人工鱼礁表面分离细菌形成单一生物被膜对厚壳贻贝稚贝附着的影响

为探讨存在于人工鱼礁表面的海洋细菌与贝类附着之间的互作关系,本研究从自然海域中的人工鱼礁表面上分离了9株海洋细菌,并分别构建单一细菌生物被膜,探索不同细菌种属形成的生物被膜特性与厚壳贻贝(Mytilus coruscus)稚贝附着之间的关系。结果显示,9株人工鱼礁表面细菌形成的生物被膜对厚壳贻贝稚贝附着的诱导活性存在显著差异,其中,Mesoflavibacter sp.2对稚贝附着的诱导活性最高,Phaeobacter sp.2的诱导活性最低。Sutcliffiella sp.1和Jeotgalibacillus sp.1的细菌密度与诱导活性呈显著正相关,Cytobacillus sp.1和Phaeobacter sp.2的细菌密度与诱导活性呈显著负相关。通过比较分析Mesoflavibacter sp.2和Phaeobacter sp.2生物被膜的蛋白质及多糖含量发现,生物被膜对厚壳贻贝稚贝附着的诱导活性与多糖含量呈显著负相关,与蛋白质含量呈正相关。本研究初步探索了人工鱼礁表面细菌形成的生物被膜对厚壳贻贝稚贝附着的影响,为后续在自然海区进一步解析人工鱼礁表面生物被膜与海洋无脊椎动物附着的互作关系具有重要理论研究意义,同时,对于人工鱼礁表面海洋生物附着机制的研究具有重要的实践价值。

低氧胁迫对瘤背石磺Toll样受体4、血细胞和免疫酶活性的影响

为探究瘤背石磺面临低氧环境时固有免疫的应激机制,实验以RACE法对瘤背石磺TLR4基因进行全长克隆,并进行生物信息学分析,测定了低氧胁迫下瘤背石磺TLR4基因的表达变化,以及分析了血细胞活力和溶菌酶(LSZ)活性、肝脏中超氧化物歧化酶(SOD)和碱性磷酸酶(ALP)活性。结果显示,瘤背石磺TLR4基因cDNA全长共3605 bp,包括编码956 aa氨基酸的2817 bp开放阅读框。系统进化树表明,瘤背石磺TLR4基因与光滑双脐螺TLR4基因的进化地位较为接近。qRT-PCR结果显示,TLR4基因在瘤背石磺7个组织中均有表达,其中表达量最高的是肝脏。低氧胁迫下,各组织中TLR4基因的表达量皆显著上升,其中神经节在4 h时率先达到峰值。此外,血细胞活力、LSZ活性、ALP活性都是呈先下降后上升的趋势,而SOD活性呈先上升再下降再上升的趋势,波动幅度最为明显。研究结果初步说明了TLR4的生理功能,为探究潮间带生物免疫系统的低氧应激机制提供理论参考。

5个群体克氏原螯虾生长和养殖生态适应性比较分析

为探明不同群体克氏原螯虾生长和养殖生态适应性,2020年自江苏滆湖、兴化、建湖,安徽芜湖和湖北监利引进5个克氏原螯虾养殖群体,2021年在安徽芜湖同期繁育后,比较分析不同群体克氏原螯虾苗在同等养殖条件下生长性状、入塘扩散速率、爬行速率及耐干露等生态适应性。试验结果显示:5月雌、雄个体体长、体质量均表现为滆湖群体[雌:(7.52±0.15)cm、(13.4±0.85)g;雄:(7.53±0.12)cm、(14.25±0.90)g]最优。5月除芜湖群体外,各群体雄性个体在体长、体质量上显著大于雌性;建湖群体在3—4月体长、体质量增长率最大(分别为41%、167%),芜湖群体在4—5月体长、体质量增长率最大(分别为24%、83%)。5月各群体雌性腹部长占体长比例均大于雄性。且5月滆湖群体成活率最高为59.33%,监利群体最低为50.67%。入塘扩散速率依次为建湖>兴化>滆湖>监利>芜湖,建湖、兴化群体显著优于其他3个群体组,扩散最快的建湖群体时间为(291.67±25.43)s,最慢的芜湖群体为(661.33±32.94)s;各群体间爬行速率无显著性差异。干露试验表明,幼虾的干露时间不宜超过18 h,干露48 h存活率依次为芜湖>滆湖>兴化>监利>建湖,芜湖群体存活率最高,为(87.78±1.11)%,建湖群体最低,为(68.89±1.92)%。试验结果可为不同群体克氏原螯虾生长性能及生态适应性评价提供参考,为进一步的选育奠定基础。

