室长期定位试验为研究对象,于2012年8月至2012年12月进行了5次取样,调查了有机(ORG)、无公害(LOW)和常规(CON)管理模式下土壤螨的丰度与群落结构。结果显示:管理模式对螨的丰度、各亚目的比例、菌食性隐气门螨和捕食性螨比例均无显著影响,仅对菌食性非隐气门螨和食线虫螨有显著影响。土壤螨的总数及各营养类群的数量呈现不同程度的时间波动,且波动程度在不同的管理模式下存在差异。粉螨是温室土壤中最为丰富的类群(平均37.8%)。尽管螨的类群数目呈现ORG(26)LOW(21)CON(18)的趋势,但香农指数和优势度指数没有显著变化。总之,在高投入、高扰动日光温室环境中,管理模式对土壤螨的数量和群落结构影响均较小。     

不同培养基对富集筛选脱色真菌菌群的效果比较

利用活性黑RB5和活性红M-3BE作为筛选因子,从染料脱色效果、菌群产酶能力以及菌群中的微生物丰富度三方面比较了酵母培养基A、产漆酶真菌培养基B和白腐真菌培养基D在脱色真菌富集筛选方面的效果。富集筛选结果共得到11组具有明显脱色效果的真菌菌群,其中5组来自于D培养基,A和B培养基各获得3组。来自A培养基的3组菌群显示出最好的脱色效果和最大的菌群丰富度,对50mg/L的活性红M-3BE和酸性红A溶液的脱色率最高达到99.53%和97.42%,从中分离到了16株真菌,初步鉴定分属于水霉科、曲霉科（红曲霉属）、节壶菌科和白粉菌科;而B和D培养基中所获得的菌群脱色效果稍差,从中仅得到3株和2株真菌,初步鉴定属于酵母和青霉。A、B两种培养基在各种染料存在下更易产生木质素过氧化物酶,产漆酶能力较弱,而D培养基产漆酶活性较高。     

中度嗜盐菌群对酸性大红GR的脱色性能研究

【目的】获得能够在高盐环境下脱色偶氮染料的高效脱色菌群,应用于印染废水的生物处理。【方法】采用在5%盐度培养基富集的方法,从印染废水的活性污泥中富集能够在5%盐度下脱色酸性大红GR的嗜盐混合菌群,利用高通量测序方法研究其群落结构,利用静置培养的方法研究其脱色性能。【结果】该菌群可以在5%盐度、静置培养下15 h内将100 mg/L的酸性大红GR几乎完全脱色,主要由Halomonas、Salinicoccus、Nitratireductor和Aequorivita等4个属组成,Halomonas是主要的脱色菌。高浓度的Na NO_3、Na_2SO_4和Na Cl抑制菌群的脱色,其中Na NO_3抑制作用最强。该菌群的最佳脱色条件是在p H 7.0、盐度5%、30°C脱色效果最好,可脱色直接耐黑G和分散深蓝S-3BG等偶氮染料,并且具有连续脱色的能力。【结论】嗜盐菌群在处理偶氮染料废水中具有良好的应用价值。