微生物实验室进化的研究进展

当前,微生物细胞工厂的构建逐渐成为工业上生产大宗和精细化学品的重要手段。然而,微生物遗传背景的复杂性及表型间相互影响的不可预测性限制了人们对微生物的理性改造。因此,在缺乏遗传背景基础上仍能获得目标表型的微生物实验室进化手段逐渐成为当今生物化工领域的研究热点。近年来,随着微生物连续培养技术及体内连续进化策略的深入研究,微生物实验室进化取得了较大进展。本文中,笔者将对近年来微生物实验室进化策略进行综述,为其后续研究及应用提供借鉴。

香豆素类荧光底物的合成及其在微生物检测中的应用进展

香豆素类荧光底物主要是由作为荧光团的羟基香豆素和7-氨基-4-甲基香豆素或者它们的取代物的各类衍生物,包括糖苷类、羧酸酯类、磷酸酯类、肽类等。本文介绍了这些底物的合成方法。荧光团一般通过Pechmann缩合法合成,然后再与乙酰溴代糖、酰氯、亚磷酸酯、叔丁氧基保护的氨基酸等缩合生成相应的荧光底物,像4-甲基伞形酮基-β-D-吡喃半乳糖苷、4-甲基伞形酮辛酸酯和L-丙氨酰-7-氨基-4-甲基伞形酮等。将荧光底物加入到培养基中,可以实现对微生物的快速检测。荧光底物应用于微生物检测的依据是特异性酶反应,不同的荧光底物对应的酶和所检测的微生物不同。当单一底物不能有效检测和鉴定目标微生物时,采用复合底物能明显提高检测效果。此外,本文还指出了现有荧光底物存在的缺点,并对未来发展进行了展望。

微生物检测内部质量监控评价方法

本文主要介绍微生物检测内部质量监控几种常用的评价方法,为微生物检测实验室制定合理、有效的内部质量监控计划及其结果评价方法提供参考。

海洋微生物多糖降解酶的研究进展

多糖降解酶是一类能够催化多糖分子内糖苷键断裂,使聚合度不断降低,最终产生寡糖的水解酶。地球上微生物数量庞大,其产多糖降解酶种类丰富,尤其是海洋微生物多糖降解酶因其特异性的催化活性,在工业生产中具有重要的应用前景。随着海洋生物技术的快速发展,海洋微生物多糖降解酶的开发和利用已逐渐引起研究者的关注。综述了海洋微生物多糖降解酶的主要类型及研究现状,并讨论了未来应用及发展趋势,以期为海洋微生物多糖降解酶的研究与开发提供参考。

微生物厌氧呼吸与有机污染水体沉积物修复

水体沉积物有机污染是当前全球关注的重要环境问题。微生物具有呼吸和代谢多样性,能以多种污染物作为厌氧呼吸的电子供体或受体,与周围环境中的生物和非生物因素组成代谢网络耦合有机污染物降解转化,是有机污染水体沉积物修复的重要驱动者。本文重点综述了微生物厌氧呼吸、电子传递网络及其对有机污染水体沉积物的修复机制研究进展,并对有机污染水体沉积物微生物修复理论和技术研究的问题和挑战进行了探讨。

被污染的工业产品中常见微生物种类及耐药性分析

为了工业产品中微生物污染治理及其防腐体系的构建提供科学依据,收集了被微生物污染的工业产品,并对其进行分离、鉴定和分类,再通过测定杀菌剂的最低抑菌浓度(MIC)来评估微生物的抗药水平。污染微生物中革兰氏阴性菌约占47.59%,革兰氏阳性菌约占32.62%,主要为芽孢杆菌属、假单胞菌属和伯克霍尔德氏菌;污染真菌约占19.8%,主要为链格孢霉属、曲霉属、青霉属。MIC结果表明,分离的洋葱伯克霍尔德氏菌对卡松、布罗波尔、DMDMH抗性均高于标准菌株,分离的铜绿假单胞菌、洋葱伯克霍尔德氏菌和黑曲霉对DMDMH的抗性均高于标准菌株。导致工业产品污染的微生物种类较多,应根据其种类、理化性状、防腐剂杀菌机理不同进行治理。

