菌物精荟,普享惠民——广东省科学院微生物研究所 真菌标本馆近三十年科普工作

时光茬,自邓叔群院士(原学部委员)等我国第一代真菌科学家开拓华南菌物学研究至今,已逾半个多世纪。广东省科学院微生物研究所真菌资源研究团队砺前行,在菌物科研方面继承初心、不断创新,取得丰硕成果。近30年来,科研人员秉持科研初心,勇于开拓,将科研成果科普化,向公众普及菌物科学知识,传播科学思想和方法。

生防菌剂与噻唑膦减量配施对番茄根结线虫及根际土壤微生物的影响

减少化学农药的使用,提高生物农药在田间使用效率对实现化学农药减施及农产品质量安全具有重要意义。本研究以番茄‘新金丰一号’为试验材料,采用盆栽接种根结线虫的方法研究噻唑膦与生防菌剂以不同剂量配施对番茄根结线虫的防效及对根际土壤微生物的影响。结果表明:噻唑膦减量50%配施50%生防菌剂处理后,土壤中的根结线虫数量和番茄根系的根结指数相比单独使用噻唑膦或生防菌剂及清水处理均显著降低,番茄移栽后60 d,根结线虫减退率为49.61%,根结指数为32.50,防治效果达64.77%。与仅用噻唑膦处理相比,噻唑膦减量50%配施50%生防菌剂处理还显著增加了番茄根际土壤中可培养细菌、放线菌数量及微生物的总量,其中细菌和放线菌数量较仅用噻唑膦处理增加76.21%和47.96%,微生物总量增加69.60%。此外,放线菌门、子囊菌门的相对丰度也显著增加,而酸杆菌门和芽胞杆菌门的相对丰度则正好相反。无论使用生防菌剂还是噻唑膦减量配施生防菌剂均显著增加了番茄根际土壤中髌骨细菌门、浮霉菌门和木霉属的相对丰度,但仅使用噻唑膦处理则显著降低了木霉属的相对丰度。综上,噻唑膦减量50%配施50%生防菌剂可通过增加番茄根际土壤中可培养微生物数量及放线菌门和木霉属等有益微生物的丰度来提高对番茄根结线虫的防效。

研究微生物饲料制剂加快“白色农业”的进展(之五)

9 蛋白草粉的研究草粉是禽畜的好饲料,它是配合饲料的成分之一.在国外,草粉被当作维生素、蛋白质饲料对待,年用量很大.研究表明,优质草粉所含养分不亚于麸皮,若按可消化粗蛋白质含量计,还优于燕麦、大麦、高粱、黍子和其他精料.我国传统有用野菜野草养猪的习惯,野菜野草中含有很多氨化物,有的是含氮的络合物,测定时都属非蛋白氮的范畴,但它们的营养价值却不亚于蛋白质,这是为传统养殖业证明了的.但是这些野生叶草类一般蛋白含量较低,因而选育和栽培含高蛋白的牧草是很有意义的课题.

研究微生物饲料制剂 加快“白色农业”的进展(之四)

12 前景与展望纵观全球人口增长及对动物性食品需求不断增加的情况,发展“白色农业”势在必行,因此微生物饲料制剂的研究和生产应用将会不断完善和提高.从全世界SCP和MBP研究生产情况看,其困扰因素是成本而不是技术.从广东微生物所研制的4320菌体蛋白饲料发展情况看,作为4320生产原料之一的木薯干片1984年只有300—400元/吨,而1994年涨到了1400元/吨.这就要求人们寻求低成本的途径.

研究微生物饲料制剂 加快“白色农业”的进展(之七)

12 前景与展望纵观全球人口增长及对动物性食品需求不断增加的情况,发展“白色农业”势在必行,因此微生物饲料制剂的研究和生产应用将会不断完善和提高.从全世界SCP和MBP研究生产情况看,其困扰因素是成本而不是技术.从广东微生物所研制的4320菌体蛋白饲料发展情况看,作为4320生产原料之一的木薯干片1984年只有300—400元/吨,而1994年涨到了1400元/吨.这就要求人们寻求低成本的途径.

