微生物技术去除抗生素残留污染的研究进展

抗生素进入环境会对生物造成深远的影响,如何去除抗生素的残留引起许多国家的关注。抗生素在环境中主要发生生物降解,而具有抗性的微生物菌株发挥主要的功效,因此近些年利用微生物技术处理抗生素残留污染成为研究热点。本文对具有抗生素降解功能的微生物资源和利用复合菌系处理抗生素残留的生物技术进行概括总结,并对微生物处理技术的不足和发展方向进行展望。     

微塑料与土壤环境中微生物互作研究进展

作为环境中广泛存在的污染物,微塑料(microplastics)的相关研究备受关注。基于已有研究,本文综合分析了微塑料与土壤微生物(soil microorganisms)的互作关系,微塑料会通过直接或间接的方式影响微生物群落结构与多样性,影响的程度取决于微塑料的类型、剂量和形状。土壤微生物会通过形成表面生物膜和群落选择效应来适应微塑料这一外来物所引起的变化。本文还特别关注了微塑料的生物降解机理,同时探究了影响这一过程的因素,微生物首先会定殖在微塑料表面,分泌多种胞外酶在特定位点发挥作用,将聚合物转化成低聚物或单体,解聚的小分子进入胞内进一步分解代谢,而影响这一降解过程的因素除了分子量、密度、结晶度等微塑料自身理化性质,还包括一些生物因素和非生物因素对相关微生物生长代谢和酶活性的作用。未来研究应注重与实际环境的联系,在深入探究微塑料生物降解研究的同时,开发解决微塑料污染问题的新技术。     

叶际微生物及其与外界互作的研究进展

叶际微生物及其生存环境共同形成了一个复杂的生态系统。建立在纯种分离和纯培养技术基础之上的传统研究方法只能了解其中部分叶际微生物,但对物种组成、种群结构和生态学作用等方面的认识都比较片面。近年来随着分子生物学和生物信息学的进步,人们对叶际微生物总群落的分析逐渐揭示了叶际微生物组成的多样性及其特点,以及与外界互相作用的复杂性。研究表明,植物种类、地理位置和季节差异等都不同程度地影响着叶际微生物群落的构成。本文综述了近年来国内外叶际微生物群落结构组成及其与外界互作方面的研究进展,有利于加深对叶际微生物的了解,也有助于深入理解叶际微生物与植物生长和植物病虫害防治的关联关系。     

环境介质中的抗生素及其微生物生态效应

环境介质中的抗生素因存在浓度较低被称为微量污染物,其对生态系统和人类健康的影响已逐步得到认知。长期以来,抗生素被用于人和畜禽细菌性感染疾病的治疗。然而,随着集约化养殖业的发展,抗生素被大量添加于饲料中来预防畜禽和鱼虾的养殖疾病。因此,环境介质中抗生素种类和含量随着畜禽和水产养殖业的快速发展逐年增加。本文综述了环境中抗生素的来源、残留浓度及其环境微生物生态学效应。医用、兽用抗生素和人畜粪便的农用是抗生素进入环境的主要来源,其在不同环境介质中残留浓度不一：地表水含量为μg?L-1,土壤含量为?g?kg-1,沉积物含量为μg?kg-1—mg?kg-1之间。抗生素进入土壤、水和沉积物等环境介质,经吸附-解吸、迁移和降解等过程重新分配,其降解方式主要有水解、光解和生物降解。抗生素影响环境介质中微生物的生物量、活性和群落结构,并诱导产生抗性基因,但对生态系统服务及其功能的干扰和影响尚有待进一步研究。     

抗生素的环境归宿与生态效应研究进展

抗生素是人类与动物疾病防治中被广泛使用的抑菌或杀菌药物。近年来,随着环境耐药性基因的出现,抗生素引起的环境问题成为公众关注的热点。关于抗生素的检测、环境行为和生态毒性等方面的研究也越来越多。综合已有的研究资料,对抗生素在环境中暴露水平、降解行为及其对生态环境影响等方面进行探讨,并对今后的研究进行展望。     

肠道微生物与血清素互作研究进展

肠道微生物在肠道稳态和大脑健康中发挥着举足轻重的作用.血清素是大脑的一种重要的单胺类神经递质,90％以上在结肠肠嗜铬细胞中由色氨酸代谢转化而来,在机体发挥广泛作用.近年来的研究表明,血清素对机体发挥的作用可能受到肠道微生物影响.肠道中某些微生物具有产生血清素的能力,同时,微生物群及其代谢产物(如丁酸)能通过影响色氨酸羟...     

