细菌细胞中类异戊二烯醌的分析

类异戊二烯醌是细菌质膜的成分,在电子传递和氧化磷酸化中起重要作用.甲基萘醌和泛醌是其中较为重要的两类化合物.这两种化合物的分析鉴定是研究细菌细胞中类异戊二烯醌组成构象的前提,在细菌化学分类的研究中具有十分重要的意义.本文参考了有关细菌类异戊二烯醌分析的文献,综述了甲基萘醌和泛醌的分析方法,其中包括:液-液萃取、薄层色谱(TLC)、高效液相色谱(HPLC)、紫外吸收光谱(UV)、质谱(MS)的定性鉴定及HPLC的定量分析.     

大气硫酸酯研究进展

硫酸酯是一类含有-OSO_3H基团的有机化合物。它在大气中普遍存在。异戊二烯、单萜、倍半萜、芳烃、醛等均可通过大气自由基反应或非均相反应生成硫酸酯。本文在充分研读已有文献的基础上,总结探讨硫酸酯的分子结构、形成机制、分析方法以及硫酸酯对气溶胶有机物的贡献。最后,对未来研究的热点方向加以展望。     

醌类图谱分析在环境微生物生态测定中的应用

近年来，随着人们对各种非培养微生物测定法的重视，醌类图谱分析作为微生物群体指标已在各种环境中得到了应用．首先是样品的分析测定技术得到了提高，如用硅胶柱代替薄层色谱．醌类图谱分析的特点是能够同时对应微生物生态评价的3个重要指标，即微生物群体结构、生物量及微生物多样性．在结合统计分析的基础上，在土壤、污泥及堆肥等不同环境样品及不同微生物反应过程中，已通过醌类图谱分析对这3个指标在微生物生态系中的变动进行了成功的评价．另外，对C-14同位素标记醌类图谱分析法及醌类图谱分析法在污染物降解中的应用等最新进展也进行了简介．图4表3参43     

活性污泥中细菌对邻苯二甲酸酯的降解及其途径

用从活性污泥中分离到的菌种对邻苯二甲酸(PA)和邻苯二甲酸二甲酯(DMPE)进行好氧条件降解研究，检测了分离到的5种细菌降解邻苯二甲酸和邻苯二甲酸二甲酯的能力．结果表明，Comamonas acidovorans Fy-1在48h内将浓度高达2600mg／L的邻苯二甲酸完全矿化；两个细菌的组合(组合Ⅰ包括Pseudomonas fluorescens，P aureofacien 和Sphingomonas paucimobilis；组合Ⅱ包括S. paucimobilis和Xanthomonas maltophilia)能够在48～120h内将邻苯二甲酸二甲酯完全降解，产生的中间产物有邻苯二甲酸一甲酯和邻苯二甲酸．结果表明，邻苯二甲酸二甲酯的微生物降解需要有两种以上细菌才能完成．图4表1参14     

水葫芦内生细菌脂肪酸生物标记特性研究（Characteristics of PLFA Biomarkers for the Endophyte Bacteria inside Eichhornia crassipe（Mart.）Solms）

应用基于微生物细胞脂肪酸成分鉴定的全自动微生物鉴定系统,鉴定水葫芦内生细菌25株,分属15个属.共检测到27个脂肪酸生物标记(PLFAs),这些生物标记分为4种类型,即(1)高频次分布:在25株细菌中出现13～22次,属于细菌总体类群(general)的生物标记.(2)中频次分布:在25株细菌中出现5～7次,可以用于代表细菌属类群(genus)识别生物标记.(3)低频次分布:在细菌中的分布概率较小,可以用于指示特定细菌种间差异的生物标记.(4)微频次分布:仅在一种细菌种类出现,是细菌种(species)特征生物标记.利用脂肪酸生物标记分析同属细菌不同种的差异,可将微杆菌属分为2类,第1类包括菌株9Microbacterium barkeri和11Microbacterium imperiale,这两个菌株17:0ISO和14:0ISO的脂肪酸生物标记含量均为0.第2类包括10Microbacterium esteraromaticum、12Microbacterium lacticum和13Microbacterium liquefaciens,这3个菌株均含有17:0ISO脂肪酸生物标记而区别于第一类菌株.利用脂肪酸生物标记的差异对25株内生细菌进行聚类分析,可将水葫芦内生细菌类群分为4类.不同植物内生菌群落中存在着特异的生物标记,利用特征脂肪酸生物标记的分析方法,分析水葫芦内生细菌的群体特性,对于植物内生菌微生物群落的研究具有重要意义.     