保存温度对生物絮团硝化性能和形态结构的影响

为探究生物絮团适宜的保存温度,通过单因素实验设计,将絮团在常温(25°C)、冷藏(4°C)和冷冻(–20°C)条件下分别密封保存了7、14、21和28 d。结果显示,随着保存时间的延长,絮团的硝化性能在3种温度保存条件下较初始硝化性能均有不同程度的下降。在4°C保存28天的絮团中,氨氧化速率为(0.16±0.10) mg/(L·h),显著高于25°C条件下的(0.08±0.09) mg/(L·h)和-20°C条件下的(0.01±0.09) mg/(L·h),其中,-20°C保存条件下的絮团在第7天几乎丧失氨氧化活性,较初始氨氧化速率下降了99.52%。在第28天,4°C下保存的絮团亚硝态氮氧化速率为(0.19±0.03) mg/(L·h),显著高于25°C保存条件下的(0.10±0.05) mg/(L·h)和-20°C保存条件下的(0.14±0.02) mg/(L·h)。显微观察的结果显示,25°C保存条件下絮团结构松散,絮团的体积平均粒径由初始的(245.92±21.51)μm减小到第28天的(148.50±9.90)μm;在-20°C保存条件下,絮团的体积平均粒径由(245.92±21.51)μm增大到(310.82±29.67)μm;4°C保存条件下,絮团的形态结构和粒径均未受到显著变化。研究表明,4°C的保存条件可作为生物絮团的保存温度。本研究为生物絮团适宜的保存温度和保存时间提供了参考依据,有利于生物絮团在实际生产中的保存和再使用。

短期存贮温度对生物絮团反硝化性能的影响

为探究存贮温度对生物絮团反硝化性能的影响,试验收集凡纳滨对虾( Litopenaeus vannamei )养殖池中的生物絮团,分别密封保存于室温25 ℃(T25组)、低温4 ℃(T4组)、 冷冻-20 ℃(T-20组)和超低温冷冻-80 ℃(T-80组)条件下,为期28 d。初始收集到的生物絮团对硝酸盐氮的去除速率为0.71±0.03 mg /(L·h)。保存前7 d,仅T-80组的生物絮团去除速率出现衰减。保存时长超过14 d以后,仅T4组的生物絮团反硝化性能未衰减。保存至第28天,T4组生物絮团对硝酸盐氮的去除速率为0.72±0.01 mg/(L·h),显著高于T25组0.52±0.02 mg/(L·h)、T-20组0.57±0.03 mg/(L·h)和T-80组0.52±0.02 mg/(L·h)。显微结构观察表明,生物絮团保存 7 d与初始相比,T4组和T25组未出现明显变化,死亡细胞比例增加缓慢;保存至第28天,T4组生物絮团轻微变质,死亡细胞比例低,其他组别均出现生物絮团严重变质、死亡细胞比例较高的情况。综上,4 ℃是生物絮团反硝化性能短期保存的适宜温度。

