基于多Agent仿真解析处理剩余污泥的微生物电解池种群互作关系

【背景】微生物电化学系统耦合了电化学反应和厌氧消化过程,在处理剩余污泥同时实现能源回收,成为具有应用前景的技术之一。揭示电活性生物膜和活性污泥种群互作机制,有助于进一步调控和强化系统性能。高通量核酸测序技术研究微生物群落具有投入大、耗时长和不可预测的缺点,开展微生物群落动态仿真可以更有效地预测群落结构与功能。【目的】研究厌氧消化和生物电化学系统的微生物种间热力学与动力学的演化规律。在考虑电子供体、电子受体、温度、pH值等生态条件下,分析底物的电子流向及微生物群落结构的动态变化。【方法】通过对剩余污泥处理的微生物电解池(Microbial electrolytic cell,MEC)建立一个多Agent仿真(Multi-agent-based simulation,MAS)模型,评估MEC对底物氧化电子转移的能量效率和传质效率,模拟微生物群落结构实时变化,同时耦合动力学和热力学分析;揭示影响MES运行的电子流向决定性因素及相应的微生物种群,为复杂污染物生物处理系统中种间互作和动力学研究提供基础依据。【结果】通过MAS模拟,确定MEC污泥处理工艺的最佳能量传递效率与传质效率为η=0.2,ε=0.5,MAS结合热力学与动力学参数模拟微生物的群落动态与实验组有较高的吻合性。在长期的运行中,微生物电化学系统中丙酮酸没有积累。【结论】证实了MAS结合热力学与动力学参数可以预测微生物的群落动态,并进行实时监测。研究表明多Agent仿真为微生物群落结构动态变化提供了一种新的研究方法,该方法与高通量核酸测序技术进行校验和联用,为人工和自然生态系统中微生物种群预测与评估研究提供一个新的手段。     

食品、药品微生物检测实验室质量控制方法分析

系统分析食品、药品微生物检测实验室的质量控制方法,从总体环境条件控制、微生物室管理、样品管理、仪器设备管理、人员管理、培养基质量控制、标准菌(毒)种管理、操作过程控制、记录管理等9个方面进行系统分析,对微生物实验室的质量控制工作提供系统指导,提高微生物检测结果的准确性.     

Microbial polysaccharides with actual potential industrial applications

The microbial polysaccharides reviewed include xanthan gum, scleroglucan, PS-10, PS-21 and PS-53 gums, polysaccharides from Alcaligenes sp., PS-7 gum, gellan gum, curdlan, bacterial alginate, dextran, pullulan, Baker's Yeast Glycan, 6-deoxy-hexose-containing polysaccharides and bacterial cellulose. Factors limiting the commercial potential of certain microbial polysaccharides such as availability, rheological properties, and polyvalency are outlined. The polysaccharides are classified according to their uses as viscosity-increasing agents and as gelling agents. A third category includes polysaccharides with specific applications such as tailor-made dextran and pullulan and polysaccharides used as substrates for the preparation of rare sugars. The difficulties encountered in development of a polysaccharide at the industrial level are pointed out.     

多菌种固体共发酵生物软化稻壳的研究

用NaOH对稻壳预处理 ,解除木质素和半纤维素对纤维素的保护作用以及破坏纤维素的晶体结构 ,使其更容易被微生物分解利用。据多种微生物共生及代谢特性 ,建立由瑞氏木霉AS3 371 1、黑曲霉AS3 31 6和啤酒酵母AS2 399组成的复合微生物体系。通过正交实验优化出一组具有实践前景的多菌种固体共发酵的技术路线和工艺方法 ,较好地实现了复合微生物软化稻壳的目的。实验结果显示 ,在发酵温度 30℃ ,pH4 5左右条件下 ,发酵7d后的最高滤纸酶活力为 5 64U/g发酵物 ,1 0d后的纤维素的降解率为 :2 8 0 5 %。     

SSCP技术分析活性污泥微生物群落结构的条件优化及检验

单链构象多态性(SSCP)技术是一种分析环境微生物遗传多态性的有效方法,具有快速、简便、灵敏等特点.但是,该技术用于分析复杂环境微生物群落结构时需要有针对性地优化操作条件.本研究针对聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)胶浓度、上样缓冲液中去离子甲酰胺浓度、电泳温度,电泳时间等确定了PCR-SSCP技术的优化条件,并以自养脱硫反硝化反应器启动期的活性污泥样品对此优化条件进行了检验,证明了16S rDNA V1～V3区为靶对象时,丙烯酰胺与甲叉的质量比49:1,质量分数12%的聚丙烯酰胺凝胶,上样缓冲液中去离子甲酰胺的体积分数1/3,在4℃,300 V,电泳18 h是最优的操作条件,可以获较理想的SSCP图谱.     

种植体周围炎生物膜的微生物群落多样性研究进展

种植体周围炎是发生在骨性结合种植体周围组织的炎症,是由微生物引发的感染性疾病,可引起种植体周围支持组织丧失而导致种植失败。阐明种植体周围炎生物膜的微生物学基础,可为制定相应防治策略提供理论依据。随着测序技术的发展,基于16S rRNA基因的测序分析技术逐渐应用于与口腔种植体相关的微生物学研究,使人们对种植体周围炎生物膜的微生物群落多样性有了更全面的了解,也进一步认识到种植体周围炎和牙周炎菌斑生物膜的微生物结构存在显著差别。本文根据基于16S rRN基因A序列分析技术的最新研究成果,对种植体周围炎菌斑生物膜的微生物学研究进展作一综述。     

3-氰基吡啶水合酶产生菌的筛选及其酶形成条件

应用富集培养和梯度底物浓度定向筛选技术,从长期被腈化物污染的土壤中筛选到一株产 3-氰基吡啶水合酶(3-cyanopyridine hydratase)活性较高的马红球菌(Rhodococcus e-qui)SHB-121.研究了该菌3-氰基吡啶水合酶的最适形成条件.在最适条件下,酶的比活力达5.3u/mg干细胞,比在初筛条件下的酶活力提高95倍,而在其细胞内共存的尼克酰胺(烟酰胺)水解酶活力很低.     

微生态制剂在胃肠道疾病中的临床应用

微生态制剂(microbial ecological agents, MEA)是利用益生菌及其代谢产物而制成的一种药物制剂。MEA主要是通过补充有益的微生物来重建人体肠道内的菌群平衡,以治疗多种胃肠道疾病。现就近年来MEA在胃肠道中的作用机制,以及在防治炎症性肠病、与抗生素相关的腹泻、幽门螺杆菌感染和慢性肝病等疾病中的临床应用作一概述,为更好地开发和利用MEA治疗疾病奠定基础。     

变性梯度凝胶电泳在微生物生态学中的应用

变性梯度凝胶电泳(denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE)是目前在微生物生态学上应用比较广泛的技术之一,具有简便、准确可靠和重复性好等优点。对DGGE的原理、流程、各项技术要点和在微生物生态学上的应用等方面进行了详细地论述,同时归纳和总结了DGGE的优缺点和局限性。