研究微生物饲料制剂 加快“白色农业”的进展(之六)

11 混菌配伍菌株快速筛选法探讨前文所述,在国内外饲料制剂的生产中,应用混菌配伍菌株进行发酵有明显的优点,问题是如何去筛选适于混菌的菌株.微生物生态系统是一个既复杂又很有利用价值的领域.人们发现,有的产品象茅台酒等名酒,沿用古老的天然多菌发酵技术能生产出优质产品,一旦采用纯培养技术生产出来的东西就变味了;在单细胞蛋白(SCP)生产中多菌发酵比单一菌种效果好……一系列的事实说明,在某些时候,混菌发酵是明智的选择,但这绝对不是一般的1+1的凑合.而是由人们对某种产品或工艺的要求来考虑的.在很多情况下,作为混菌生产配伍,最低的要求是它们之间不能互相抑制,待别是以生产微生物细胞产品为主的发酵技术.

我国农业微生物产业发展研究

农业微生物产业作为利用农业微生物资源和生物技术形成的生物科技产业和高增值农业,涉及种植业、养殖业、农业环境等,在保障粮食安全、提升耕地质量、促进农业减排方面具有重要意义。本文从微生物肥料、饲用微生物产品、微生物农药、酶制剂微生物产品、农业废弃物资源化利用等方向,梳理了我国农业微生物产业的发展现状,进而总结了农业微生物技术与产业发展趋势;在研判种质资源、技术研究、产品研发、行业标准等农业微生物产业发展面临问题的基础上,提出了布局科研平台专项、建设数据信息系统、加强微生物种业创新、构建法律法规体系等重点举措。建立完善的产业政策体系和相关配套措施,健全农业微生物产业创新体系,孵化参与国际竞争的高科技企业,以此保障我国农业微生物产业高质量发展。

我国微生物产业发展战略研究

微生物产业作为战略性新兴产业,是我国培育发展新动能、打造全球竞争新优势的重要领域。在推进健康中国建设的重大机遇面前,发展微生物产业对于区域科技创新、产业高质量发展、保障健康并改善民生等具有积极意义。本文阐述了微生物产业发展的宏观需求,从产业布局、技术进展角度梳理了国际微生物产业发展现状,进而总结产业发展趋势;从产业政策环境、产业规模的角度概括我国微生物产业发展态势,对微生物安全、微生物健康、微生物制造、微生物医药等产业细分方向的发展现状进行调研,据此剖析发展面临的挑战。研究认为,建设系统化的大科学设施、发展产业化的系列技术、推动微生物资源的产业化应用,是我国微生物产业发展的关键举措。加强微生物高技术产业关键核心技术研发,推动建立协同创新发展的产业政策体系,围绕微生物创新平台实施创新驱动并集中打造产业集群,对提升我国微生物产业发展水平具有重要作用。

微生物安全产业发展策略研究

微生物安全是新时期我国社会与经济健康发展的根本保障,是国家粮食安全、公共卫生、社会稳定的重要支撑。本文梳理了我国微生物安全产业发展面临的问题,结合微生物安全产业的政策环境,分析了微生物安全产业的发展需求和现状;在明晰微生物安全产业国内外发展格局的基础上,综合归纳了制约我国致病微生物检测与控制技术创新及应用研发的瓶颈,提出了构建我国微生物安全产业的发展规划。研究建议,强化微生物安全创新研究平台建设;构建微生物安全科学大数据库,以人才建设驱动能力提升;壮大微生物安全龙头企业,以标准规范保障产业发展;强化微生物安全领域的重大系统创新和工程技术研究,探索出我国微生物安全产业的高质量发展路径。

鲮鱼糜致腐微生物分离及其复合生物防腐剂研究

应用ε-聚赖氨酸和螯合增效剂复合控制冷鲜鲮鱼鱼糜中的致腐微生物。采用微生物学方法从市售鲮鱼鱼糜中分离鉴定了9株致腐微生物,选择其中5株优势致腐微生物菌株和3株标准菌株进行ε-聚赖氨酸增效剂筛选,根据筛选结果配制两种ε-聚赖氨酸复合生物防腐剂,并进行复合生物防腐剂对致腐微生物的抑菌效果及其对冷鲜鲮鱼糜的防腐效果研究。结果表明,乙二胺四乙酸二钠(ethylene diamine tetraacetic acid disodium salt,EDTA-2Na)、甘氨酸、L-丙氨酸、L-苹果酸对ε-聚赖氨酸抑菌效果具有较强的增效作用,复合生物防腐剂对试验菌株均表现出较好的抑制作用,使用复合生物防腐剂的鲮鱼糜中菌落总数、挥发性盐基氮含量均明显低于对照组。