紫贻贝肽对细菌生物被膜诱导贻贝稚贝附着能力的影响

为了探究生物活性肽对海洋细菌生物被膜形成和贻贝稚贝附着的影响,实验首先通过紫贻贝肽直接刺激厚壳贻贝稚贝,观察其对稚贝附着的诱导能力;随后选用具有不同诱导能力的海洋细菌海假交替单胞菌和南海雷辛格氏菌,在形成生物被膜过程中分别添加不同浓度的紫贻贝肽,分析其对生物被膜形成及膜成分的影响,并进一步研究生物被膜的变化对厚壳贻贝稚贝附着的影响。结果显示,紫贻贝肽可显著诱导稚贝附着,1.0 g/L的紫贻贝肽诱导效果最高,且显著提高生物被膜细菌密度和被膜胞外蛋白含量;10.0 g/L的紫贻贝肽诱导效果最低,且显著降低生物被膜细菌密度和被膜胞外蛋白含量。研究表明,不同浓度的紫贻贝肽对细菌生物被膜产生不同的影响,从而使生物被膜诱导稚贝附着能力受到影响。综上,紫贻贝肽可以直接诱导厚壳贻贝稚贝附着,也能通过影响海洋细菌生物被膜的形成能力和被膜胞外蛋白含量间接影响厚壳贻贝稚贝附着。本研究可为探究生物活性肽的生理功能及其在贻贝稚贝附着阶段的调控提供新的思路。

ZnO/PDMS对生物被膜形成和厚壳贻贝稚贝附着的影响及在养殖网箱的潜在应用

为探究养殖网箱表面涂层对海洋污损的防污性能,研究在Glass基底上以聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)为成膜剂,填充不同浓度(3.5wt%、7.5wt%、11.25wt%、15wt%)的ZnO纳米粒子,采用流延法制备ZnO/PDMS涂层后,将基底投放于浙江嵊泗枸杞岛自然海域(30.72°N,122.76°E),测试该涂层表面所成生物被膜情况,及其对厚壳贻贝稚贝附着的影响。结果显示:生物被膜的生物量随基底投放时间的增加而增加。在28d时,填充ZnO纳米粒子各实验组生物被膜的细菌密度、硅藻密度及其对厚壳贻贝稚贝附着的诱导能力显著低于未添加组。与Glass相比,15wt%ZnO/PDMS上28d生物被膜细菌密度下降了43.25%、硅藻密度下降了91.59%;厚壳贻贝稚贝附着率同比Glass组及PDMS组分别下降了75.41%和62.50%。利用MiSeq测序技术评估15wt%ZnO/PDMS上28d生物被膜群落结构发现,与Glass相比,ZnO/PDMS通过降低嗜冷杆菌属(Psychrobacter)相对丰度,提高罗氏菌属及维诺格拉德斯基氏菌属(Winogradskyella)相对丰度,改变了细菌群落的组成。因此,ZnO/PDMS通过降低生物被膜的生物量及改变细菌群落结构丰度来影响自然生物被膜的形成,并抑制了厚壳贻贝稚贝的附着。

三角帆蚌外套膜有核珍珠质量与育珠蚌生长性状相关和通径分析

三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)外套膜有核珍珠培育是新兴的珍珠培育技术。为了鉴定影响外套膜有核珍珠质量相关的生长性状,本研究以2龄三角帆蚌为育珠蚌,每蚌植入10颗规格为5 mm的珠核,培育19个月至商品珠,对珍珠质量性状(产珠数/成珠率、最大直径、最小直径、圆度、珍珠层厚度)与育珠蚌生长性状(壳长、壳宽、壳高、活体质量、壳质量、软组织质量)、珠核(最大直径、最小直径、圆度)进行相关及通径分析。结果显示,该批育珠蚌平均成珠率为(70.00±10.82)%,珍珠平均大小(最小直径)为(6.91±0.67)mm,珍珠平均圆度(直径差百分比)为(6.74±7.78)%。珍珠大小、珍珠层厚度与育珠蚌的壳宽、活体质量和壳质量极显著正相关(P<0.01),与育珠蚌的壳高和软组织质量显著正相关(P<0.05);壳宽与珍珠大小和珍珠层厚度的相关系数最大,均为0.69;而成珠率、珍珠圆度与育珠蚌各生长性状均不相关(P>0.05)。壳宽对珍珠大小和珍珠层厚度的直接作用(0.69)及直接决定系数(0.50)最大。研究表明,三角帆蚌的壳宽是提升外套膜有核珍珠的大小和珍珠层厚度品质的关键性状。