微生物中抗耐药菌活性天然产物的研究进展

近年来,细菌耐药性已成为全球性问题。微生物作为抗生素的重要来源,在发掘抗耐药菌新型抗生素的研究中承担了重要角色,许多微生物来源天然化合物展现了显著的抗耐药菌活性。本文主要综述了近十年发现的微生物源抗耐药菌天然化合物,并概括了抗耐药菌活性天然产物的筛选方法,以期对抗耐药菌新型抗生素的发现做铺垫。

化妆品中腐败微生物的抗药性研究

对导致化妆品腐败变质的微生物进行分离鉴定,并分析腐败微生物对常用防腐剂的抗药性。根据API鉴定系统和分子生物学技术对腐败微生物进行鉴定,并采用最低抑菌浓度(MIC)的方法评估腐败菌对常用防腐剂尼泊金甲酯、卡松、碘丙炔醇丁基氨甲酸酯(IPBC)、DMDM乙内酰脲(DMDMH)、布罗波尔的抗药性水平。经鉴定发现2个污染样品中的腐败微生物均为同一种革兰染色阴性杆菌即洋葱伯克霍尔德氏菌,抗药性分析显示腐败菌HZP1537A对DMDMH、卡松和布罗波尔的MIC(2 000μg/m L、25μg/m L和62.5μg/m L)均高于标准菌株(500μg/m L、3.13μg/m L和31.25μg/m L);腐败菌HZP1537B对DMDMH、卡松的MIC(2 000μg/m L、25μg/m L)均高于标准菌株(500μg/m L、3.13μg/m L);第一代腐败菌的抗药性强于第二代。洋葱伯克霍尔德氏菌容易引起化妆品腐败变质,且对多种防腐剂具有抗药性,在化妆品微生物控制时应给予高度关注。

ISO 17025:2017标准在科研实验室的应用探讨

科研实验室作为科技创新的有效载体,是科学创新的重要源泉。科研实验室出具的数据是科学成果的依据,其质量直接影响科学成果的可靠性和科学性。本文针对目前科研实验室管理中存在的问题,借鉴ISO 17025新标准的实验室管理新方法,为建立保证科研实验数据结果质量的管理体系提供思路,为我国科研实验室的规范化管理提供参考。

涂料微生物污染与防腐剂使用情况关系的探讨

为了解涂料的微生物污染与防腐剂使用情况之间的关系,按照ISO 9252-1989(E)检测207件市售涂料微生物指标,利用高效液相色谱检测有微生物检出涂料和40件无微生物检出涂料的防腐剂使用情况。结果发现有12件涂料微生物超标;异噻唑啉酮类防腐剂是本实验检出使用最多的防腐剂;微生物超标涂料防腐剂含量比正常低或者未检测到,种类单一。涂料的防腐剂使用情况与微生物污染程度有着密切的联系,建议建立和完善涂料限用防腐剂标准,指导涂料企业安全生产和质量监督。

微生物对水环境污染物的趋化性研究进展

随着人类活动的干扰以及社会工业化进程的加剧,水环境污染现象日益严峻。微生物是水环境污染治理和修复的主要驱动者。越来越多的研究发现,水环境中污染物的去除速率与微生物的趋化功能密切相关。综述了近几年有关微生物对水环境中无机盐、溶解性有机物和重金属等的趋化特性研究进展,讨论并展望了基于趋化功能微生物精准调控的水环境污染强化治理技术的应用前景及主要问题。

微生物燃料电池耦合型废水处理反应器研究进展

随着生物电化学技术研究的发展,多种应用于废水处理的新型微生物燃料电池(MFC)耦合反应器不断出现,在污染物降解和能量回收中展现了多种优势。重点综述了近年来报道的典型的MFC耦合型废水处理反应器,并对其耦合机理、运行效果及存在的问题进行了比较分析,以期为生物电化学耦合型废水处理反应器的进一步优化和发展提供参考。

