纳米Fe_(3)O_(4)在煤微生物降解产CH_(4)过程中的催化作用

目的为了研究纳米Fe_(3)O_(4)在微生物降解煤产甲烷(CH_(4))过程中的催化作用,方法采用晋城矿区矿井水和中原油田土壤中的两种菌群(厌氧消化菌,义马矿区)的煤样,考查温度和纳米Fe_(3)O_(4)添加量对反应体系产CH_(4)摩尔浓度的影响,分析产CH_(4)过程中伴随气体CO_(2)和H_(2)的摩尔浓度变化及其对CH_(4)摩尔浓度的影响,评估厌氧消化产CH_(4)反应体系中铁的作用和最大负载量。结果通过分析厌氧性产CH_(4)古菌和多环芳烃分解菌共营降解煤的生物化学过程,认为煤降解产CH_(4)厌氧反应由两个主要步骤组成:一是稠环芳烃活化的羧化反应,该反应使煤被多环芳烃分解菌降解为甲苯酚和2-萘甲酸等化合物;二是产甲烷古菌利用煤分解产生的有机酸、甲基和气体等,通过辅酶的生物化学反应生成CH_(4),该过程CH_(4)产气量随温度升高而增大,起始反应需要大量CO_(2)气体。在产甲烷古菌和多环芳烃分解菌共营系统中添加纳米Fe_(3)O_(4)后,产CH_(4)量增加了39.6%~50.8%。纳米Fe_(3)O_(4)对生物化学过程的催化作用表现在促进中间产物(H_(2)和CO_(2)等)的生成,同时生物化学反应通过消耗H_(2)和含氧有机物并生成液态水以降低密闭实验系统的气体总压力,使催化反应持续正向进行。结论纳米Fe_(3)O_(4)对微生物降解煤产CH_(4)的催化作用需要多菌种互营环境,催化过程中存在最佳负载量。

纳米生物传感器在食源性致病菌检测中的应用研究进展

食源性致病菌污染对人们的健康造成了极大的威胁,传统检测方法操作繁琐且不能实时检测,因此,构建一种灵敏、安全、简便且消耗少的食源性致病菌检测方法很有探索意义。与传统方法相比,基于纳米生物传感器的检测技术具有特异灵敏、简易快速、检测实时、材料消耗少和检测限低等优势,本文主要阐述了基于纳米生物传感器的方法,并展开讨论了其中单模式、双模式及多模式检测的原理及应用优势,同时对纳米生物传感器在食源性致病菌检测中的应用前景提出展望,以期为优化食源性致病菌的检测方法提供一定参考。

黑心菊花提取物绿色合成纳米银的表征及细菌抑制性能研究

采用绿色合成方法,以黑心菊花水提液为还原剂和稳定剂,在光照条件下将银离子还原为纳米银,进行了红外光谱、紫外可见光谱、X射线衍射和透射电镜等表征,并研究了其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制作用,结果表明本方法制备的纳米银对两种细菌都表现出良好的抑制作用。

原位优势菌人工浮岛耦合生态基处理炼化黑臭水体中试研究

纳污水体的整治成为炙手课题,但对东北高寒盐的纳污水体净化技术未完善。本研究以生态基为膜载体,利用其与芦苇人工浮岛、原位优势菌形成的耦合修复体系开展东北地区某炼化纳污水体净化效果研究。研究表明,当在温度25℃,溶氧浓度4 mg/L,pH值8.0,以碳素纤维草为材料作为生态基,投放密度2根/浮岛单元的环境下时,该耦合系统对纳污上覆水体COD、NH_(4)^(+)-N、TN和TP平均去除率为最佳,可达到78.40%、79.18%、84.05%和79.76%。实现了炼化纳污水体的原位净化目标,提升了上覆水污染物的去除率,为该技术在炼化纳污上覆水体原位治理工程化应用中系统构建与运行提供理论基础。