克氏原螯虾3群体双列杂交群体耐高温性能比较

为构建耐高温性状的克氏原螯虾(Procambarus clarkii)杂交群体,以芜湖、建湖、滆湖3个克氏原螯虾群体完全双列杂交的9个F_(1)群体为亲本,通过自交获得F_(2)群体[滆湖♀×建湖♂(GJ)、建湖♀×滆湖♂(JG)、滆湖♀×芜湖♂(GW)、芜湖♀×滆湖♂(WG)、建湖♀×芜湖♂(JW)、芜湖♀×建湖♂(WJ)、滆湖♀×滆湖♂(GG)、建湖♀×建湖♂(JJ)、芜湖♀×芜湖♂(WW)],采用耐热性(upper thermal tolerance,UTT)、心率的阿伦尼乌斯拐点温度(arrhenius break temperatures,ABT)作为评定指标,并结合临界温度法(critical thermal methodology,CTM)、半致死时间(half leathaltime,LT_(50))等方法,比较了9个F_(2)群体对高温的耐受性,并进一步分析了克氏原螯虾UTT值、ABT值与体质量等性状的相关性。结果表明:各群体UTT值排序为GW>GJ>WJ>JG>GG>WW>WG>JW>JJ,且GW群体UTT值显著高于其余群体(P<0.05);各群体ABT排序为GW>WJ>WW>WG>JW>JJ>JG>GJ>GG,且GW群体ABT显著高于其余群体(P<0.05);各群体CTMax排序为GW>WJ>GJ>GG>WW>JG>JW>WG>JJ,且GW、WJ、GJ群体显著高于其余群体(P<0.05);各群体LT_(50)排序为GW>GJ>WJ>JG>WW>GG>JW=JJ>WG;不同规格克氏原螯虾个体之间耐热性(UTT)存在显著性差异(P<0.05),即克氏原螯虾虾苗耐热性显著高于初达上市规格的商品虾(P<0.05);克氏原螯虾热胁迫前后心率均与体质量呈负相关,相关系数分别为-0.21和-0.15(P<0.05)。研究表明,滆湖♀×芜湖♂(GW)群体4个耐高温指标均优于其他群体,与UTT等指标相比,采用ABT指标测定对个体损害小,更适用于良种选育。

厚壳贻贝细胞外调节蛋白激酶基因McERK的克隆及其在附着变态中的作用

为解析细胞外调节蛋白激酶(extracellular regulated protein kinases,ERK)基因(McERK)在厚壳贻贝(Mytilus coruscus)附着变态过程中的作用机制,采用RACE技术、系统进化分析和Real-time PCR等方法,对McERK基因分子特点和表达情况进行了研究。结果表明:McERK基因序列全长为1236 bp,开放阅读框为846 bp,可编码281个氨基酸,具有典型的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶结构域S_TKc;系统进化树分析显示,厚壳贻贝与加州贻贝(M.californianus)、地中海贻贝(M.galloprovincialis)和欧洲贻贝(M.edulis)的ERK聚为一支,且与欧洲贻贝序列的一致性最高(74.27%);荧光定量PCR分析显示,McERK基因在厚壳贻贝成贝各组织中广泛表达,在外套膜、唇瓣、鳃和血细胞中均有较高的表达量,其在担轮幼虫到稚贝的各个发育阶段均有表达,且在眼点幼虫阶段的表达量显著高于稚贝阶段(P<0.05);利用RNA干扰技术敲降眼点幼虫McERK基因后,幼虫变态率显著降低(P<0.05)。研究表明,McERK基因可能参与调控厚壳贻贝幼虫附着变态过程,本研究结果可为探究McERK调控厚壳贻贝的发育过程提供数据支持。

