微生物利用农业有机废物发酵产乳酸的研究进展

为了降低乳酸发酵成本,减少环境污染,提高乳酸发酵的工业适应性,以农业有机废物等可再生资源为原料,微生物发酵方法生产乳酸克服了传统方法的弊端,得到广泛的应用。在介绍发酵产乳酸的微生物类群及代谢途径基础上,系统论述了微生物利用农业有机废物发酵产乳酸的研究进展,并介绍了乳酸的发酵、提取和纯化工艺。最后,从开发微生物种质资源、优化发酵和提纯工艺、扩大资源利用3个层面,展望了微生物利用农业有机废物发酵产乳酸的前景。

污水中PPCPs处理技术的研究进展

主要围绕水体中药品和个人护理用品(PPCPs)的分类、来源及其危害展开介绍,并重点对国内外污水中PPCPs的处理技术进行综述,对比各处理技术的优劣及应用现状,以期发现处理污水中PPCPs的高效措施,为污水中PPCPs处理技术发展提供借鉴和参考。

土壤因子对阿特拉津吸附动力学及其污染土壤微生物修复的影响

除草剂阿特拉津已经对中国北方农田土壤产生了较高的污染风险,对其有效的原位修复已成为研究热点。微生物修复技术因具备高效、廉价、生态友好等优势,利用其进行阿特拉津污染土壤的原位修复逐渐受到广泛关注。本文从土壤成分、酸碱度、物理结构、养分水平等方面,分别详尽的阐述了土壤因子对阿特拉津的吸附-解吸动力学、功能微生物的增殖与活力的影响。同时,也为今后增强微生物原位修复效果提出了一些可行的建议和方案。总之,本文可为污染土壤生物修复方式的因地制宜选择与推广奠定理论基础,也为进一步强化微生物原位修复污染土壤的效果提供理论指导。

有机磷类农药微生物修复研究进展

有机磷类农药是目前化学防治常用种类之一,过量施用导致环境污染、农产品质量安全等问题日趋严重,国内外各学科领域科研人员也在积极探索该类农药污染的修复治理方法。本文在总结有机磷类农药应用现状及微生物降解机制基础上,详细汇总了有机磷类农药降解微生物种类,总结了功能微生物对有机磷类农药的降解谱,并展望微生物修复技术在农药修复应用前景,以期为该类研究工作提供理论依据。

微生物多糖在酸奶中的应用研究进展

微生物多糖主要是由细菌、酵母等在代谢过程中产生的一类复杂的生物大分子,因其具有独特的结构功能而在近年来被广泛应用。大量研究表明,将不同来源的微生物多糖添加到酸奶中,可充分发挥多糖对酸奶功能的强化作用。该文首先介绍添加到酸奶中的微生物多糖的来源、结构及功能特性,然后就不同的微生物多糖添加到酸奶后对产品品质的影响进行综述,最后展望微生物多糖在酸奶中的应用前景。

水稻田除草剂微生物降解的研究进展

为了解决水稻田除草剂残留对土壤和后茬敏感作物药害等问题,为污染土壤微生物修复提供理论依据,文章综述了微生物降解除草剂的途径和影响因素、分析了施用二氯喹啉酸、苯噻草胺、磺酰脲类以及二硝基苯胺类除草剂的药害、总结了降解微生物的研究进展和目前研究存在的问题,最后提出了关于微生物修复污染的土壤目前需要解决的问题并对未来微生物修复除草剂污染的土壤研究趋势进行了展望。

新型冠状病毒肺炎疫情期间大学生膳食营养状况研究——以黑龙江大学为例

新型冠状病毒肺炎疫情期间,为了能够有针对性地指导大学生合理膳食并对其进行有效的营养干预,采用自行设计的食物频率线上问卷,对黑龙江大学358名学生的一般人口学特征及疫情发生后2个月内的生活习惯、膳食摄入情况和食品卫生意识进行了调查、分析及评价。结果显示,问卷总量表的Cronbach’sα值为0.750,Kaiser-Meyer-Olkin(KMO)值为0.873,巴特利特球形检验χ^(2)为3004.946,df为703.000,p为0.000,问卷具有良好的信效度。疫情期间大学生存在睡眠质量下降、排便频次改变、运动量减少、饮食不规律等不良生活习惯。各类食物均存在摄入不足现象,其中蔬菜类、水果类、大豆及坚果类食品男性的膳食不足比例明显高于女性(p<0.050),食品安全意识有待提高。建议疫情期间正确引导大学生建立科学的膳食结构,形成健康的饮食行为及生活习惯,重视蔬菜、水果及奶制品的补充,同时加强普及膳食营养知识和食品安全知识,建立良好的膳食营养和食品安全观念。

