中等海拔低压低氧环境暴露对中国健康人群肠道菌群的影响

目的:分析中等海拔低压低氧环境暴露对健康人群肠道菌群的影响。方法:招募2018年~2019年由广东省广州市(平均海拔<50 m)派驻西藏林芝市八一区(平均海拔约2900 m)进行援藏建设工作的健康成人,基线组(base组)42例,入藏6个月组(暴露组,six组)34例。收集人群的粪便样本,提取肠道微生物DNA,对肠道菌群16S rDNA V3~V4区进行高通量测序并进行生物信息学分析。结果:(1)两组人群门水平的优势菌类别相同,但门、属菌群比例不同。与base组相比,暴露组菌群α多样性增加(P=4.00×10^(-4)),β多样性下降(P=1.00×10^(-3)),菌群分布存在显著差异。(2)差异分析显示,与base组相比,six组与代谢综合征发生、机体炎症正相关的变形菌门(Pro-teobacteria)(|LDA|>4,P<0.05),有害菌埃希氏-志贺氏菌属(Escherichia-Shigella)、粪肠球菌(Enterococcus_faecalis)、流感嗜血杆菌(Haemophilus_influenzae)和幽门螺杆菌(Helicobacter_sp._UNSW1.7sp)丰度下降(adjusted P<0.05);而拟杆菌门(Bacteroidetes)(|LDA|>4,P<0.05),有益菌丁酸梭菌属(Butyricimonas)、乳酸杆菌[Lactobacillus_sp._RA2113(s)]和丁酸梭菌[Butyricimonas_sp._Marseille-P2440(s)]丰度增加(adjusted P<0.05)。(3)PICRUSt功能预测显示,中等海拔低压低氧暴露后的人群肠道菌群外源物质生物降解与代谢、膜运输、氨基酸代谢功能显著性降低(adjusted P<0.05),其它次生代谢物的生物合成、核苷酸代谢功能显著性增强(adjusted P<0.05)。(4)BugBase表型预测分析表明,中等海拔低压低氧环境暴露后人群的肠道菌群表型发生显著变化,与base组相比,six组革兰氏染色阳性菌和厌氧菌的比例增加(adjusted P<0.05);革兰氏染色阴性、兼性厌氧、氧化胁迫耐受和生物膜形成特征的菌比例下降(adjusted P<0.05)。结论:中等海拔低压低氧暴露后健康人群肠道菌群组成及多样性改变;菌群门、属水平的物种丰度发生变化;肠道菌群的功能基因丰度存在显著差异,表明中等海拔低压低氧暴露对人体肠道菌群存在一定影响。

降解PVA混合菌系的筛选及菌株的分离纯化

在好氧和厌氧条件下筛选出能够高效降解聚乙烯醇(PVA)的实验菌种,并通过多次划线分离的方法,得到纯化的目标菌种。方法:制作好氧和厌氧培养基富集实验菌种,再将实验菌种分离和筛选得到纯化的目标菌种,并通过基因测序的方法得到与之相似的菌种。结果:通过划线分离,最终得到纯化的四株长势较好的菌种分别是S1,S2,S3和S4。通过基因测序,S1是博代氏杆菌属(Bordetella),S2是科恩氏菌属(cohnella),S3是人苍白杆菌(Ochrobactrum anthropi),S4是博代氏杆菌属(Bordetella)。结论:微生物群落的组成表明了变形杆菌门(Proteobacteria)是导致PVA下降的主要细菌。好氧和厌氧反应器细菌多样性的差异并不明显,其中博代氏杆菌属可以分别存在于两种操作条件下,而科恩氏菌属适合在好氧反应器中生存,人苍白杆菌属则更适应厌氧反应器的环境。

鼠李糖脂强化生物滴滤塔去除乙苯废气效能及菌群结构研究

对添加表面活性剂鼠李糖脂后生物滴滤塔(BTF)去除乙苯废气的效能及滴滤塔中微生物16S r DNA高通量测序结果进行分析,探讨了鼠李糖脂对生物滴滤塔处理有机废气效能的影响机理.结果发现:鼠李糖脂在浓度为21.6 mg·L^(-1)时对微生物生长的促进作用尤为明显,BTF2(添加鼠李糖脂)和BTF1(对照)在挂膜启动期间生物量都呈现出逐渐增加的趋势,添加鼠李糖脂的BTF2在第35 d时生物量比BTF1增加了39.62 mg·g-1.BTF2的挂膜启动时间比BTF1缩短了5 d,并且系统挂膜稳定后对乙苯废气的去除率提高了12%.BTF1和BTF2的微生物群落组成基本相同,主要优势菌群是变形杆菌门.在BTF1系统中,变形杆菌门占62.3%;在BTF2系统中,变形杆菌门占81.9%.在属水平上,BTF1下层系统的主要优势菌属占45.7%,在BTF2下层系统主要优势菌属占73.4%.研究表明,在BTF系统中添加鼠李糖脂可以促进优势菌的富集生长,缩短系统启动挂膜时间,强化BTF系统对乙苯的降解,并提高BTF的去除效率和稳定性.