瘤背石磺腹部皮肤的超微结构及其黏液抗菌特性分析

【目的】对瘤背石磺(Onchidium reevesii)腹部皮肤进行超微结构观察和皮肤黏液抗菌特性分析,为瘤背石磺皮肤免疫功能的研究和天然抗菌药物的开发提供参考依据。【方法】采集瘤背石磺腹部皮肤和皮肤黏液,采用光学显微镜和透射电镜观察瘤背石磺腹部(足部和足侧)皮肤结构、腺体和腺细胞特征,采用组织化学染色技术检测黏液细胞中的糖缀合物,用瘤背石磺皮肤黏液对7种致病菌进行处理,采用生长曲线法和抑菌圈法测定黏液的抑菌效果,并深入研究黏液对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和哈维氏弧菌(Vibrio harveyi)的抑菌机理。【结果】瘤背石磺腹部皮肤黏液细胞中含有较多酸性黏多糖;足部皮肤中的黏液腺呈圆形,含有混合型黏多糖的黏液储存在中央腺腔中,足侧皮肤中的颗粒腺也分泌酸性黏多糖。根据分泌囊泡形态和致密程度的不同,足部皮肤中的腺细胞可分为6种类型,足侧皮肤中的腺细胞可分为3种类型,分泌囊泡与细胞膜融合后以胞吐的方式向外分泌。瘤背石磺皮肤黏液对7种致病菌的生长曲线均表现出抑制作用,具有广谱抗菌活性,且抑菌圈直径测定结果显示,黏液对金黄色葡萄球菌和哈维氏弧菌的抑制效果最好。扫描电镜观察结果显示,经皮肤黏液处理后,金黄色葡萄球菌和哈维氏弧菌细胞表面出现畸形和裂纹,胞质内容物流出,同时OD260变化反映黏液可增加细菌细胞膜的通透性,表明黏液可有效破坏细菌细胞膜的完整性。此外,与不经皮肤黏液处理相比,经黏液处理后,金黄色葡萄球菌和哈维氏弧菌三羧酸循环关键酶活性和ATP含量均显著降低(P<0.05,下同),Na+/K+-ATPase活性显著升高,说明黏液能破坏细菌的能量代谢过程,导致细菌生长繁殖受阻。【结论】瘤背石磺腹部皮肤具有多种类型的腺体和腺细胞,其分泌的黏液可破坏细菌的细胞膜完整性及能量代谢过程,具有广谱抑菌活性。

黑水虻幼虫、配合饲料及其交替投喂对中华绒螯蟹幼蟹生长性能、肝胰腺色泽和生理代谢的影响

本研究比较了投喂黑水虻(Hermitia illucens L.)幼虫、配合饲料以及二者交替投喂对中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)幼蟹生长性能、肝胰腺色泽、消化酶活性及抗氧化能力的影响。结果显示:(1)各组幼蟹的成活率和体重差异不显著,但黑水虻幼虫投喂组的早熟率显著高于投喂配合饲料组;(2)3组幼蟹的肝胰腺指数无显著差异,但肝胰腺色泽有显著差异,配合饲料组幼蟹肝胰腺的亮度值(L)和红度值(a)显著高于黑水虻幼虫组;(3)配合饲料组脂肪酶、胰蛋白酶和淀粉酶活力均显著高于黑水虻幼虫组和交替投喂组;(4)配合饲料组的总抗氧化能力(T-AOC)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、碱性磷酸酶(AKP)活力和酸性磷酸酶(ACP)活力均显著高于其余两组,而丙二醛(MDA)含量明显最低。综上,完全投喂黑水虻幼虫对中华绒螯蟹幼蟹生长无负面影响,但会对幼蟹性早熟、肝胰腺色泽、消化酶活性和抗氧化性能产生负面影响,建议幼蟹养殖过程中采用配合饲料和黑水虻幼虫交替投喂或混合投喂的办法。