微生物levan果聚糖及其益生功能研究进展

Levan果聚糖是一种主要以β-(2,6)糖苷键作为主链,少量β-(2,1)糖苷键作为支链的天然同型多糖。自然界中果聚糖主要来源于微生物果聚糖蔗糖酶催化蔗糖聚合而成。由于levan具备很多重要的生物学性能,如抗肿瘤、降血糖、降血脂等,从而在生物医学、食品和制药等领域的开发利用具有巨大的潜力。本文介绍了levan的性质以及levan利用果聚糖蔗糖酶催化的生物合成途径,对包括促进益生菌增殖、抑制有害菌生长、激活免疫因子、降血糖、降血脂、抗肿瘤以及抗氧化的益生功能进行了综述,并分析了目前levan存在的挑战,为后续levan潜在的商业化价值提供科研思路。

微生物阿魏酸酯酶性质及应用研究进展

阿魏酸具有抗氧化、降血脂、抑菌消炎等生理功能,阿魏酸酯酶可以使阿魏酸甲酯、低聚糖阿魏酸酯等以酯键结合的阿魏酸游离出来,同时将香豆酸等抗氧化活性物质水解释放,在食品及医药等行业具有很大的应用价值。本文对微生物发酵产阿魏酸酯酶及其理化性质、结构、分类进行了阐述,同时对不同来源的阿魏酸酯酶基因克隆及阿魏酸酯酶在食品和医药等行业的应用进行了综述。

基于Web of Science的森林土壤微生物多样性研究趋势分析

客观分析国内外森林土壤微生物多样性的研究现状,总结现阶段研究的重点与薄弱点,旨在为从事森林土壤微生物的科研工作者与决策者提供数据参考。以“forest and (soil microbial diversity or soil bacterial diversity or soil fungal diversity)”为检索词,检索时间为2007—2020年,检索数据库为Web of Science数据库,分析软件采用VOSviewer可视化分析工具。研究共检索出文献4266篇,发文量随着时间的推移总体上呈现上升趋势。位列前3名的研究机构均在中国,中国科学院在该领域的发文量最多,发文量为477篇,占总发文量的11.18%。来自荷兰的第一作者van der Heijden发表的题为《The unseen majority:Soil microbes as drivers of plant diversity and productivity in terrestrial ecosystems》的论文是被引用最高次数的文献,有较大的影响力。环境科学生态学、农学和微生物学3个研究方向为该领域的主要研究方向。从高频关键词可看出当前的研究热点主要集中在环境因子碳、氮、有机质与微生物多样性的相互作用方面。

Bt早粳稻对土壤微生物数量影响及其外源基因的转移

为了研究种植Bt早粳稻对土壤微生物数量影响以及Bt早粳稻中的外源DNA向土壤微生物水平转移情况,以Bt早粳稻各生长发育期田间土壤为试材,用平板菌落计数法、PCR法测得土壤微生物数量和Bt基因等DNA片段等数据。结果显示:在水稻生长发育的返青期、分蘖期、孕穗期、抽穗期和成熟期,种植Bt早粳稻‘HD1’‘、HD2’‘、HD3’和‘HD4’等品系的田间根际及行间土壤细菌、放线菌和真菌数量与种植其受体品种对应田间土壤微生物数量相比,均未见显著不同;未发现Bt早粳稻各品系外源DNA片段向土壤细菌、放线菌和真菌等微生物的水平转移现象。Bt早粳稻田间土壤微生物数量与普通水稻相比较没有显著差异,土壤微生物中也未见来自于Bt水稻的外源DNA。