土壤环境下的根际微生物和植物互作关系研究进展

植物根系、土壤、根际微生物以及根际范围内其他因子等组成了根际微生态系统,在根际微生态系统中的不同组分之间存在着广泛的相互作用,其中以根系-土壤-微生物之间的相互作用网络最为复杂,同时也对整个根际系统的稳定和发展有着至关重要的影响.综述了近年来国内外对于土壤环境中根际互作关系研究的进展,探讨了土壤环境对植物和根际微生物群...     

抗生素对微生物作用的研究

抗生素能干扰微生物细胞新陈代谢的某个或几个环节 (包括代谢物或酶系统 ) ,使它不能以正常的代谢途径维持和延续生命活动。分别从抗生素抑制细胞壁合成、影响细胞膜功能、抑制蛋白质合成、影响能量代谢、干扰核酸合成 5方面综述了抗生素对微生物的作用。     

瘤胃微生物与宿主互作及其日粮调控研究进展

瘤胃微生物与宿主间存在互作关系,宿主动物遗传信息影响瘤胃微生物,而瘤胃微生物变化也同样受到日粮原料、营养水平以及外源添加物质的调控。近年来,通过多组学技术分析瘤胃微生物与宿主关系及其内在机制已成为研究热点。综述了瘤胃微生物与宿主关系及受日粮调控作用研究进展,具体介绍了瘤胃微生物与宿主基因组关系,瘤胃微生物与动物生产性能关系,以及在日粮配置、益生菌益生元和植物次生代谢物添加等条件下对瘤胃微生物的影响;并对瘤胃微生物研究的发展趋势和应用前景进行了展望。     

草原土壤微生物受放牧的影响及其季节变化

以内蒙古克什克腾旗西部的典型草原为对象,研究轻度放牧区(LG)、中度放牧区(MG)、重度放牧区(HG)土壤中的微生物数量、微生物生物量和土壤呼吸强度的季节变化以及放牧强度对它们的影响。结果表明,微生物数量、微生物生物量以及土壤的呼吸作用强度均有较明显的季节性变化,峰值均出现在8月份,而且三者之间具有极显著的正相关关系;轻度和中度放牧有利于土壤中的微生物数量、生物量的增加,而重度放牧则导致土壤中微生物数量和生物量的减少。     

Detection of Microorganisms in the Environment and the Preliminary Appraisal of Their Physiological State by X-ray Microanalysis

The paper deals with the X-ray microanalysis of the elemental composition of bacteriomorphic particles in 170000-year-old Antarctic permafrost sediments and in indoor dust. A comparative analysis of the phosphorus, sulfur, calcium, and potassium contents and the Ca/K and P/S ratios in these particles and in reference microbial cells occurring in different physiological states showed that the absence of P and/or S peaks in the X-ray spectrum of an object may indicate that it is abiotic. Resting microbial forms can be revealed on the basis of the following characteristic features: an increased content of Ca, a high Ca/K ratio, and a low P/S ratio. Model experiments with nonviable bacterial and yeast micromummies with alterations in the structural and barrier functions of the cytoplasmic membrane showed that micromummies can be recognized by a superhigh content of a marker element (e.g., P, K, or Si), accumulated due to facilitated diffusion along a deliberately created concentration gradient. Such an analysis of the permafrost sediment and dust made it possible to suggest the presence of mummified cells in these objects. The possibility of using X-ray microanalysis for the detection of microbial cells in natural habitats in order to enhance the efficiency of ecological monitoring of the environment is discussed.     

Succession of Chitinolytic Microorganisms in Chernozem Soil

Microbiology - The chitinolytic prokaryotic and eukaryotic microbial complex of chernozem soil has been investigated in the course of a succession initiated by the introduction of chitin and...     