循环水养殖系统中二氧化碳对鱼类的影响及去除方法

2020年农业农村部启动实施水产绿色健康养殖技术推广“五大行动”,旨在利用时下前沿技术指导养殖活动,在新式的循环水养殖系统中随着养殖产量的上升,二氧化碳对鱼类的影响被人们所关注。当前对于二氧化碳在循环水中的流转缺乏系统性整理,循环水系统有处理二氧化碳的必要且处理方法尚需改进。因此,本研究通过汇总整理国内外文献,概述了目前发展趋势与主要创新性成果。具体包括:探讨二氧化碳与碱度、pH、二氧化碳分压的关系,需要进一步探究多参数在昼夜中的协同作用;关注二氧化碳导致的高碳酸血症和肾钙化等问题,未来需要深入研究长期暴露对鱼体生长和健康状况的影响,通过添加化学试剂、改善曝气方式、筛选优质处理生物来降低二氧化碳在循环水养殖系统中的含量,需要设计新式反应器以提高固定效率。本研究为循环水养殖中的二氧化碳积累有效去除提供解决办法和理论依据。

中华绒螯蟹“长荡湖1号”连续3个世代的遗传多样性分析

为了解选育对中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)“长荡湖1号”遗传多样性的影响,研究采用20个微卫星位点对“长荡湖1号”A系和B系各连续3个世代进行遗传多样性分析。结果如下:20个微卫星标记在6个群体中共检测到551个等位基因,各位点的平均等位基因数(Na)和平均有效等位基因数(Ne)分别为27.55和13.61,平均观测杂合度(Ho)和平均期望杂合度(He)分别为0.72和0.90,平均香农信息指数(I)和多态信息含量(PIC)分别为2.73和0.89。在选育过程中,A系和B系3个世代的PIC均有下降趋势,各群体的He和Ho均维持较高水平。A系子一代(G1)和子二代(G2)的有效群体数量(Ne)分别为72.7和111.8,B系G1和G2的有效群体数量分别为67.7和115.8,均维持在较高水平。Hardy-Weinber平衡检验结果显示,有72.5%的数据偏离Hardy-Weinber平衡,表明选育群体的遗传结构处于相对不稳定的状态。A系和B系后代与G0的遗传距离均逐代增大,其中A系从0.2455增大到0.2607,B系从0.1736增大到0.1751。各群体之间遗传分化指数(Fst)均小于0.05,表明各群体间遗传分化程度微弱。AMOVA分析结果表明,“长荡湖1号”仅0.87%的变异存在于各群体间,而99.13%的变异发生在群体内个体间。综上所述,中华绒螯蟹“长荡湖1号”经过2代选育,选育群体的遗传多样性和有效群体数量依然保持较高水平,但群体遗传结构处于相对不稳定状态,今后选育过程中应该保持足够的繁殖亲本数量和遗传多样性,防止近交退化。