2种肉桂醛制剂对水产动物致病菌抑菌、杀菌效果比较

肉桂醛具有良好的抑菌、杀菌效果,但难溶于水、易氧化的特性限制了肉桂醛的应用范围。为提高肉桂醛水溶性并避免被氧化,本研究构建了纳米乳和羟丙基(β)环糊精包合物两种肉桂醛制剂,以链霉素为阳性对照,比较二者对创伤弧菌(Vibrio vulnificus)、哈维弧菌(Vibrio harveyi)、荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)、嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)、迟缓爱德华氏菌(Edwardsiella tarda)、温和气单胞菌(Aeromonas sobria)的抑菌、杀菌效果。结果表明:肉桂醛纳米乳制剂对上述6种水产致病菌的最小抑菌浓度(MIC)为0.93、2.05、1.67、14.88、9.30、1.86 mg/mL,最小杀菌浓度(MBC)为2.40、6.00、1.86、16.00、10.23、5.00 mg/mL,抑杀效果均大幅度优于肉桂醛-羟丙基(β)环糊精包合物。结论:与羟丙基(β)环糊精包合物相比,肉桂醛纳米乳制剂有更高的载药量,对致病菌有更强的抑菌、杀菌活力。虽然两种制剂对致病菌的抑菌、杀菌活力远低于链霉素,但是在绿色无抗水产养殖中仍具有潜在的应用前景。

稳定纳米铁与反硝化菌耦合去除地下水中硝酸盐的研究

利用液相还原法制备壳聚糖稳定纳米铁、油酸钠稳定纳米铁和普通纳米铁,在无氧条件下将其分别与反硝化细菌耦合用于地下水中硝酸盐污染物的去除研究,探讨不同纳米材料与反硝化菌的耦合体系去除硝酸盐的速率和产物,并通过测定体系中反硝化细菌总RNA浓度的变化来研究纳米材料对反硝化菌的毒害作用。结果表明,耦合体系均在9d内将硝酸盐完全去除,反应过程中有大量亚硝酸盐产生,但随着反应的进行又逐渐消失,3种耦合体系的脱氮产物中均有氨氮产生,油酸钠稳定纳米铁体系、普通纳米铁体系、壳聚糖稳定纳米铁体系产生的氨氮比例分别为15、37和58。反应后3种耦合体系中反硝化菌总RNA浓度的降低率分别为壳聚糖稳定纳米铁体系37、纳米铁体系30、油酸钠稳定纳米铁体系21,可见不同纳米材料对细菌毒性大小顺序为壳聚糖稳定纳米铁>普通纳米铁>油酸钠稳定纳米铁。综合反应速率、产物和对细菌的毒性各个方面因素,油酸钠稳定纳米铁与反硝化细菌的耦合效果最好。

大黄消痔栓直肠给药联合四环素片治疗纳米细菌致Ⅲ型前列腺炎临床研究

目的探讨大黄消痔栓联合四环素片治疗纳米细菌致Ⅲ型前列腺炎的临床疗效。方法选取纳米细菌致Ⅲ型前列腺炎患者120例,随机分为治疗组和对照组各60例。2组均停用抗感染药及其他相关制剂,进行饮食及生活干预。2组均予四环素片,每次1片,每日2次,口服。治疗组并予大黄消痔栓,每次1粒,每日1次,置入肛门3~4 cm。均10 d为1个疗程,连续3个疗程。观察2组临床疗效、主要症状改善时间及治疗前后美国国立卫生研究院慢性前列腺炎症状积分指数(NIH-CPSI),检测前列腺液(EPS)白细胞、卵磷脂小体数量、尿流率及肿瘤坏死因子(TNF)-α、白细胞介素(IL)-6、IL-8水平。结果治疗组总有效率为100.0%(60/60),对照组为83.3%(50/60),治疗组优于对照组(P<0.05)。治疗组骨盆疼痛、排尿症状、阴囊潮湿改善时间均低于对照组(P<0.05)。与治疗前比较,2组治疗后NIH-CPSI疼痛评分、排尿症状评分、生活质量评分及总分,EPS白细胞、TNF-α、IL-6、IL-8水平均降低(P<0.05),卵磷脂小体+++^++++者增多(P<0.05),尿流率提高(P<0.05);治疗后治疗组NIH-CPSI疼痛评分、排尿症状评分、生活质量评分及总分,EPS白细胞、卵磷脂小体++++者及TNF-α、IL-6、IL-8水平与对照组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。结论大黄消痔栓可提高四环素片治疗纳米细菌致Ⅲ型前列腺炎的临床疗效,减轻前列腺炎症。

