不同水生植物—微生物系统去除水体氮磷能力研究

目前,中国湖泊水体的富营养化环境现状令人堪忧。如何有效利用更多具有经济价值的水生植物—微生物系统去除氮、磷(特别是氮)具有非常重要的意义。通过对不同总氮(总磷一定)浓度下香根草、水葫芦、水芹等水生植物—微生物系统培养水质、根际细菌总数及植物体氮、磷含量进行监测,来分析其水质动态变化规律,以及水质参数、根际细菌总数及水生植物之间的相关关系;揭示水生植物—微生物系统中水生植物的吸收作用和根际微生物系统对净化水质的作用。试验分析得出:3种水生植物去除营养盐氮、磷的能力各有不同,在所设置的3个总氮(TN)浓度下,各有一种植物能够达到最好的处理效果,且能较好地促进根际细菌的生长。比较而言,水芹系统对高浓度氮的吸收能力强,水葫芦系统对高浓度磷的吸收能力强。

水生植物、附生微生物及其对渔业生态环境的调控作用研究进展

渔业生态环境问题一直以来受到广泛关注,目前发现水生植物及其附生微生物在去除水体污染物方面具有显著作用,是一种绿色高效的水质调控措施,在渔业生态环境调控方面应用广泛。文章从水生植物修复手段、水生植物-附生微生物之间的相互作用、水生植物及其附生微生物对渔业水域典型污染物的作用等角度,对近年来的相关研究进展进行综述,以期明确水生植物及其附生微生物在水质调控中的重要作用,指出水生植物-附生微生物生态调控手段目前存在的问题,并提出完善该调控手段的研究方向,可为渔业生态环境的调控提供更优方案。

微生物强化水生植物修复污染水体研究进展

近年来,中国水环境质量不断改善,但在典型流域中,仍有部分水体断面存在较为严重的水污染,主要体现在氮、磷等污染物超标严重。水生植物已被广泛应用到受污染水体修复中,但单独的水生植物对水体的修复效果不理想。将水生植物与微生物相结合组成耦合修复系统,已成为一种低成本、生态友好和可持续的污染水体修复技术。该文综述了近年来水生植物-微生物耦合修复污染水体的应用现状,重点阐述了水生植物-微生物耦合的形式、相互作用机制以及微生物强化水生植物去除水体污染物机制。最后,结合已有研究现状,对该耦合修复技术的研究方向提出了展望。

OmniLog TM微生物鉴定系统在青海高原野生型鼠疫噬菌体宿主谱检测中的应用研究

目的采用两种微量法检测青海高原野生型鼠疫噬菌体的宿主谱,为今后噬菌体生态学研究和基于宿主范围噬菌体分类研究提供科学依据。方法基于OmniLog TM微生物鉴定系统微量法和微量点滴法,检测3株鼠疫噬菌体对2株鼠疫耶尔森菌(鼠疫疫苗株EV 76、614F)和4株非鼠疫耶尔森菌(假结核耶尔森菌PTB3、PTB5、大肠杆菌V517、小肠结肠炎耶尔森菌52302-2)的裂解情况。结果476号、087号和072204号鼠疫噬菌体均能成功感染鼠疫疫苗株EV 76、614F并依赖其生长繁殖,且基于OmniLog TM系统33℃培养48 h也能够观察到试验孔中四唑类染料颜色随着噬菌体数量的增加和宿主菌数量的减少而变淡。利用微量点滴法检测3株鼠疫噬菌体对4株非鼠疫耶尔森菌敏感性结果显示,28℃和37℃时476号鼠疫噬菌体对假结核耶尔森菌PTB5敏感,而087号和072204号对其不敏感;476号、087号和072204号鼠疫噬菌体对假结核耶尔森菌PTB3、大肠杆菌V517、小肠结肠炎耶尔森菌52302-2这3株非鼠疫耶尔森菌均不敏感,且基于OmniLog TM系统观察到试验孔与对照孔中细菌生长曲线和四唑类染料颜色分别呈现相似对应的结果。然而,以鼠疫疫苗株EV 76、614F为宿主菌,37℃时072204号鼠疫噬菌体微量点滴于固体培养基上不显示噬菌斑。结论基于OmniLog TM检测系统的噬菌体宿主范围测定法可以作为一种替代传统检测宿主谱的测定方法,在噬菌体与宿主菌相互作用研究中具有较好的应用价值。