低聚木糖对低盐胁迫下凡纳滨对虾生长、免疫及肠道菌落的影响

【目的】探究低盐胁迫下低聚木糖(XOS)对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)生长性能、抗氧化能力、免疫相关基因表达及肠道菌群结构的影响,为凡纳滨对虾淡化养殖饲料的开发提供理论依据。【方法】将450尾凡纳滨对虾按照养殖水体盐度和XOS添加量分为海水对照组HS0(盐度30‰+0 mg/kg XOS)及低盐对照组LS0(盐度3‰+0 mg/kg XOS)、LS250(盐度3‰+250 mg/kg XOS)、LS500(盐度3‰+500 mg/kg XOS)和LS1000(盐度3‰+1000 mg/kg XOS)。饲养8周后计算生长指标,采用试剂盒测定消化酶活性和抗氧化指标,并通过实时荧光定量PCR检测免疫相关基因的表达情况。【结果】与HS0组相比,LS0组凡纳滨对虾的生长指标、消化酶活性、抗氧化能力及免疫相关基因相对表达量均有所下降。与LS0组相比,LS500和LS1000组凡纳滨对虾的增重率、特定生长率、存活率及淀粉酶(AMS)活性均呈显著升高趋势(P<0.05,下同),丙二醛(MDA)含量则呈显著降低趋势;脂肪酶(LPS)、胰蛋白酶(Trp)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性呈上升趋势,但差异不显著(P>0.05)。LS500和LS1000组凡纳滨对虾的酚氧化酶原(proPO)、抗脂多糖因子(ALF)、溶菌酶(LZM)、Toll样受体1(TLR1)、Toll样受体2(TLR2)和Toll样受体3(TLR3)基因的相对表达量均显著高于LS0组凡纳滨对虾。此外,LS1000组凡纳滨对虾的肠道菌群Shannon指数、Chao1指数和ACE指数显著高于LS0组凡纳滨对虾,Simpson指数显著低于LS0组凡纳滨对虾;在门分类水平上,变形菌门和拟杆菌门相对丰度显著降低,而蓝细菌门、厚壁菌门和疣微菌门的相对丰度显著增高;在属分类水平上,弧菌属、黄海绵菌属、斯氏弓型菌属和希瓦氏菌属相对丰度显著降低,而乳酸杆菌属和不动杆菌属相对丰度显著增加。【结论】在基础饲料中添加500~1000 mg/kg XOS,可显著提高凡纳滨对虾生长速率、抗氧化性能、免疫相关基因表达及改善肠道菌群组成结构,有效提高对虾在低盐胁迫下的养殖效果,即XOS可作为凡纳滨对虾淡化养殖饲料添加剂进一步开发应用。

纤维素对海假交替单胞菌生物被膜生物学特性及厚壳贻贝幼虫附着变态的影响

为探究纤维素对海假交替单胞菌生物被膜的生物学特性及其对厚壳贻贝幼虫附着变态的影响,实验设置海假交替单胞菌(初始细菌密度5×10^(8)个/m L)分别与浓度为0.02、0.20、2.00、20.00 mg/L的纤维素共孵育形成生物被膜,检测形成的生物被膜对厚壳贻贝幼虫变态的诱导作用变化,比较生物被膜成膜能力、胞外产物等生物学特性变化,并分析其与厚壳贻贝幼虫附着变态的关系。纤维素浓度为2.00或20.00 mg/L时,所形成的生物被膜对幼虫附着变态的诱导活性显著降低。通过分析加入纤维素后海假交替单胞菌形成的生物被膜生物学特性发现,随着纤维素浓度升高,生物被膜中细菌的分布更为分散,细菌密度和膜厚呈逐渐降低趋势,生物被膜胞外产物中α-多糖、β-多糖和脂质的生物量显著降低,而蛋白无明显变化。在海假交替单胞菌生物被膜形成过程中,纤维素主要通过降低胞外α-多糖、β-多糖和脂质的产生,进而间接调控厚壳贻贝幼虫附着变态。研究结果为探究海假交替单胞菌纤维素对生物被膜形成及对厚壳贻贝附着变态调控分子机制提供理论依据,为整治生物污损等实际问题提供新思路。

厌氧/缺氧/好氧序批式反应器处理养殖尾水的脱氮除磷性能研究

为了探究厌氧/缺氧/好氧(anaerobic/anoxic/aerobic,A^(2)/O)工艺试验装置处理模拟养殖尾水的处理效果,本研究在反硝化聚磷菌富集阶段,经过聚磷菌的活化、反硝化聚磷菌的富集、保持系统稳定三个阶段的富集培养,系统除磷率达到80%。在利用反硝化除磷菌处理模拟养殖尾水期间,通过A^(2)/O工艺试验装置连续性进水出水,系统出水硝酸盐氮(NO -3-N)去除率全程达到了95%。出水的磷酸盐(PO_(4)^(3-))去除率40%~50%,出水总氮(TN)去除率也稳定在88%,出水的总磷(TP)去除率在30%~50%。探究A^(2)/O工艺试验装置处理高硝酸盐氮生物絮团尾水和循环水养殖尾水的处理效果时,通过额外添加乙酸钠充当碳源的方式,添加碳源维持碳氮比在3.4 ∶ 1的组别脱氮效果显著,但除磷效果不显著,未达到SC/T 9101—2007《淡水池塘养殖水排放要求》一级排放标准,需要进一步处理。

