白腐真菌生物膜反应器处理染料生产废水实验研究

研究了使用3种白腐真菌生物膜反应器处理染料生产废水,探讨了脱色、pH、C0D去除与运行方式、反应器型式等因素之间的关系。结果表明,(1)间歇式运行中,3种反应器对染料生产废水的主要脱色作用都发生在24h内,脱色速度、最终脱色率和抗杂菌污染的能力均以组合填料生物接触氧化反应器最强,COD去除率却以生物转盘反应器最高。(2)连接式运行中,白腐真菌组合填料生物接触氧化反应器对染料废水的脱色效果、pH变化均与间歇式运行十分相似,最高脱色率达到99％左右,出水pH平均为3.6,但COD的去除率不高,且波动较大。将光合细菌以及活性污泥生物接触氧化反应器串接到白腐真菌生物膜反应器后显著提高了COD去除率,但出水色度并没有继续降低。

连续式白腐真菌膜生物反应器处理染料废水：微生物群落结构及其与脱色效率的关系

通过PCR-DGGE(变性浓度梯度凝胶电泳)分析评价了连续运行100天的白腐真菌膜生物反应器中群落结构的变化,并研究了群落结构与染料脱色效率之间的耦联关系,且通过多维尺度(MDS)方法对DGGE电泳图谱进行分析,以二维图形向量的方式显示。结果表明,通过对系统内优势菌种的18S rDNA序列进行测定,并通过NCBI(美国国立生物技术信息中心)基因库比对确定的菌种Phanerochaete chrysosporium(P.chrysosporium)在运行期间始终是微生物群落的优势种,随着系统运行时间的延长,其优势愈加明显,但反应器中微生物群落结构Shannon-Wiener多样性指数却逐渐降低,由起始阶段的1.92降至最终的0.92。对DGGE条带进行MDS分析得知,反应器在运行阶段基本稳定维持处在一个区域,表明其微生物群落结构在运行期间较为稳定,且该反应器对染料废水始终具有良好的脱色效果,平均脱色率为82.5%,最高时可达93.2%。

黄芩苷抗生物膜作用研究进展

随着抗生素耐药率的不断上升,加速了后抗生素时代的到来,生物膜的形成是细菌/真菌产生多药耐药的主要原因之一。黄芩苷是黄芩的主要活性成分,具有抗病毒、抗菌、抗过敏、抗肿瘤、保肝、利胆、免疫调节等多种药理作用,尤以抗真菌/细菌作用最为显著。大量研究表明黄芩苷可抑制生物膜的形成和发育,本文将近年来对黄芩苷抗生物膜作用及其作用机制的研究进展进行综述,结合课题组对生物膜的研究,以期进一步深入挖掘其在抗生物膜方面的潜在价值,为治疗生物膜相关感染提供新的策略。

1-氨基环丙烷-1-羧酸在恶臭假单胞菌趋化双孢蘑菇菌丝中的作用

真菌-细菌生物膜(FBB)在制备高效生物肥料接种剂和生防制剂中发挥着重要作用,探讨FBB的形成机理非常有必要。以双孢蘑菇和恶臭假单胞菌UW4为对象,研究了1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)在双孢蘑菇-细菌生物膜形成过程中的作用。采用PDA平板培养双孢蘑菇菌丝,在距离菌丝尖端边缘处涂布UW4菌悬液,双孢蘑菇菌丝生长速度比涂布超纯水的对照组提高10.85%,同时,显微镜和扫描电镜均可观察到UW4能够在双孢蘑菇菌丝表面形成菌膜。使用ACC合成酶抑制剂氨基氧乙酸(AOA)抑制双孢蘑菇菌丝ACC的合成,则UW4不能在双孢蘑菇菌丝表面形成菌膜。此外,UW4 ACC脱氨酶基因缺失突变株也不能形成菌膜。趋化试验发现,UW4可趋化ACC,趋化强度与双孢蘑菇菌丝分泌物中的强趋化物谷氨酰胺和柠檬酸类似,且ACC最适趋化浓度的趋化强度高于谷氨酰胺和柠檬酸最适趋化浓度的趋化强度。而UW4 ACC脱氨酶基因缺失突变株不能趋化ACC。转录组测序分析ACC对UW4基因表达的影响,发现ACC能够引起UW4中趋化和运动相关基因的表达水平发生显著的上调或下调。以上结果表明,ACC是假单胞菌趋化双孢蘑菇的一种强趋化物质,同时是产ACC脱氨酶细菌在真菌菌丝表面形成菌膜的关键信号物质。

