微生物在矿物表面吸附的研究进展

微生物在矿物表面的吸附是微生物与矿物表面深度作用的前提, 也是生物药剂在选矿中的应用的基础研究。本文综述了影响微生物在矿物表面吸附的环境因素, 微生物细胞与矿物表面之间的相互作用, 微生物细胞表面基团、表面成分及其胞外聚合物对吸附过程的影响, 并提出了今后的研究方向。     

生物降解对黑碳及土壤上苯酚脱附行为的影响

农业土壤和黑碳(BC)两种不同的吸附剂吸附苯酚平衡后分离,每组一部分不做处理,另一部分通过加入无酚灭菌溶液脱附平衡后分离,制备得到在不同吸附位点上吸附有苯酚的两类不同类型的4种吸附苯酚的吸附剂,研究了在不同Pseudomonasputida ATCC 11172菌密度条件下吸附在这4种吸附剂上的苯酚的脱附行为.结果表明,土壤及BC对苯酚的吸附均呈现明显的非线性,可用Freundlich模型描述.吸附态的苯酚能否被微生物利用取决于微生物及吸附剂的性质,BC具有发达的微孔结构,微孔小于假单胞菌细胞尺寸,导致假单胞菌无法直接利用吸附在BC上的苯酚;土壤基本无微孔结构,微生物较易与吸附的苯酚发生表面接触,直接利用吸附态苯酚.BC和土壤上的吸附态苯酚的脱附行为能用三元位点模型很好地描述,模型计算结果表明BC上的苯酚脱附主要受慢速脱附和极慢速脱附控制,微生物降解速率受脱附控制,降解可加速BC上的慢速脱附和极慢速脱附;土壤上的苯酚脱附主要受快速脱附控制,微生物降解不受脱附速率限制,对土壤上的脱附行为基本无影响.     

细菌对重金属吸附和解毒机制的研究进展

随着采矿、冶炼和电镀等工业的不断发展,重金属对环境造成的污染也日益严重。近年来提出的微生物修复法,因其成本低和无二次污染等优点而引起国内外学者的广泛关注。目前,用来去除环境中重金属的微生物主要有真菌、藻类、放线菌及细菌等,其中细菌对重金属的微生物吸附和解毒机制研究较为广泛。将从细胞结构的角度,即细菌细胞外部、细胞表面和细胞内部等三方面概述重金属胁迫下细菌的吸附和解毒机制研究进展,主要内容包括细胞外部的沉淀机制、细胞表面的吸附机制以及细胞内部的解毒机制,并提出未来可能的发展方向,旨为重金属污染的微生物修复技术提供理论依据和实践参考。     

利用异化金属还原菌构建含糖微生物燃料电池

环境中的一些微生物通过还原金属氧化物进行无氧呼吸,而石墨电极与金属氧化物相似,也可以作为这类微生物呼吸作用的最终电子受体,利用这类微生物构建微生物燃料电池,以糖类物质为燃料,对电池产电情况、产电原理进行研究。实验结果表明,以Rhodoferaxferrireducens为产电微生物,在外接电阻510Ω条件下,以葡萄糖为燃料,常温下产生的电流密度达158mAm2(平台电压为0.46V,电极有效接触表面积为57cm2),且循环性能良好。更换燃料为其它糖,发现微生物可以利用多种糖进行产电;通过SEM观察发现大量微生物吸附在石墨电极上,用Bradford法对运行20d后电池的细胞量进行定量,测得悬浮细胞蛋白浓度为140mgL,吸附在电极上的生物量为1180mgm2。通过数据采集分析和细菌还原实验,发现吸附在电极上的微生物对电压的产生贡献最大,具有电化学和生物学活性;悬浮细胞对产电贡献很小,不具有电化学和生物学活性。     

细胞外诱捕网介导的抗微生物途径

活化中性粒细胞与肥大细胞在细胞外形成纤维样诱捕网结构（ETs）。ETs以染色质-DNA为骨架,吸附有抗微生物肽和抗微生物酶组成,具有捕获与杀灭微生物的作用。由ETs介导的抗微生物途径构成了一种重要的先天免疫应答机制。     