肠-肺微生物群在免疫系统构建和调节中的重要作用

微生物与人体免疫系统的互动一直是生物医学研究的焦点。新一代测序发现不仅肠道,呼吸道也存在着微生物群,且肠-肺微生物群之间通过免疫细胞及其活性因子等形成了一个相互关联的网络。本综述旨在探讨肠道和肺部微生物群如何调节免疫应答,包括其在局部和全身免疫调节中的作用;同时,解析肠-肺轴之间的免疫联系,对深入理解微生物在免疫系统的作用及探索新的疾病诊疗策略具有重要临床意义。

植物-微生物电化学耦合降解底泥中氯硝柳胺的特性

以植物-底泥-微生物电化学系统中氯硝柳胺的降解为研究对象,研究了外加电压、植物(菖蒲(Acorus Calamus L.)和黑麦草(Lolium Perenne L.))以及生物表面活性剂(鼠李糖脂)对氯硝柳胺降解的影响。研究结果表明:外加适量的直流电压可以对底泥-微生物电化学系统中氯硝柳胺的降解产生一定的促进作用,1.2 V外加电压作用下的底泥-微生物电化学耦合系统中氯硝柳胺降解的半衰期比0.2 V减少了11.59%;植物对底泥中氯硝柳胺降解具有促进作用,1.2 V电压作用下的菖蒲和黑麦草微生物电化学耦合系统氯硝柳胺降解半衰期比无植物时分别减少7.43%和1.58%;外加适量的鼠李糖脂对于底泥中氯硝柳胺的降解具有促进作用,外加1.2 V电压,在且菖蒲-底泥-微生物电化学耦合系统中加入0.50 g·kg^(-1)鼠李糖脂,氯硝柳胺降解半衰期最小,比不加入鼠李糖脂减少26.45%。耦合系统中的氯硝柳胺通过生成2-氯-4-硝基苯胺、5-氯水杨酸等中间产物逐渐降解,最终生成CO_(2)、H_(2)O等。

内陆河流域浮床植物根际微生物群落特征与比较

为研究内陆河流域不同浮床植物的根际微生物群落结构、多样性、潜在生态功能及其差异,采集了位于沱江二级支流赤水河生态浮床上的风车草(Cyperus involucratus)、黄菖蒲(Iris pseudacorus)、再力花(Thalia dealbata)、鸢尾(Iris tectorum)、美人蕉(Canna indica)、梭鱼草(Pontederia cordata)6种植物生长旺盛时期的根系样本,通过细菌16sRNA片段高通量测序和生物信息学手段,分析了微生物群落结构组成、生物多样性以及潜在的生态功能。结果表明,变形菌门(Proteobacteria)在6种浮床植物根际细菌中占绝对优势,丰度达47.5%~72.2%,在植物生长环境较为相似且空间距离较近的情况下,不同浮床植物根际微生物属水平优势种群丰度差异仍较大。微生物群落多样性由大到小依次为鸢尾、美人蕉、黄菖蒲、风车草、再力花、梭鱼草,同科同属的黄菖蒲和鸢尾根际细菌组成相对较为相似。风车草根际硝化/反硝化功能菌群丰度更高,梭鱼草根际芳香族化合物降解功能菌群丰度显著高于另外5种植物。根长、株高和生物量更大的植物根际微生物中芽殖杆菌属丰度显著更高,植物生长指标与部分根际细菌氮转化存在正相关关系。研究结果可为浮床植物根际微生物群落研究和生态浮床的建设优化提供参考。

水生植物微生物强化系统对日本沼虾养殖水体的生物净化

通过在池塘水体中栽种以轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)为主的水生植物,并添加活菌含量>108 g-1的复合微生物制剂,构建了水生植物-微生物强化系统,研究该系统对日本沼虾(Macrobrachium nipponense)养殖水体的生物净化效果。结果表明,试验40 d时,所添加的1.0 mg.L-1活性微生物可充分依赖水体中水生植物的巨大表面积而形成固定化的生物膜,使得植物区及相邻水体中细菌和真菌数量提高25%～69%,强化水体的净化功能。水生植物-微生物强化系统可通过相互的协同作用,提高对氮、磷和有机物等的利用能力,在促进自身生长的同时,可大幅降低水体中NH4+-N、NO2--N、NO3--N、TP、PO43--P含量,抑制TN、高锰酸盐指数的快速升高,提高水体中溶解氧,竞争藻类生长的资源,使得水体中藻类的丰度有所下降,pH也趋于稳定。研究表明,水生植物-微生物强化系统是一种良好的日本沼虾养殖水体生物净化系统,当水体中添加的微生物质量浓度为1.0 mg.L-1时,适宜的水生植物覆盖率为40%。