几种常用防腐剂对日化产品中腐败微生物抑制效果研究

了解几种常用防腐剂在日化产品基质中的防腐效果。采用最低抑菌浓度方法测试卡松、对羟基苯甲酸甲酯、苯氧乙醇、咪唑烷基脲、苯甲醇对腐败微生物的抑菌活性;采用微生物挑战性实验验证卡松、对羟基苯甲酸甲酯、咪唑烷基脲、苯氧乙醇和苯甲醇的抑菌效果。日化产品中分离的腐败微生物对卡松耐受性接近0.0015%,接近《化妆品卫生规范》2007版的限定,其它4种防腐剂在规定的使用范围内对分离的微生物都具有较好的抑制效果;卡松剂量在0.0015%、对羟基苯甲酸甲酯剂量在0.2%、咪唑烷基脲剂量在0.075%、苯甲醇剂量在0.2%时日化产品能通过微生物挑战。日化企业应根据实际情况筛选、复配防腐剂,建立更加高效、经济的防腐体系。

常见变质水性工业产品中的微生物种类和耐药性分析

为了科学治理常见变质水性工业产品中的腐败微生物,对其进行分离、鉴定和分类,同时以卡松、布罗波尔、甲基异噻唑啉酮和苯并异噻唑啉酮四种杀菌防腐剂对6种标准细菌菌株的最小抑菌浓度(MIC)作为耐药性标准,对腐败细菌进行耐药性评估分析。结果显示,日化用品变质样中革兰氏阴性细菌约占80.00%(克雷伯氏菌属、假单胞菌属、伯克霍尔德氏菌属等),革兰氏阳性细菌约占16.82%(芽孢杆菌属最多);而涂料及胶粘剂变质样中革兰氏阴性细菌约占53.33%(假单胞菌属、固氮菌属等),革兰氏阳性细菌约占38.27%(主要含芽孢杆菌属)。两者的耐药菌均主要为假单胞菌属且易对甲基异噻唑啉酮和苯并异噻唑啉酮产生耐药性。结论认为,导致产品微生物污染的因素很多,一方面由细菌产生耐药性引起,另一方面也与空气、水样和原材料污染等外部因素密切相关,但也不排除细菌自身一些生理、遗传、代谢特征等因素所致,即工业变质产品中的腐败微生物与耐药性微生物有相关性但是概念及含义并不相同。

复合微生物制剂及多糖对凡纳滨对虾生长、免疫及水体养殖环境的影响

选取体长为1cm左右的凡纳滨对虾优质1代苗,随机分为2组,分别投喂基础饲料的C组和添加环保微生态饲料及水体复合微生态制剂的M组,饲养期56d,以研究环保微生态饲料及复合微生态制剂对凡纳滨对虾生长性能、血清非特异性免疫酶活性、养殖水环境的影响。结果显示,与C组相比,M组对虾的成活率高、饲料系数降低;与C组对比,M组对虾血清溶菌酶活性、超氧化物歧化酶活力提高;M组养殖环境内氨氮、亚硝酸盐、总氮含量低于C组,水体添加复合微生态制剂、碳源(糖蜜)有助于去除水体污染物。

粘细菌的生物活性物质及其应用前景研究进展

粘细菌是一类具有复杂的多细胞群体行为,属peoteobacteria的δ分支,能够产生丰富的生物活性物质,为第二类药源微生物新类群。由于粘细菌的捕食性,及产生的活性物质结构新、种类多、作用机制新颖多样,使得粘细菌作为重要的药源开发菌具有潜在的应用前景。粘细菌的活性物质主要在抗肿瘤、抗病毒、抗寄生虫等药研的应用,特别是抗肿瘤活性甚至高于紫杉醇,为肿瘤患者带来福音;利用溶藻粘细菌可以缓解形成水华的有害藻类危害;农业上可开发除草剂、杀虫剂、粘细菌菌肥,有利于发展生态有机农业,生产无公害绿色产品;粘细菌做为纤维素生物燃料可以缓解燃料危机,促进可持续发展具有重大意义。

