微小型生物反应器及其在生物医药领域的应用展望

微小型生物反应器体积微小但在线分析检测和过程控制功能媲美台式装备。其核心支撑技术包括一次性材料及微加工技术、非接触式光学传感器、自动化以及实验设计 (DOE)、数据分析软件与过程控制的整合。由于体积微小、湍流程度和单位能耗较低,微小型反应器内的混合、传质、剪切特性与工业规模设备有一定的区别。现阶段微小型生物反应器主要用于菌株和细胞系筛选和工艺优化,在实现高通量工艺的同时确保了数据的丰度,对缩短研发周期和加速产品上市,尤其是在应对突发性传染性疾病方面有着重要的意义。未来,精准医疗概念的落实也依赖功能柔性化的微小型生物反应器系统。     

蛹虫草菌生物合成虫草素的研究进展

蛹虫草Cordyceps militaris是我国传统的药用真菌,虫草素是蛹虫草的主要活性成分,具有抗癌、抗肿瘤、抗病毒等多种生理功能。蛹虫草菌液体发酵是最有希望实现高效生产虫草素的途径,但现阶段生产强度低,亟需应用发酵工程及代谢工程手段提高虫草素产量。文中对液体发酵体系中培养基组分(碳/氮源、前体物质、金属离子等)和培养条件(pH、溶氧量、光照等)对虫草素产量的影响进行了总结,并对虫草素的分离纯化、生物合成基因簇及合成代谢途径进行了阐述,最后探讨了实现虫草素高效生产的关键环节。     

玉米转基因技术专利权人合作态势分析

转基因玉米是最重要的转基因主粮作物之一,其转基因技术具有一定的代表性。为了更好地了解和掌握玉米转基因技术领域研发主体合作情况,文章构建了基于专利权人合作网络的目标技术领域专利权人合作态势分析框架,并基于社会网络分析方法与技术,以世界范围内的转基因玉米领域的重要专利权人为分析对象,构建合作网络、分析整体合作特征、挖掘合作子网、探测领域内重要专利权人,从而从宏观、中观和微观三个层面客观展现玉米转基因技术领域专利权人合作态势,为科技战略规划提供一定的决策支撑。     

两种价态铬(Ⅲ,Ⅵ)对真核酵母细胞谷胱甘肽水平影响

工业的迅猛发展使得重金属污染加剧,得到了人们的广泛关注。铬(Cr)在化工业中的广泛应用,使其成为一种主要的环境污染重金属离子。酿酒酵母是研究金属毒性最常用的生物之一。本文比较了三种铬盐(三氯化铬、三氧化铬、重铬酸钾)对酿酒酵母生长的影响,半抑制浓度的两种价态铬(Cr^3+,Cr^6+)处理酵母细胞,Cr^6+引起细胞的致死率更高。已有研究表明谷胱甘肽是胞内重要的还原剂,常用于细胞的重金属解毒,因此探究了两种价态的铬对酵母胞内谷胱甘肽水平的影响。结果显示重铬酸钾和三氧化铬浓度的升高都会引起胞内含量显著降低,而三氯化铬基本不变,过表达GSH1基因有利于提高酵母细胞对Cr^6+的抗性,但对Cr^3+没有明显效果,这说明两种价态铬在胞内生化作用方式不同,细胞应对的解毒机制也不一样。该研究对工业含铬废弃物处理和微生物治理环境污染提供了理论依据。     

结直肠息肉切除术患者肠道微生态失调分析及其与癌变进展的相关性

目的分析结直肠息肉切除术患者肠道微生态失调情况及其与癌变进展的相关性。方法前瞻性选择2015年7月至2016年7月在我院行结直肠息肉切除术的89例患者为研究对象,评价所有研究对象手术前后肠道菌群计数、肠道菌群失调情况,采用单因素和多因素Logistic回归分析结直肠息肉切除术患者癌变的影响因素。结果结直肠息肉患者术后大肠埃希菌计数(10.85±0.50)、粪肠球菌计数(10.12±0.55)显著高于术前(8.34±0.41,7.76±0.37)(均P0.01),结直肠息肉患者术后双歧杆菌计数(2.56±0.68)、乳杆菌计数(2.83±0.71)显著低于术前(5.20±1.06,5.93±0.88)(均P0.01)。结直肠息肉患者术后Ⅰ度菌群失调比例(23.60%)显著低于术前(55.06%)(P0.05),结直肠息肉患者术后Ⅱ、Ⅲ度菌群失调比例(50.56%,25.84%)显著高于术前(34.83%,10.11%)(均P0.05)。随访3年显示89例结直肠息肉切除术患者癌变率为33.71%,性别、病理类型不同的结直肠息肉切除术患者癌变率差异无统计学意义(均P0.05),年龄、遗传史、息肉直径、肠道菌群失调程度不同的结直肠息肉切除术患者癌变率差异具有统计学意义(均P0.05)。年龄、遗传史、肠道菌群失调程度是结直肠息肉切除术患者癌变的影响因素(均P0.05)。结论结直肠息肉切除术患者存在明显肠道微生态失调情况,肠道微生态失调是结直肠息肉切除术患者癌变的危险因素,这对临床防治结直肠息肉切除术患者癌变有重要指导意义。     