纳米硒合成细菌Lxz-41的鉴定、培养条件优化及其在富硒猕猴桃栽培中的应用

本实验利用16S rDNA测序分析和Biolog GenIII细菌鉴定板对一株具有纳米硒合成功能的细菌lxz-41进行鉴定,通过单因素和响应面试验优化了该菌株以亚硒酸钠为原料合成纳米硒的培养基组分和培养条件,并将合成的纳米硒在猕猴桃栽培中进行初步应用实验。结果表明:lxz-41菌株被鉴定为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens),且对亚硒酸钠具有较高的耐受性。该菌株合成纳米硒的最佳条件为蔗糖4.5%,尿素0.1%,酵母粉1%,磷酸氢二钾0.3%,磷酸二氢钾0.1%,氯化钠0.5%,亚硒酸钠0.15%,初始pH为7.0,培养温度40.5℃,转速160 r/min,在此条件下培养18 h,纳米硒的最高转化率为86.8%±4.7%。将该纳米硒应用在猕猴桃栽培中确实增加了果肉中硒的含量,翠香品种果肉中硒含量达到0.050 mg/kg,华优品种果肉中硒含量达到0.035 mg/kg,且富硒效果要好于亚硒酸钠。本实验为微生物源纳米硒的制备及富硒作物的栽培提供了新的途径和技术依据。

纳米银粒径与抗细菌性能的关系

用本实验室提供的5种不同粒径梯度的纳米银(12、23、37、50、66nm)作为研究对象,选择大肠杆菌和金黄色葡萄球菌为细菌的代表,运用平板稀释法评价这5种不同粒径纳米银对细菌的抗菌性能。通过不同粒径纳米银与细菌最小抑菌浓度的关系,从而研究纳米银粒径与抗细菌性能之间的规律。研究结果表明:纳米银并非粒径越小抗菌性越好,不同粒径的纳米银的抗细菌性是有规律的,在本研究的纳米银粒径范围内,37nm的纳米银抗大肠杆菌的效果最好,23nm的纳米银抗金黄色葡萄球菌的效果最好,低于或高于此粒径范围的抗菌性都会明显降低。

微型浮游生物生态学研究概述

最近一二十年来 ,原绿藻和微食物网的重大发现已使人们充分认识到微型浮游生物在水域生态系统的养分循环和能量流动中的重要意义 ,也为微型浮游生物的研究提出了新的方向。对微型浮游生物的主要类群 ,即微型浮游植物、异养细菌和微型浮游动物的生态学研究进展作了概述 ,在此基础上讨论了类群间的生态关系和微食物网的研究动向。最后对微型游生物生态学的继续研究提出了几点看法。

细菌纳米磁小体有望作为靶向药物载体

趋磁细菌细胞内合成的纳米磁小体具有颗粒均匀,晶型稳定的特点,每个磁小体有脂膜包被。提纯的磁小体毒性低,生物相容性好,可作为多种药物和大分子化合物的载体而应用于定向治疗肿瘤。本文介绍了细菌磁小体的结构特点,提出了采用细菌磁小体连接抗癌药物的策略,讨论了建立磁小体载药体系靶向治疗癌症的可能性。