臭氧对MBBR硝化效率及副溶血弧菌杀菌效果影响

臭氧作为一种强氧化剂,常用作移动床生物膜反应器(Moving Bed Biofilm Reactor,MBBR)系统的杀菌消毒剂。为了得到臭氧对MBBR处理水质的影响与对副溶血弧菌的杀菌效果,用10 L反应器,在60%填充率下,研究不同质量浓度臭氧(0、1、2、4、6 mg/L)对系统硝化能力与对副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)的杀灭效果。结果显示:与对照组相比,2 mg/L臭氧对滤料细胞死亡率影响不显著(P=0.49);总氨氮(TAN)去除率分别为55.11%±5.32%、57.89%±9.01%、49.2%±5.99%、33.07%±2.68%、34.22%±8.89%;当臭氧通入量在4 mg/L及以上时,TAN去除率显著低于其余组(P<0.05);臭氧剂量2 mg/L及以上时,TCBS平板上未检测到副溶血弧菌(从108 CFU/mL降低到不能被检测出的水平)。综合考虑臭氧对滤料细胞死亡率、氨氮处理效率以及副溶血弧菌的杀菌率,MBBR池臭氧推荐使用质量浓度为2 mg/L。

黄连对生物絮凝系统氨氮处理效率的影响

为研究黄连对生物絮凝系统氨氮处理效率的影响,添加0 g/L、2 g/L、4 g/L和6 g/L的黄连,分别为对照组C和处理组T1、T2、T3,进行氨氮、亚硝酸盐转化试验,并测定各组生物絮团硝化酶、脱氢酶活性。结果显示:处理组总氨氮去除速率均高于对照组(0.38±0.07 mg/g·h),其中T2组最高(1.49±0.08 mg/g·h);亚硝酸盐氮去除速率T1组(1.38±0.10 mg/g·h)和T2组(2.05±0.14 mg/g·h)高于对照组(0.75±0.06 mg/g·h),T3组(0.17±0.05 mg/g·h)最低。试验后处理组总悬浮固体颗粒物均低于对照组(504.00±27.71 mg/L),T3组(363.33±40.41 mg/L)最低。研究表明,添加黄连能提高生物絮团氨氮转化速率,减少总悬浮固体颗粒物的积累。

外源添加胞外囊泡对海假交替单胞菌生物被膜形成及厚壳贻贝附着的影响

为探究胞外囊泡(outer membrane vesicles,OMVs)对海假交替单胞菌(Pseudoalteromonas marina)生物被膜形成及厚壳贻贝(Mytilus coruscus)(壳长为0.88 mm±0.16 mm,壳高为0.55 mm±0.12 mm)稚贝附着的影响,从海假交替单胞菌中提取并纯化了OMVs,并添加到海假交替单胞菌中共同孵育形成生物被膜,在OMVs终质量浓度为0.1、1、10、20μg/mL时检测形成的生物被膜对贻贝稚贝附着的诱导作用。结果表明:在海假交替单胞菌中成功提取到了OMVs,从菌体中提取获得的OMVs较上清液中更多;添加10μg/mL的OMVs时,形成的生物被膜对贻贝稚贝的附着诱导活性最高,稚贝附着率达到56.42%;随着OMVs添加量的增加,细菌密度和膜厚呈增长趋势,胞外产物中α-多糖、β-多糖、脂质和蛋白质含量呈升高趋势;相关性分析显示,生物被膜中的脂质含量与贻贝附着显著相关(P<0.05)。研究表明,OMVs的添加可促进海假交替单胞菌生物被膜形成,提高生物被膜胞外产物的含量,并推测主要通过增加脂质含量提高生物被膜对贻贝附着的诱导能力。