微生物技术治理水体重金属镉、铬污染的研究进展

近年来,随着我国工农业迅速发展,"三废"的大量排放,水体中重金属污染愈发严重,其中重金属镉、铬的污染显得尤为突出。研究者利用微生物技术开展了大量治理污水中镉、铬的研究。本文就不同种类微生物对镉、铬的修复及作用机理进行论述,以期为微生物用于实际污水中镉、铬的治理提供参考。     

Meiofauna promotes litter decomposition in stream ecosystems depending on leaf species

Litter decomposition, a fundamental process of nutrient cycling and energy flow in freshwater ecosystems, is driven by a diverse array of decomposers. As an important component of the heterotrophic food web, meiofauna can provide a trophic link between leaf‐associated microbes (i.e., bacteria and fungi)/plant detritus and macroinvertebrates, though their contribution to litter decomposition is not well understood. To investigate the role of different decomposer communities in litter decomposition, especially meiofauna, we compared the litter decomposition of three leaf species with different lignin to nitrogen ratios in litter bags with different mesh sizes (0.05, 0.25, and 2 mm) in a forested stream, in China for 78 days. The meiofauna significantly enhanced the decomposition of leaves of high‐and medium‐ quality, while decreasing (negative effect) or increasing (positive effect) the fungal biomass and diversity. Macrofauna and meiofauna together contributed to the decomposition of low‐quality leaf species. The presence of meiofauna and macrofauna triggered different aspects of the microbial community, with their effects on litter decomposition varying as a function of leaf quality. This study reveals that the meiofauna increased the trophic complexity and modulated their interactions with microbes, highlighting the important yet underestimated role of meiofauna in detritus‐based ecosystems.     

AlCl3 exposure regulates neuronal development by modulating DNA modification

BACKGROUNDAs the third most abundant element, aluminum is widespread in the environment. Previous studies have shown that aluminum has a neurotoxic effect and its exposure can impair neuronal development and cognitive function.AIMTo study the effects of aluminum on epigenetic modification in neural stem cells and neurons. METHODSNeural stem cells were isolated from the forebrain of adult mice. Neurons were isolated from the hippocampi tissues of embryonic day 16-18 mice. AlCl₃ at 100 and 200 μmol/L was applied to stem cells and neurons. RESULTSAluminum altered the differentiation of adult neural stem cells and caused apoptosis of newborn neurons while having no significant effects on the proliferation of neural stem cells. Aluminum application also significantly inhibited the dendritic development of hippocampal neurons. Mechanistically, aluminum exposure significantly affected the levels of DNA 5-hydroxy-methylcytosine, 5-methylcytosine, and N⁶-methyladenine in stem cells and neurons. CONCLUSIONOur findings indicate that aluminum may regulate neuronal development by modulating DNA modifications.     

新疆特色药食两用植物恰玛古内生放线菌的分离与鉴定

恰玛古（Qamgur, Brassica rapa L.）内生菌的研究主要集中在内生真菌,内生放线菌的研究报道较少。通过研究新疆药食两用植物恰玛古内生放线菌多样性,以期发现产新活性物质的放线菌或新种放线菌,为研究微生物药物奠定基础。从恰玛古根、茎和叶三个部位分离培养获得内生放线菌,对其菌落与个体形态进行观察,并利用序列测定方法进行鉴定,以获取其分类地位。从恰玛古三个部位共分离得到17株内生放线菌,其中12株为革兰氏阳性杆菌,3株为革兰氏阳性球菌,2株为革兰氏阳性丝状菌;17株内生放线菌分属于红球菌属（Rhodococcus）、拟诺卡氏菌属（Nocardiopsis）、链霉菌属（Streptomyces）、短杆菌属（Brevibacterium）、小短杆菌属（Brachybacterium）、两面神菌属（Janibacter）和微杆菌属（Microbacterium）。从新疆药食两用植物恰玛古中分离获得17株内生放线菌以稀有放线菌为主。