纳米ɑ-Fe_2O_3改性聚乙烯醇基蜂蜡复合涂膜材料工艺优化

为有效的提高聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)的成膜后阻湿性能,该研究采用乳化剂聚甘油酯和单甘酯复配乳化蜂蜡使其与PVA形成稳定的乳液。在PVA基膜材料中添加了蜂蜡及纳米α-Fe2O3,利用单因素试验确定了响应曲面试验的因素水平,从而使用响应面试验研究了两者之间对成膜透湿率的影响和交互作用。结果表明:随着蜂蜡添加量增加纳米α-Fe2O3添加量临界值降低且有效降低成膜透湿率,所以这2种材料之间存在明显的交互作用(P<0.05)。回归优化的最优组蜂蜡添加量为0.739 g/100mL,纳米α-Fe2O3添加量为0.04 g/100mL时透湿率达到最低点,比对照组膜降低了73.76%(P<0.05)。优化的膜材料具有明显的抑菌效果,在光催化条件下,能使大肠杆菌菌落总数下降1个数量级。

人类唾液和牙结石中纳米细菌的分离培养及形态观察

目的从人类牙结石中分离培养纳米细菌,初步探讨纳米细菌和牙周炎之间的关系。方法取23例牙周炎患者的唾液和牙结石,分离并培养纳米细菌,扫描电镜观察形态。结果从唾液和结石样本中均观察到了纳米细菌的存在。结论从牙周炎患者的唾液和牙结石中检出纳米细菌,其与牙周炎的相关性有待进一步探讨。

纳米级陶瓷粉抗菌性能的研究

介绍了利用纳米级陶瓷粉作为抗茵剂对纯棉织物进行抗菌整理的工艺以及处理后织物的抗菌性能。将抗菌剂、粘合剂、分散剂和水以一定比例配制成抗菌整理液,利用正交设计方法对织物进行抗菌整理,并对整理后的织物进行抗菌效力实验。结果表明:整理后的抗菌织物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌等细菌具有较好的抑制作用,对真菌不具有抑制作用,且抗菌织物的耐洗涤性良好。

夏季北冰洋楚科奇海微微型、微型浮游植物和细菌的丰度分布特征及其与水团的关系

利用2008年中国第三次北极科学考察的机会,分析夏季楚科奇海微微型、微型浮游植物和细菌丰度的分布特征,并探讨它们与楚科奇海水团之间的关系。结果表明:与北冰洋的其他海域相比,楚科奇海的微型浮游植物丰度相对较高(0.03—10.23×103cells·mL-1),微微型浮游植物则大致相同(0.01—2.21×103cells·mL-1),而浮游细菌丰度明显较高(0.21—9.61×106cells·mL-1)。白令海陆架水与海冰融化混合水和阿纳德尔水浮游植物群落结构不同,夏季随着太平洋水入流水对楚科奇海的日益影响,其水体本身的群落结构可能被外来群落替代。

一株微好氧趋磁细菌TH-1的分离及其磁小体研究

研究生物磁学的性质,从无锡太湖水域中分离到了一株沿着磁力线运动的微好氧细菌-趋磁细菌TH-1。尽管在其他淡水中曾经分离过到过趋磁细菌,但却从未在太湖中分离到过,因此TH-1是目前所见报道的第一株分离自太湖的趋磁细菌。采用透射电镜的方法对细菌进行了形态学观察,结果表明,每个细胞内含多个磁小体,呈圆形,直径范围在10～100 nm,分布在细胞质以及细胞壁前端。能谱结果显示,该菌磁小体的元素组成为铁(Fe)、硫(S)和氧(O)。还对该菌以及磁小体的磁性进行了分析并且对菌株做了初步的生化鉴定。结果表明,分离得到的菌株隶属于趋磁细菌。