稳健统计在快速生物降解性试验质量分析中的应用

快速生物降解性试验在新化学物质的生态毒理测试中占据重要地位,其测试数据的可靠性直接影响后续的测试策略和物质的申报登记、以及新化学物质进入环境后的风险管理。为研究OECD 301系列试验（301B、301D和301F）的质量,选用本机构近5年来积累的标准化物质苯甲酸钠14 d快速生物降解率数据,首次采用稳健统计技术,以稳健总计统计量的Z比分数作为评价指标,对各试验数据和试验系统的质量开展评估。结果显示,当301B、301D和301F试验的苯甲酸钠降解率分别在63.8%～88.0%、63.4%～89.2%和66.0%～99.8%范围内时,表明测试结果满意,该批次试验数据质量良好;若苯甲酸钠降解率不在此范围,则表明测试结果可能存在问题,甚至得到的可能是错误数据,需要进一步验证。据此提出了对实际测试工作具有指导意义的质量分析对照表,以期为测试机构开展新化学物质快速生物降解性试验时的质量分析提供参考。

4株经济海洋微藻细胞生长的实验室研究

目的研究角毛藻Chaetocerossp．、绿色巴夫藻Pavlovaviridis、叉鞭金藻Dirateriainornate和杜氏盐藻Dunaliella salina4株经济海洋微藻的细胞生长特性，为微藻在医药学相关行业的开发与应用提供参考依据。方法采用室内实验方法，以添加f／2营养液的人工海水为培养介质，在植物培养箱中利用三角瓶进行微藻培养试验，测定微藻细胞密度，并计算细胞生长速率。结果4株经济海洋微藻的细胞生长呈现明显的缓慢期、快速期和平稳期阶段。角毛藻、绿色巴夫藻、叉鞭金藻和杜氏盐藻的最大细胞密度有明显差别，分别为6．71×10^6、4．916×10^7、1．225×10^7和4．64×10^6个／mL。对4株微藻在1—5d、5～9d、9～13d和13～17d几个时间段的生长速率进行比较分析，结果表明角毛藻、绿色巴夫藻、叉鞭金藻的生长速率在1～5d阶段最大，分别为0．57、0．48、0．55／d；而杜氏盐藻的生长速率在5～9d阶段最大，为0．68／d。结论实验选用的4株海洋微藻的细胞生长特征存在一定异同，在选育微藻株系开展微藻开发利用研究时应该考虑微藻细胞生长繁殖的差异性。

GB 19298-2014在广东省2015年～2017年桶装饮用水专项监测中的应用研究

本文系统分析了GB 19298-2014中标签标识指标、理化指标、微生物指标在2015年～2017年广东省桶装饮用水专项监测的应用研究。2015年～2017年广东省桶装饮用水专项监测不合格率为17.8%,铜绿假单胞菌不合格项目数占总体不合格项目数的76.1%。铜绿假单胞菌是影响桶装饮用水食品安全最突出的问题。GB 19298-2014对桶装饮用水食品安全监管具有重要指导意义。

L-苹果酸生物合成研究进展

L-苹果酸是生物体代谢过程中产生的重要有机酸,具有许多生物功能和生物活性,尤其在能量代谢方面对保护人类健康起着重要的作用。近年来微生物发酵法生产L-苹果酸的优势逐渐显现,随着苹果酸生物合成途径的阐明及其相关基因的克隆,运用基因工程手段调控微生物合成苹果酸已成为可能。本文对苹果酸生物合成代谢途径及重要酶和相关基因的研究进展进行综述,并对近年来苹果酸产生菌的最新研究进行总结,最后展望了未来构建苹果酸基因工程菌的研究方向。