汽车空调蒸发器微生物种群调查及分类鉴定研究

蒸发器是汽车空调的重要组成部分,因其不易清洗和更换等原因而可能为微生物的滋生和繁殖提供适宜环境。本文通过对表面涂刷氧化锌的抗菌组蒸发器及未经处理的对照组蒸发器上微生物群落的采集、分离、培养及分类鉴定,明确了汽车空调蒸发器上存在的主要微生物种群。结果表明,芽孢杆菌为汽车空调蒸发器上的优势微生物种群,其次为鞘氨醇单胞菌、红酵母菌、不动杆菌及甲基杆菌等。与对照组蒸发器相比,抗菌组蒸发器上的微生物种群数量与种类均显著下降,表明对汽车空调蒸发器的抗菌处理可有效抑制蒸发器表面微生物的滋生及繁殖。本文的研究结果有望对解决汽车空调异味提供一定的研究基础。

VBNC状态微生物与食品发酵的研究进展

活的但不可培养(viable but nonculturable,VBNC)状态是微生物生存的重要策略,在这种状态下微生物可以抵抗各种压力,如杀菌剂、抗生素、酸或氧化剂等,VBNC状态在微生物发酵过程中至关重要。本文从VBNC状态微生物的研究现状,常见食品发酵微生物种类、微生物VBNC状态在食品发酵中的作用以及VBNC状态微生物的检测方法进行了综述,旨在为食品微生物发酵过程的优化和控制提供参考。

硝酸钙-微生物协同缓释颗粒原位修复污染底泥

利用硝酸钙、反硝化微生物和固化剂制备了一种缓释复合材料,分别探讨不同固化剂投加比的缓释材料对批次和现场试验中上覆水及底泥的修复效果。结果表明,缓释颗粒能够有效控制NO_(3)^(-)-N释放率。在批次试验第30天且m(硝酸钙):m(固化剂)=20:1时,相比直接投加Ca(NO_(3))_(2),上覆水NH_(4)^(+)-N,TN和COD浓度最高可降低72.3%,63.2%和48.8%,底泥中酸可挥发性硫化物(AVS)去除率高达91.1%。缓释材料在现场示范研究中得以有效应用,证明基于硝酸钙-微生物协同作用的缓释颗粒是一种有效的重污染底泥原位修复材料。探讨了“先泥后水”的水生态修复新模式,对高效消除底泥黑臭和重建好氧微生态系统具有重要意义。

胶囊剂型保健食品生产过程微生物分布和溯源分析

分别对胶囊剂型保健食品不同时期生产过程中的人员手部、设备表面进行微生物污染调查,监测车间清洁卫生的质量变化,对典型的污染微生物进行分离鉴定,掌握各环节微生物菌群构成,评价企业生产过程微生物控制系统的有效性。结果显示,34份人员手部涂抹样本中大肠菌群、金黄色葡萄球菌的检出值均<10 CFU/手,菌落总数介于10-10^(7) CFU/手;132份设备表面涂抹样本中大肠菌群、金黄色葡萄球菌的检出值均<0.4 CFU/cm^(2)(设备表面),菌落总数介于10-10^(4) CFU/cm^(2)。从样本中分离出46株微生物(其中细菌44株,真菌2株)进行菌种鉴定,优势种群为类芽胞杆菌属(Paenibacillus sp.),占比为60.87%,其次是不动杆菌属(Acinetobacter sp.)、芽胞杆菌属(Bacillus sp.)和短杆菌属(Brevibacterium sp.),占比均为4.35%。基于16S rRNA基因序列和MALDI-TOF蛋白指纹图谱对分离的类芽胞杆菌进行溯源分析发现在人员手部和设备之间存在交叉污染,且该菌长期定殖用于周转物料的容器表面,对产品质量控制存在潜在风险。