纳米金属氧化物对食品污染菌的杀、抑能力研究

本文选择5种纳米级金属氧化物,针对5种常见的食品污染菌,分别采用杯碟法和试管双倍稀释法进行抑菌效果研究,检测出几种纳米金属氧化物对各种细菌的抑菌圈直径,并检测出抑菌性能最好的纳米ZnO对各种细菌的MIC值。探讨了纳米氧化锌抗菌机理及在食品抗菌包装领域的应用前景。

重组人粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子与纳米银对深Ⅱ度烫伤创面愈合影响的比较

目的比较重组人粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(rhGM-CSF)与纳米银敷料对深Ⅱ度烫伤创面愈合过程的影响。方法用Wistar大鼠建立深Ⅱ度烫伤模型,分为A、B、C 3组,A组(n=30):凡士林纱布覆盖;B组(n=30):纳米银敷料覆盖;C组(n=30):rhGM-CSF涂抹创面。分别于伤后第1、4、7、10、14、21天,观察创面炎症反应,计算愈合率,细菌培养并计数。结果 A、B、C 3组均在第10天出现明显的血管化和上皮化,A组创面伤后红肿明显,并且在第14天出现痂下积脓,向皮下潜行,切片可见大量炎性细胞浸润、聚集、迁移,血管壁通透性增加,血管化和上皮化进程较慢;B、C组创面伤后红肿,在伤后第4天炎症反应最重,切片可见炎性细胞浸润、聚集、迁移,血管壁通透性增加,血管化和上皮化进程较A组明显加快,至第14天因为创面溶痂,炎症反应较前略有加重。创面愈合率方面,C组>B组>A组,第14、21天,差异有统计学意义(P<0.05)。A组和B组、C组分别于伤后第4和10天出现细菌生长,第10、14、21天,B组、C组比A组细菌生长数量减少,差异有统计学意义(P<0.05),而B组、C组之间差异无统计学意义(P>0.05);革兰阳性菌以金黄色葡萄球菌居首位,革兰阴性菌以铜绿假单胞菌居首位。结论 rhGM-CSF和纳米银敷料外用,均能减少深Ⅱ度烫伤创面细菌生长,减轻炎症反应;促进创面愈合方面,rhGM-CSF优于纳米银敷料。

纳米级羟基磷灰石在牙膏中的应用研究

主要研究纳米级羟基磷灰石(Nano-HAP)在牙膏中的应用。通过抑菌试验与再矿化试验,分别研究其抗菌效果和对人工龋的再矿化效果。结果表明,纳米级羟基磷灰石(Nano-HAP)质量分数为5%时具有非常显著的抑制变形链球菌生长作用(P<0.01),含纳米级羟基磷灰石(Nano-HAP)质量分数为5%的牙膏对人工龋进行再矿化10 d后,牙釉质的显微硬度值得到非常显著的提高(P<0.01),对牙齿脱矿区有较好的再矿化作用。含纳米级羟基磷灰石(Nano-HAP)质量分数为5%的牙膏具有防龋效果。

纳米银预处理对麝香百合切花的保鲜效应研究

以麝香百合‘白天堂’为试材,研究了新型抗菌剂纳米银(Nano-silver,NS)处理对麝香百合(Lilium longiflorum)切花的保鲜效应。结果表明:用5～20mg/L NS溶液预处理麝香百合切花茎基端24h后再瓶插于去离子水中,可延长切花的瓶插寿命,并延缓花瓣和叶片的失水萎蔫、改善花枝的水分吸收和延缓花枝的鲜重损失,其中以10mg/L NS预处理效果最佳。进一步试验表明,10～20mg/L NS溶液对麝香百合切花采后易于滋生的假单孢菌属菌(Pseudomonassp.)、肠杆菌属菌(Enterobacter sp.)、鲍氏不动杆菌(Acinetobacter baumannii)和木糖氧化产碱菌(Achromobacter xylosoxidans)等4种主要病原菌生长有显著的抑制作用。