中药化学成分抗糠秕马拉色菌活性筛选及协同抗菌作用

目的从30种常见非挥发性中药化学成分中筛选出对糠秕马拉色菌(Malassezia furfur,MF)抑制活性最强的两种化学成分,并对两者的协同抗菌作用及作用机制进行探究。方法采用管碟琼脂扩散法对30种中药单体化合物的MF抑制活性进行初筛;采用96孔板培养联合固体培养基接种法,测定活性最强两种单体化合物、酮康唑(KTZ)及吡啶硫酮锌(ZPT)的最低杀菌浓度(minimum bactericidal concentration,MBC)及其联合应用之后的联合最低杀菌浓度(combined minimum bactericidal concentration,CMBC),并计算联合杀菌指数(fractional bactericidal concentration index,FBCI);采用结晶紫法测定活性成分对MF生物膜的影响;扫描电镜观察活性成分对MF外观形态的影响;CCK-8法检测活性成分对人永生角质形成细胞(HaCaT)的细胞毒性。结果对MF抑制活性最强的两种化学成分分别为肉桂酸(CIN)和盐酸小檗碱(BER),在作用浓度为5.00 mg/mL时,两者抑菌圈直径分别为(15.17±2.37)mm和(11.21±1.03)mm。各样品的MBC大小顺序为:BER(2500.00μg/mL)>CIN(156.25μg/mL)>ZPT(62.50μg/mL)>KTZ(7.81μg/mL)。FBCI试验结果表明:CIN和BER配伍,或者两者分别与KTZ或ZPT配伍,均具有协同杀菌的作用;CIN、BER、KTZ及ZPT相互配伍的CMBC分别为39.06、625.00、1.95、15.62μg/mL,FBCI均为0.5。各样品对MF生物膜抑制率的大小顺序为:CIN(93.08±1.15)%>KTZ(65.10±4.23)%>ZPT(43.00±2.81)%>BER(10.55±1.21)%。扫描电镜结果显示,CIN组MF细胞结构完整,但是大部分菌体细胞壁出现不同程度的凹陷;BER、KTZ及ZPT组MF细胞结构完整,但是大部分菌体整体皱缩,细胞壁表面凹凸不平、粗糙。各样品对HaCaT细胞毒性的大小顺序为:ZPT(IC 50<10.00μg/mL)>BER[IC 50=(27.83±0.66)μg/mL]>KTZ[IC 50=(28.22±0.14)μg/mL]>CIN(IC 50>200.00μg/mL)。结论CIN和BER具有协同抗MF的作用,它们分别与ZPT或KTZ联合应用也有协同抗MF作用;CIN的抗菌作用机制可能与抑制生物膜相关;两者均具有应用于祛头皮屑外用药品或日化产品中的潜质。

海洋真菌厌氧降解PCB180的初步研究

利用胶州湾表层沉积物中分离的HTTD-Z0901等4株优势海洋半知菌（标记为LC1、LC2、LC3和LC4）,经富集培养后接种,进行2,2＇,3,4,4＇,5,5＇-七氯联苯（2,2＇,3,4,4＇,5,5＇-Heptachlor biphenyl,PCB180）的移除和诱导后真菌生物膜变化的研究试验。测试结果表明,消除吸附作用贡献后,4株真菌对PCB180的厌氧降解率为2.04%～75.63%;在1～15 d范围内,降解率随着培养时间的增加呈先增大后平稳的趋势;整体上4株真菌的降解效率为LC3〉LC4〉LC2〉LC1。其中,LC3、LC4对PCB180的厌氧降解率在降解10 d时达到最高值,分别为75.63%和49.34%;LC1和LC2对PCB180的厌氧降解率在降解7 d时达到最高值,分别为8.27%和19.15%;不同的真菌对PCB180的厌氧降解率差别较大,LC3菌株对PCB180的厌氧降解率可以达到75.63%,LC1菌株最大只有8.27%。原子力显微镜（Atomic Force Microscope,AFM）观察发现不同真菌的分生孢子会出现不同的变化,如孢子聚合程度增加、孢子形状变化以及原有的标志性特征的消失等。这些结果表明经PCB180诱导的真菌生物膜受到一定程度的破坏,这可能是真菌依靠生物膜对抗PCB180胁迫而产生的自我防护的直观表现。