可降解新烟碱类杀虫剂微生物及其代谢途径的研究进展

新烟碱类化合物基于烟碱结构改造修饰制备,相较菊酯、含磷类等杀虫剂,因其选择性毒力被认为是一类对人类和生态无害的农药。然而,近年来由于新烟碱类杀虫剂(neonicotinoid insecticides)过度施用,其残余或转化的物质通过在土壤与水体中累积,影响昆虫甚至哺乳动物及其生理与行为,导致了一系列生态环境问题和继发危害。本文聚焦新烟碱类杀虫剂的产业现状,面向生物降解新烟碱类杀虫剂这一迫切需求,围绕新烟碱类杀虫剂的微生物菌株资源,重点阐述微生物降解新烟碱类杀虫剂的代谢机制及其多样性。通过梳理新烟碱类杀虫剂生物降解及其应用转化的关键问题和前沿进展,旨在为借助合成生物学和宏基因组学手段建立或筛选安全可控的新烟碱类杀虫剂的高效转化体系提供参考。     

酞酸酯污染农田土壤生物修复研究进展

酞酸酯是目前世界上产量最大、应用面积最广的人工合成有机物,作为塑化剂被广泛应用于塑料制品中。近年来发现酞酸酯是一类典型的环境内分泌干扰物。随着生活中塑料制品日益增多,尤其是农用薄膜和有机肥的大量使用,农田土壤中酞酸酯污染日益加剧,酞酸酯污染土壤的修复逐渐引起国内外学者的广泛关注。生物修复具有价格低廉、效果良好和环境友好等特点,尤其适合于大面积污染农田土壤修复。从植物修复、微生物修复、植物微生物联合修复和动物修复等方面综述了国内外酞酸酯污染土壤生物修复的研究现状,并从高效修复植物筛选及机理探讨、实际污染土壤的降解菌修复研究、高效降解菌群的构建和作用机制等方面对该领域的研究进行了展望,以期为酞酸酯污染土壤的修复研究提供借鉴并拓展新的思路。     

Aerobic Reduction of Hexavalent Chromium in Soil by Indigenous Microorganisms

Surface soil containing 25,100 mg/kg total Cr [12,400 mg/kg Cr(VI)] obtained from a Superfund site was used in laboratory microcosm studies to evaluate the potential for aerobic reduction of Cr(VI) by the indigenous soil microbial community. Hexavalent chromium in soil was reduced by as much as 33% (from 1840 to 1240 mg/L) within 21 days under enrichment conditions. Reduction of Cr(VI) in this system was biologically mediated and depended on the availability of usable energy sources. Mass balance studies suggested that the microbial populations removed Cr(VI) from the soil solutions by reduction. Indigenous microbial soil communities even with no history of Cr(VI) contamination were capable of mediating this process. However, Cr(VI) removal was not observed when microbial populations from a sewage sludge sample were added to the soil microcosms. The results suggest that Cr(VI)-reducing microbial populations are widespread in soil, and thus the potential exists for in situ remediation of environmentally significant levels of Cr( VI) contamination.     

微生物修复石油烃土壤污染技术研究进展

随着人民生活水平的提高,环境保护问题愈发受到人们重视。其中石油烃的土壤污染因其持续时间长、污染去除难度大而受到广泛关注。在各类修复技术中,原位微生物修复强化技术因其成本较低、环境影响小、无二次污染、可原位修复的特点成为了当前的技术热门。文中综述了生物投加法、生物刺激法、联合修复法等原位微生物修复技术,并介绍了一些典型工程案例,为原位微生物修复强化技术的选择及工程应用提供了参考,并对未来原位微生物修复强化技术的研究重点进行了展望。     

不同复种制农田生态功能及其对土壤肥力的影响

利用我省优越的光热水条件,扩大复种指数,是提高粮食产量的重要途径。多年来,我省水田普遍是以“冬作双季稻”为主的“两水一旱”一年三熟制,粮食产量虽然比较高,但是生产成木高,投资效益低;同时有的地区长期为“两水一早”耕作制,降低了土壤肥力,已成为生产进一步发展的障碍。为此,我们进行了不同复种方式下农田生态系统的养分平衡、经济效益及其土壤肥力的研究,以探讨如何建立稳定高产的农田生态系统。