熏蒸提取法对比测定不同土种中的微生物碳含量

土种是土壤发生分类中的最基础分类单元,基于土种的微生物量调查是土壤生物调查中的重要工作,其中微生物量以微生物碳含量表征。采用氯仿熏蒸提取法-碳光谱分析法和重铬酸钾氧化法对比测定土壤中的微生物碳含量,对于提取液中的有机碳含量,碳光谱分析法的检出限为0.11 mg/L,重铬酸钾氧化法的检出限为1.55 mg/L。在精密度实验中,对于熏蒸后的土样,碳光谱分析法的RSD为8.8%~9.9%,重铬酸钾氧化法的RSD为7.0%~17.6%。对于未熏蒸处理的土样,两种方法的RSD分别为5.3%~9.3%和9.3%~12.0%。微生物碳测试结果与土壤的水分含量相关性显著(p<0.05)。对比两种方法的测定结果,发现熏蒸土样的相对偏差为0.1%~49.4%,未熏蒸土样的相对偏差为0~60.9%,低浓度样品的偏差较大。对于不同土种中微生物碳含量的测定,碳光谱分析法测得结果为146~414μg/g dry soil,重铬酸钾氧化法为131~407μg/g dry soil,两种方法测定结果间无显著差异。结果表明,低浓度样品测定时采用重铬酸钾氧化法造成的误差较大,宜采用碳光谱分析法,两种方法均能有效测定不同土种中的微生物碳含量。

造纸法再造烟叶废水中微生物多样性分析

造纸法再造烟叶废水中富含微生物,而了解废水中微生物的多样性,将有助于针对性的优化生化处理工艺,提高废水处理效果。本文采用16S rRNA基因高通量测序对某造纸法再造烟叶生产废水污泥中微生物多样性进行了分析。结果表明,其所包含菌门数占到了目前细菌域中已经发现的菌门数中的80%,显示了废水污泥的物种多样性和群落结构复杂性,从侧面佐证了其在降解有机污染物和无机污染物以及降低废水水质色度方面的独特活性和广谱性,从而为再造烟叶废水处理的效果提供了稳定而高效的重要保障。

密闭环境中空气微生物检测和监测技术分析

从空气微生物的监测入手,分析密闭环境中空气微生物的主要来源,系统化地研究微生物群落结构和动态变化规律,探讨密闭环境中空气微生物检测和监测技术。

洗涤产品生产环境与生产工艺的微生物风险分析

为获得微生物分布的基础数据、帮助工厂识别微生物风险点并评价防腐体系的有效性.文章对洗涤剂厂的生产环境和生产过程中的微生物风险进行了调查研究。连续3个月对工厂的空气、水样、原材料、设备表面、包装材料和生产过程进行微生物采样并检测,利用分子生物学方法对生产过程中的污染菌进行了菌种鉴定,并通过最小抑菌浓度(MIC)测定和防腐挑战试验评价工厂所用防腐剂的有效性及其对所生产成品的防腐效能。实验表明,原材料、设备表面和包装材料中均未检出微生物;空气中有两个位点的浮游菌总数超标,达到了2 010 CFU/m3和2 030 CFU/m3,分别位于4月份的乳化间和5月份的生产车间,其他时间和位点浮游菌总数均<1 000 CFU/m3,在合格范围内;生产用水在3个月份的抽检中均存在菌落超标的现象,菌落总数在102~105CFU/m L之间;生产过程取样均在加入活性物和助剂的步骤中检出了微生物,从中分离出了25株细菌,MIC值均<0.01%,优势菌为肺炎克雷伯氏菌和阴沟肠杆菌。添加标准菌株和优势菌株到生产成品中进行防腐挑战测试均能通过,说明所用防腐剂有效且产品防腐性能良好。该工厂微生物风险点为空气、水样及生产过程中添加活性物和助剂的步骤,成品及时添加防腐杀菌剂后防腐效能良好。因此,建议工厂加强对风险点的监督管理,降低微生物污染风险。