变异链球菌与部分口腔其他细菌生态关系的研究进展

在牙菌斑生物膜中,有超过700种的微生物已经被鉴别出来,细胞密度可以达到1011CFU/m l。牙菌斑生物膜中微生物的高密度和多样性,加上有限的能量供应,导致了种间的激烈竞争和相互协同。生物膜中的各种微生物,在通常情况下保持着一种相互平衡的状态,可以抵抗外来病原体的入侵,但是当这种平衡被打破,就可以导致疾病。     

土壤矿物与微生物相互作用的机理及其环境效应

土壤矿物与微生物相互作用是地球表层系统中重要的生态过程.微生物或生物分子与矿物间的吸附(粘附)是两者相互作用的基础.吸附(粘附)是一个由分子间力、静电力、疏水作用力、氢键和空间位阻效应等多种作用力或作用因素共同决定、影响的物理化学过程.因此,微生物和矿物的表面性质如表面电荷、疏水性和它们所处的环境条件如pH、电解质浓度、温度等,都影响着矿物-微生物吸附(粘附)过程.微生物细胞或酶可吸附于矿物表面,其结果是细胞代谢或酶活性会发生明显变化,并进一步影响土壤中诸多相关的生态、环境过程.结合4种典型的初始吸附理论:表面自由能热力学理论、DLVO理论、吸附等温线理论和表面复合物理论及本课题组近年来的研究成果,对土壤矿物与微生物相互作用的类型、机理、作用力和现代研究技术等方面的最新研究进展进行了较为全面的论述,对土壤矿物-微生物相互作用的环境效应进行了讨论,并就该领域今后研究工作的特点及应关注的问题进行了展望.     

微生物镉解毒机制及微生物-植物互作修复研究进展

镉(cadmium,Cd)是引起粮食减产的主要金属之一,具有高溶解性及高迁移性,易被植物吸收和积累。微生物长期在镉胁迫的条件下进化出一系列的镉解毒机制。微生物对镉的解毒包括抑制Cd(Ⅱ)的进入、促进Cd(Ⅱ)的外排,以及将进入胞内的Cd(Ⅱ)进行“扣押”。微生物的Cd(Ⅱ)钝化是通过细胞吸附和胞外沉淀将游离态的Cd(Ⅱ)进行钝化,这类微生物具有较强的土壤镉污染治理潜力。本文主要介绍微生物的镉解毒机制、微生物-微生物互作、微生物-植物互作机制及其在镉污染生物修复中应用的最新研究进展。     

Prohibitin 1 的上调参与肝癌细胞的增殖和迁移

尽管已知prohibitin 1（PHB）与肿瘤有关,但很少有关于PHB在肝癌中的作用的报道．前期的糖蛋白质组学研究显示,PHB在高转移肝癌细胞株MHCC97-H细胞中被上调,且它可以被麦胚凝集素WGA所吸附．在本研究中,通过Western blotting和逆转录PCR实验证实,PHB在MHCC97．H细胞中的表达被上调约2倍．当PHB在MHCC97-H细胞中被过表达时,细胞增殖被抑制35％,细胞迁移率提高约2倍．本研究结果表明,PHB在MHCC97-H细胞中被上调,而且这种上调与肝癌细胞的增殖和迁移有关．     

高岭土对Fe~(2+)的吸附及其对高岭土中Fe~(3+)生物还原的影响研究

利用异化铁还原微生物可将高岭土中不溶性的Fe3+还原成可溶性的Fe2+,但是此过程中产生的Fe2+能够被高岭土以及异化铁还原微生物吸附,从而影响高岭土中铁的异化还原。本文研究了pH、高岭土量、Fe2+浓度、温度4个因素对高岭土吸附Fe2+的影响;并采用Logistic方程拟合,研究Fe2+及温度对高岭土中Fe3+的生物还原特征。结果表明:pH、高岭土量、浓度、温度4个因素均会影响高岭土吸附Fe2+,当Fe2+吸附在高岭土和微生物菌体表面时,微生物的活性下降,同时高岭土表面Fe3+的生物可利用性也降低,Fe3+生物还原的最大速率减小。     

微生物吸附贵金属的研究与应用*

概述了微生物吸附回收金、银、铂、钯等贵金属的研究进展 ,微生物吸附贵金属的机理 ,生物吸附技术在贵金属回收等方面的应用及前景。     

微生物胞外多糖在修复重金属污染中的潜力及其生物化学机制

微生物常常通过分泌细胞外多糖类物质(胞外多糖)来保护细胞免受极端环境条件、不利因素(如干燥、高盐、辐射、高低温、强酸碱)以及有毒有害物质(如重金属等)的损伤。胞外多糖在微生物耐受和降低重金属污染中起重要作用,在环境科学研究中有重要意义。本文综述了微生物胞外多糖的生物化学性质,简述了重金属对微生物胞外多糖合成及其结构的影响,从生物吸附、生物转化两个方面总结了微生物胞外多糖降低环境重金属污染的生物化学机制,最后展望了未来的研究方向和有待解决的科学问题。     