转Bt基因早粳稻对土壤微生物数量及其区系结构的影响

研究了种植转Bt基因早粳稻对土壤微生物数量及其区系结构的影响,为转基因水稻环境释放及评估其生态风险提供依据。以田间种植的转Bt基因早粳稻各个生长发育阶段的根际及行间土壤为试材,用平板计数法测得土壤细菌、放线菌和真菌数量及丰度等数据。结果表明,在水稻生长发育的返青期、分蘖期、孕穗期、抽穗期和成熟期,田间根际及行间土壤细菌、放线菌和真菌的数量及丰度等性状,在转Bt基因早粳稻HD1、HD2等品系及其受体品种间或HD3、HD4等品系及其受体水稻间均未见显著不同。寒地转Bt基因早粳稻田间土壤微生物区系状态与普通水稻相比较没有明显变化。该研究进一步证实了转Bt基因水稻对土壤微生物数量及区系结构没有显著影响。

传统发酵豆酱的微生物群落结构和游离氨基酸组成及其相关性分析

研究传统发酵豆酱产品质量的差异,通过定量描述分析法对吉林省长春、黑龙江省桦南、黑龙江省宝泉岭和黑龙江省黑河4个地区发酵豆酱样品(分别为ChangC、HuaN、BaoQL、HeiH)进行感官评价,运用高通量测序技术和氨基酸分析技术测定其微生物群落结构和游离氨基酸组成,并探讨两者的相互关系。结果表明:BaoQL感官评价最好。不同豆酱样品的菌群组成差异较大,菌群中优势细菌和优势真菌的种类也各不相同,其中样品HuaN和HeiH的优势细菌为四联球菌(Tetragenococcus),样品ChangC的优势细菌为乳杆菌(Lactobacillus),样品BaoQL的优势细菌为魏斯氏菌(Weissella);样品HuaN和HeiH的优势真菌为青霉菌(Penicillium),样品ChangC的优势真菌为unclassified-k-Fungi,样品BaoQL的优势真菌为曲霉菌(Aspergillus)。通过对其游离氨基酸进行主成分分析和综合性评价,可得东北不同地区传统发酵豆酱游离氨基酸含量存在差异,样品BaoQL的游离氨基酸综合评分最高,样品ChangC次之,HeiH评分最低。采用偏最小二乘回归模型分析豆酱的微生物多样性和游离氨基酸组成的相关性可知,菌群的种类和丰度对游离氨基酸的组成和含量影响较大,从而影响豆酱的质量,其中对游离氨基酸含量影响较大的细菌为Weissella,真菌为毕赤酵母菌(Millerozyma)和Aspergillus。本研究揭示了豆酱中游离氨基酸与微生物群落组成之间的相关性,为豆酱产品的工业化生产提供理论依据。

微生物源脂肽的生物合成和分子调控

微生物源脂肽具有抑制真菌和细菌的生长、抗病毒和抗肿瘤等多种生物活性,在农业生物防治、临床医疗、环境治理等多种领域具有巨大的应用潜力。然而,低产量一直是影响其推广应用的瓶颈。深入了解脂肽合成的关键因素和调控策略对于提高其产量和纯度至关重要。本文概括了3大家族脂肽surfactin、fengycin和iturin的结构、功能及应用前景,介绍了NRPS和NRPS-PKS两种合成系统的结构域和功能,阐释了脂肽生物合成过程中侧链脂肪酸的合成、脂肪酸的活化及与氨基酸的连接、肽链的延伸和环化三个阶段的模块组装和酶催化活动,以及三大家族脂肽合成操纵子开放阅读框的组成;总结了导入或缺失关键基因、定点突变、模块替换、强启动子替换、修饰前体路径等多种遗传操作对脂肽产量的影响,以及群体感应肽信息素、sigma因子等全局调控因子对脂肽合成基因表达的调节。指出利用多组学联用深入探讨脂肽合成的全局分子调控机制和加强结构域蛋白互作和分子动力学研究是提高脂肽产量和纯度以及创造新脂肽的理论基础,提出了利用基因组装和编辑等合成生物学方法及代谢工程技术提高脂肽产量和挖掘新型脂肽靶向性的可能途径,为推进脂肽的生产和应用进程提供科学参考。