微生物加固研究可视化试验系统的开发与应用

微生物加固是近十几年来兴起的绿色低碳建筑技术,在地基处理、边坡治理、混凝土裂缝修复等方面具有较好的应用前景。微生物加固涉及复杂的生物-物理-化学动态过程,需要开发实时可视化系统对其反应机理和加固机制进行研究。分析微生物加固可视化系统研发的必要性,提出微生物加固可视化试验系统由溶液输送系统、微反应器、观测系统、环境控制及监测系统组成的主要构造思路,其中溶液输送系统用于进样和控制流场边界条件,微反应器作为反应模具,观测系统用于反应过程的实时观测,环境控制及监测系统用于控制温度、光照等外部环境条件并获取流体压力等反馈数据。研究以图像处理为主,辅以环境监测的试验数据获取方法,提出相应的试验结果分析方法。结果表明:微生物加固可视化系统既能直接获取加固过程图像和渗透压力变化数据,亦能与扫描电镜等微观试验手段相结合进行材料表征和微观力学特性分析;开发的试验系统能用于微生物加固的微观实时研究,为微生物加固微观机制研究提供了新的手段,有利于揭示微生物加固机理。

水生植物-沉积物微生物燃料电池研究进展

水生植物-沉积物微生物燃料电池是将水生植物引入沉积物环境体系中,利用水生植物光合作用、呼吸作用及微生物新陈代谢作用,将有机污染物中蕴含的化学能转化成电能的装置,能够实现“污水净化”和“能量回收”的双重作用,具有显著的经济效益和环境效益。详细介绍了水生植物-沉积物微生物燃料电池的产电原理,阐述了电极、外电阻、微生物、电子中介体、水生植物等电池内部结构及温度、溶解氧浓度、沉积物中有机物等电池外部环境对其产电和去污的影响,同时对水生植物-沉积物微生物燃料电池面临的挑战、发展趋势进行了展望,以期为该技术的实际应用提供理论参考。

心力衰竭患者肠道微生物群特征的系统评价

目的:系统评价心力衰竭患者肠道微生物群的特征。方法:计算机检索PubMed、Embase、Cochrane Library、Web of Science、CNKI、VIP、Wangfang Data和CBM数据库,检索时限设置为自建库至2023年6月,对纳入的研究进行系统评价。结果:最终纳入21项病例对照研究,包括心衰患者869例,对照人群925例。系统评价结果显示,与健康人群相比,心衰患者肠道微生物群α多样性降低,β多样性分离明显。门水平上,丰度升高的有Actinobacteria、Proteobacteria,丰度降低的有Firmicutes、Bacteroidetes;科水平上,丰度升高的有Enterococcaceae;属水平上,丰度升高的有Escherichia-Shigella、Enterococcus、Escherichia coli、Yeast like Fungi、Klebsiella和Streptococcus,丰度降低的有Bifidobacterium、Bacteroides和Lactobacillus。结论:心力衰竭患者肠道微生物群多样性降低,有益菌群的丰度降低,有害菌群的丰度升高。考虑到相关研究存在的局限性,上述结论需要仍需要更多大样本、高质量研究予以进一步验证。

CRISPR-Cas系统在病原微生物分子诊断中的研究进展

快速、灵敏、准确的病原微生物检测方法对感染性疾病的诊治及防控至关重要。基于成簇规律间隔短回文重复序列(CRISPR)-CRISPR相关蛋白(Cas)系统的检测技术在病原微生物核酸检测中具有高灵敏度和高特异度的特点,该文概述了CRISPR-Cas系统的作用机制及不同Cas的核酸酶活性,总结了基于CISPR-Cas系统的检测技术在病原微生物核酸检测中的研究现状,对该系统在核酸检测应用中的挑战进行了综合分析,并提出了目前存在的一些解决方案。目前基于CRISPR-Cas系统的非核酸分析物检测仍处于前期研究阶段,但其在扩大检测范围、缩短检测时间、提高检测灵敏度等方面具有较大潜力,为开发基于CRISPR-Cas系统的病原微生物检测平台提供新思路。

湿地生态系统微生物驱动氮循环过程分析

立足湿地生态系统,针对微生物驱动氮循环过程,从菌属水平上分析总结关键环节的发生特点、分布情况、氮去除贡献,综合对比分析各环节的协同和竞争关系,酶水平上微生物的差异以及N_(2)O释放特征。对比分析认为,微生物驱动氮循环过程可分别以N_(2)、N_(2)O的形式实现氮去除,后者不符合环境保护的要求;驱动氮循环过程的微生物在不同生境条件下存在差异的根源在于,微生物在酶水平上的差异;有待开展系统性的量化评价,以推动湿地生态系统N_(2)O释放调控机制的建立。