从莫诺方程谈起——生物类本科专业教学中3个相似方程的探讨

介绍并比较探讨了生物类相关本科专业课程教学中涉及的3个相似方程：微生物细胞生长动力学中的莫诺方程、酶促反应动力学中的米氏方程、吸附分离过程中的等温吸附方程,以供相关专业教师的教学和学生的学习参考。     

微生物抗重金属的生理机制

虽然环境中高浓度的重金属对微生物有毒害作用,但一些微生物表现出抗重金属的特性,在细胞结构、生理代谢和遗传水平方面形成了不同的抗性机制.主要从生物吸附、胞外沉淀、生物转化、生物累积和外排作用等5个方面阐述了微生物对重金属抗性的生理和分子机制,为重金属污染环境的生物修复提供理论依据.     

新产品介绍

超低吸附表面是共价结合的水凝胶表面，具有亲水与中性特性。它具有最小的细胞吸附、蛋白质吸附与酶学活性，这种表面是没有细胞毒性、生物学活性与不可降解性。     

改性微生物吸附剂在重金属废水处理中的应用进展

高效、低耗、环境友好的重金属废水处理方法是当前的研究热点之一,微生物吸附法因具有优良的吸附性能、不产生二次污染、环境友好性等优点,在重金属废水处理中有巨大的应用潜力。细菌、真菌、藻类等微生物可通过静电吸附、络合作用等将重金属结合到细胞壁表面。但未经处理的微生物往往吸附效果不佳,通过对微生物进行物理、化学等方法的改性处理,能显著增加微生物与重金属离子结合的活性位点,提高去除效果。本文对国内外微生物的改性方法以及改性微生物吸附剂对废水中重金属的吸附能力和影响因素进行阐述,讨论微生物吸附剂存在的相关问题,并对其未来的研究方向做简要展望。     

科学家克隆“漂浮基因”

一个法国人和美国人组成的研究小组鉴定和克隆了“漂浮基因”(flotation gene),他们认为这种基因能够给予一般情况下在液体培养基中下沉的微生物或细胞浮力。研究小组相信,将这种基因插入工业上有用的微生物或细胞,通过增加通气、减少搅拌和改善微生物的存活就可以提高产品产量。发现和克隆漂浮基因的小组包括宾夕法尼亚州立大学分子生物学和细胞生物学副教授Donald bryant 博士和巴黎巴斯德研究所的三位分子生物学家。     

微生物吸附贵金属的研究与应用

概述了微生物吸附回收金、银、铂、钯等贵金属的研究进展,微生物吸附金属的机理,生物吸附技术在贵金属回收等方面的应用及前景。     

肠道菌群来源细胞外囊泡在肝脏疾病中的作用研究进展

细胞外囊泡(extracellular vesicles, EVs)是一类具有脂质双分子层的膜性囊泡,可以被各种类型细胞分泌,是生物体通信的重要介质,参与原核生物和真核生物细胞之间的信号传输。在肠道微生态中,微生物-宿主的双向通信通常不需要细胞直接接触,微生物群来源EVs是这种“跨界”对话的关键参与者。肠-肝轴是连接肠道微生物与肝脏的桥梁,参与包含酒精性脂肪性肝病在内的多种肝脏疾病的发生与发展,近年研究发现肠道菌群来源的EVs在肝脏疾病的进程中具有重要的调控作用。本文概述了肠道菌群来源EVs的研究进展,特别是EVs的产生机制、包裹的内容物、在细菌-宿主互作以及在肝脏疾病中的作用。     

昆虫体内的共生菌

昆虫和微生物之间多种多样的共生关系对于昆虫本身的生长发育是极为重要的。这种共生关系一般分为两种类型:即外共生型和内共生型。外共生型是指微生物生活在细胞外,内共生型是指微生物生活在昆虫组织的细胞内。外共生现象已较为大家熟悉,本文在这里仅介绍内共生现象。