基于Web of Science的精喹禾灵研究热点与趋势的可视化分析

本研究旨在客观分析精喹禾灵(Quizalofop-p-ethyl)领域的研究现状,并揭示其研究前沿,以期为相关学者提供科学的数据参考。通过科学引文索引扩展版SCIE检索“Quizalofop-p-ethyl”,查到2007-2023年间181篇相关文献,并从中获取了精喹禾灵发文量、发文研究机构和作者等信息。借助Python和VOSviewer工具,进行了精喹禾灵研究领域关键词共现图谱的可视化分析。主要研究结果有:(1)精喹禾灵领域世界发文量和被引频次整体呈上升趋势,中国为发文量最多的国家,前10位世界发文量的研究机构大部分来自中国;(2)发文量最多的作者为美国的Webster EP,来自中国的研究机构篇均被引频次均较高;(3)研究热点主要聚集在降解和除草剂等方面。综上所述,中国在精喹禾灵研究领域处于领先地位,国内学者具有较强的研究实力和国际影响力。然而,近年来中国的发文量有所下降,面对日益深入的研究需求,中国需要持续努力以保持其领先优势。

Hydrus在农业灌溉及氮素运移方面的研究进展

我国农业灌溉效率较低,农业水域环境污染问题显著。为了探讨Hydrus在农业灌溉和氮素运移中的应用,文章针对近年来国内外Hydrus在农业灌溉及氮素运移方面的相关文章进行了整理综述。结果表明,Hydrus在涌泉灌溉、滴灌及土壤水分中的应用显著,同时也多用于分析氮素运移的影响因素及硝化与反硝化作用。在此基础上,Hydrus仍存在因模型参数设置等导致的误差,可以通过与其他模型耦合或开发相关拓展功能来提高模拟精度。

场地污染模拟与修复技术研究进展

随着我国工农业经济不断发展,场地污染问题已成为人们关注的焦点,高效治理场地污染是改善生态环境的重中之重。针对近年来国内外在治理场地污染方面的相关文献进行了整理综述,总结了现有场地污染模拟和修复技术的优缺点和适用范围。结果表明:数值模型可以帮助更好地跟踪污染物迁移过程,从而制定相应的控制措施;修复技术可以为环境治理提供技术支撑,从而降低二次污染,提升修复效率。在此基础上,对场地污染的模拟和修复技术的应用进行了展望:在模拟技术方面,应该灵活运用软件,多种模型耦合模拟,针对不同区域的不同问题精准设计;在修复技术方面,应降低修复产生的次生污染,大力发展植物修复技术,寻找兼顾环保和效率的方法。

蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)HDYM-02对亚麻生物脱胶沤麻液的理化性质及酶活作用研究

以分离自亚麻温水沤麻液中的蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)HDYM-02为出发菌株,探究沤麻液的理化性质以及一系列脱胶酶的活性,进行了亚麻加菌生物脱胶研究。结果表明,加菌组中的细菌总数始终大于对照组,pH值整体低于对照组。与对照组相比,加菌组果胶酶和果胶裂解酶活性都有所提高,最大值分别为200.1±4.9和366.1±3.1 U·mL^(-1)。相对对照组,加菌组多聚半乳糖醛酸酶、β-甘露聚糖酶和木聚糖酶活性都有所提高,半乳糖醛酸的含量也比对照组含量提高了31%。B.cereus HDYM-02能够提高体系中脱胶酶的酶活,且脱胶周期缩短了24 h。

生物技术在纤维亚麻育种中的应用进展

亚麻纤维在农业、医疗、工业及航天业得到广泛应用。随着分子生物学技术与基因工程技术的迅猛发展,育种方法的研究成为培育新亚麻植物的关键,为了加快育种效率,提高亚麻纤维的质量与产量,综述了基因工程技术、组织培养技术和分子标记技术在亚麻育种中的应用,重点阐述了基因工程在亚麻质量和品性提升中应用以及原生质体融合与培养技术在亚麻育种中应用的最新研究进展,为亚麻种质资源的研究与发展提供依据。

基于木脂素生物合成的内生菌发酵五味子研究

采用内生菌发酵法高效生产五味子木脂素成分,通过HPLC法,以4种木脂素成分为对照,筛选出能够提高五味子木脂素的发酵菌株,采用柱色谱法分离纯化发酵五味子中4种主要木脂素成分,并对发酵菌株进行了形态学观察和18S rDNA序列同源性分析。结果表明,内生真菌WJ1能显著提高发酵五味子样品中4种主要木脂素成分,采用柱层析法可分别得到五味子醇甲、五味子酯甲、五味子甲素和五味子乙素,经鉴定发酵菌株WJ1为黑曲霉(Aspergillus niger),上述研究为生产五味子木脂素成分奠定了基础。