肠道微生物对人体呼吸系统疾病的影响研究

人体是一个巨大的菌群库,微生物菌群遍布人体各个器官,包括胃肠道、生殖器、皮肤表层、口腔鼻喉等。以肠道微生物为例,健康人体中的肠道微生物种类繁多,包括细菌、真菌、病毒等。肠道微生物群主要通过与宿主的免疫系统相互作用来干扰疾病的发生。人类学研究者对呼吸系统疾病的相关性研究发现,肠道微生物对此类疾病具有一定的作用,且数据显示,人体呼吸系统疾病的恶化与肠道微生物生态系统的紊乱和失调密切关联。基于此,从肠道微生物角度来分析其对人体呼吸系统疾病的影响十分有必要。

微生物检验在泌尿系统病原菌检测中的应用价值观察

目的观察微生物检验在泌尿系统病原菌检测中的应用价值。方法将90例泌尿系统感染患者作为研究对象,均采集其尿液实施病原菌分离检验。观察单一病原菌以及混合病原菌感染率、单一泌尿系统感染以及混合泌尿系统感染患者主要的病原菌类型、主要病原菌对常用抗菌药物的敏感度。结果泌尿系统感染患者单一病原菌感染率为75.56%,比混合病原菌感染率24.44%更高。单一病原菌感染患者的主要病原菌类型为大肠埃希菌、屎肠球菌、粪肠球菌、铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯菌,占比分别为41.18%、26.47%、10.29%、4.41%、17.65%;其中大肠埃希菌占比最高,铜绿假单胞菌最低。混合病原菌感染患者的主要病原菌类型为念珠菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、变形杆菌,占比分别为72.73%、22.73%、4.55%;其中念珠菌占比最高,变形杆菌最低。大肠埃希菌对抗菌药物敏感度占比最高的三种药物分别为阿米卡星、头孢哌酮/舒巴坦、亚胺培南;屎肠球菌对抗菌药敏感度占比最高的三种药物分别为利奈唑胺、替加环素、万古霉素;粪肠球菌对抗菌药物敏感度占比最高的三种药物分别为青霉素、氨苄西林、亚胺培南;铜绿假单胞菌对抗菌药物敏感度占比最高的三种药物分别为阿米卡星、头孢他啶、头孢吡肟;肺炎克雷伯菌对抗菌药物敏感度占比最高的三种药物分别为阿米卡星、亚胺培南、头孢吡肟;念珠菌对抗菌药物敏感度占比最高的两种药物分别为两性霉素B、伏立康唑;耐甲氧西林金黄色葡萄球菌对抗菌药物敏感度占比最高的两种药物分别为利奈唑胺、万古霉素;变形杆菌对抗菌药物敏感度占比最高的两种药物分别为氨苄西林、阿米卡星。结论对于泌尿系统感染患者,单一病原菌常见病原菌类型包括大肠埃希菌、屎肠球菌、粪肠球菌、铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯菌,混合病原菌常见病原菌类型包括念珠菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、变形杆菌;由于不同病原菌对常用抗菌药物的敏感度不同,因此,临床需加强对细菌耐药性的检测,以帮助临床医生及时掌握细菌感染的状况,制定更加科学、合理的抗菌药物治疗方案。

泌尿系统感染患者微生物检验病原菌分布特点与耐药性分析

目的 分析泌尿系统感染患者微生物检验病原菌分布特点与耐药性。方法 选取镇远县人民医院于2022年1月1日—2023年12月31日收治的760例泌尿系统感染患者作为研究对象,观察其微生物检验结果,根据结果对其病原菌分类,分析主要病原菌对抗菌药耐药性的影响。结果 病原菌共220株,显示革兰阳性菌种类34株,革兰阴性杆菌种类186株。此外,尿路感染的革兰阴性杆菌对阿米卡星、哌拉西林、美罗培南、亚胺培南的耐药性相对较低,对庆大霉素、复方新诺明、环丙沙星的抵抗力相对较高,对氨苄西林的耐药性却非常高。万古霉素类的药物对革兰阳性菌具有较低的耐药性,而青霉素、庆大霉素和红霉素的耐药性则非常高。结论 治疗泌尿系统感染的患者时,需要依据药物敏感性数据来掌握病原体的改变和耐药性,并经由微生物检测技术对患者体内病原菌种类进行精确分类,提高抗生素的临床使用针对性,在临床中更精确控制抗生素用量和药物组合配比,提升临床质量。

土壤微生物网络复杂性预测黄土高原造林恢复生态系统多功能性

人类活动导致黄土高原土地退化和生物多样性丧失,进而降低了生态系统功能。人工造林是该区域退化土地恢复的重要措施。现有的生态修复研究通常侧重于微生物群落物种多样性的恢复对单一生态系统功能的影响,而忽略了微生物间存在的相互作用与生态系统多功能性(Ecosystem multifunctionality,EMF)的关系。为探究造林恢复过程中土壤微生物多样性和网络复杂性与EMF的关系,本研究采用时空代换法(space-time substitution method),沿50年造林恢复时间序列,分析了黄土高原地区造林恢复对土壤微生物群落多样性、土壤微生物网络复杂性以及与土壤养分循环相关的10个生态系统功能指标的影响,明确了土壤微生物群落特征与EMF的关系。结果表明,随造林恢复时间序列的增加,土壤微生物群落的综合多样性、网络复杂性和EMF均呈现出显著增加后下降的趋势(P<0.05),其中土壤微生物综合多样性和网络复杂性在第8年达到最高值,EMF在第20年达到最大值。在未控制土壤环境因素时,细菌和古菌多样性与EMF无显著相关性,真菌多样性与EMF呈显著正相关(P<0.001);土壤微生物群落的综合多样性和网络复杂性均与EMF显著正相关(P<0.001),其中土壤微生物网络复杂性对EMF的解释度更高。通过偏回归分析(Partial least squares regression,PLSR)控制土壤因子影响后发现,尽管土壤微生物的综合多样性和网络复杂性对EMF的解释度(P<0.001)均降低,但土壤微生物网络复杂性对EMF的解释度仍高于微生物综合多样性。结构方程模型(Structural Equation Model,SEM)进一步分析表明,土壤微生物多样性通过土壤微生物网络复杂性对造林修复地的EMF产生间接影响。综上所述,相较于土壤微生物综合多样性,微生物网络复杂性能够更好地预测EMF。而且,土壤微生物综合多样性主要通过促进网络复杂性间接正向影响EMF。本研究揭示了造林恢复生态系统中微生物群落特征与EMF的关系,为退化修复生态系统功能恢复提供了新的微生物调控机制解析。

高压放电法和微生物挑战法(浸没式)测试西林瓶包装系统密封性

目的:建立高压放电法和微生物挑战法(浸没式)以测试西林瓶包装系统密封性。方法:采用高压放电法及微生物挑战法(浸没式)检测西林瓶包装系统密封性。结果:微生物挑战法(浸没式)对1、3、5、10μm孔径的激光打孔阳性样品的阳性检出率分别为0%、30%、60%、70%,而高压放电法均为100%;微生物挑战法(浸没式)阳性率灵敏度和高压放电法灵敏度(检测限)分别为1.4μm和1μm。后者优于前者。结论:高压放电法及微生物挑战法(浸没式)均可用于评估西林瓶包装系统的密封性。

胆道系统肿瘤与肠道微生物关系的综述

本综述旨在总结近年来关于胆道系统肿瘤(包括肝细胞癌、胆囊癌和胆管癌)与肠道微生物关系的研究进展。通过分析现有文献探讨了胆道系统肿瘤患者肠道微生物组的变化特征,以及这些变化对疾病发生、发展和治疗响应的潜在影响。同时,本文还讨论了肠道微生物组作为潜在生物标志物和治疗靶标的前景,以及未来研究方向。

浅析微生物样本全自动前处理系统WASP■的维护保养

临床微生物样本种类繁多,操作复杂,样本接种是微生物实验室最耗费人力的工作之一,但其培养出的致病菌直接影响后续的菌株鉴定/药敏试验,因此对微生物样本接种实现全自动化、标准化是提升实验室整体效率的关键步骤。微生物样本全自动前处理系统WASP■(Walk Away Specimen Processor)是一种全自动接种微生物样本的设备,该设备的使用使实验室向全自动化迈出了重要的一步。由于WASP■的重要性及设备结构功能的复杂性,对其进行维护保养,对减少设备故障、延长使用寿命显得尤为重要。维护保养工作需要由经过培训的人员来完成,要注重日常维护保养和预防性维护保养,在使用过程中也要注意正确使用,避免由于人为错误导致WASP?出现故障和造成样本破坏。