盐胁迫对欧美杂交杨异戊二烯释放和光合参数的影响

为揭示2种欧美杨(Populus deltoides×Populus nigra)光合速率、异戊二烯释放速率、生长形态对盐胁迫的响应,以欧美杨895、欧美杨1388为试验材料,用浓度为0、0.18 mol/L的NaCl溶液对其进行处理,测定不同处理下2种欧美杨气体交换指标、异戊二烯释放的相关参数以及生物量相关的生长指标.结果显示:盐胁迫显著降低了2种欧美杨的净光合速率(P_n)、气孔导度(g_s)及蒸腾速率(T_r),但其胞间CO_2浓度(C_i)并未受到影响;盐胁迫下,2种欧美杨的异戊二烯释放速率和异戊二烯合酶反应系数明显降低,但异戊二烯的直接前体物二甲基烯丙基二磷酸酯(DMADP)库容在统计学上并没受到显著的影响,这说明盐胁迫下异戊二烯释放速率的降低主要是由异戊二烯合成酶活性的降低所导致;2种欧美杨的相对生长速率和总干物质量在盐胁迫下均显著下降,其中1388品种的根和茎干重占总干物质量的比例显著高于895品种,而其叶干重刚好相反,说明2个品种不同器官的生物量分配在盐胁迫下存在差异.综上所述,2种欧美杨对盐胁迫的响应相似,抗逆性也没有表现出显著差异,但其异戊二烯释放速率以及光合速率下降的调控机制有所差异,这很可能是2个品种不同器官的生物量分配产生差异的原因.     

华中地区水库型水源地抗生素抗性细菌的赋存特征研究

抗生素的滥用导致了细菌耐药性的变化,而水库型水源地抗生素抗性细菌(Antibiotic resistant bacteria,ARB)与人类健康密切相关。为明确华中地区水库型水源地中ARB的赋存特征,选取华中地区11个大型水库型水源地为研究对象,分析了5类ARB在水和沉积物中的分布规律。结果表明,华中地区水库型水源地水和沉积物中,丰度最高的ARB均以四环素类ARB及磺胺类ARB的丰度最高,喹诺酮类ARB在本研究最低。Mantel分析结果表明,沉积物和上覆水中ARB丰度呈显著性正相关(P0.05),沉积物和水中的物质交换可能是导致这一结果的重要因素。Spearman相关性分析结果表明ARB之间存在一定的相关性,抗生素的共选择作用可能是造成这一结果的潜在因素。研究中筛选的条件致病菌分别对多种抗生素均具有抗性,可能会对人体健康产生潜在威胁。此外,虽然该研究的结果表明水库沉积物在一定程度上受到粪源污染,但华中地区水库环境较低的总异养菌数和饮用水厂较高的细菌去除效率在一定程度上能够保证供水质量。     

高选择性手性酯酶产生菌的筛选及应用

从土壤中分离得到230株产酯酶菌株，经反复筛选，从中挑选出一株酶活及选择性均较高的菌株YQ231，该菌株所产酯酶能将外消旋的酯水解为手性醇（环戊烯酮），且该酶优先水解（R）-型酯。经生理生化试验鉴定，该细菌为不动杆菌属（Acinetobacter sp.）。研究了该菌株的产酶过程，结果表明：酶活在24h达最高值。同时研究了该菌株的催化特性，在反应12h时其转化率达48.8％，eep为92.3％，ees为70.3％。图3表2参9     

土壤甲胺磷抗性细菌种群特征脂肪酸生物标记的分析（Characteristics of PLFA Biomarkers for Acephatemet Resistant Bacteria Isolated from the Soils）

应用高浓度甲胺磷培养基,对农药厂排污口土壤微生物进行分离,鉴定出21株细菌,分属13个细菌属.对甲胺磷抗性细菌脂肪酸的分析,共测定到38个脂肪酸生物标记(PLFA),这些生物标记分为4种类型,即1)高频次分布的生物标记,普遍存在于细菌类群,属于细菌总体类群(Bacteriaingeneral)的生物标记;2)中频次分布的生物标记,在细菌种出现概率中等,可以用于代表细菌属类群(Bacteriumgenus)识别生物标记;3)低频次分布的生物标记,在细菌中的分布概率较小,可以用于指示特定细菌种间差异的生物标记;4)微频次分布的生物标记,这种生物标记仅在一种细菌种类出现,是细菌种特征生物标记.利用脂肪酸生物标记分析同属细菌不同种的差异,可将假单胞杆菌属分为2类,第1类包括了铜绿假单胞菌、荧光假单胞菌、丁香假单胞菌,其特征为17:0CYCLO生物标记含量小于3.60%;第2类包含了伞菌假单胞菌、威隆假单胞菌、恶臭假单胞菌、温哥华假单胞菌,其特征为17:0CYCLO生物标记含量大于5.99%.利用脂肪酸生物标记的差异对甲胺磷抗性细菌种的聚类分析,能有效地将细菌类群分为3类,微生物群落中存在着稳定的生物标记和受环境影响的生物标记,论文提供了一种脂肪酸生物标记的分析方法,结合细菌的生物学特性研究,可以解释微生物在环境中的变化,对于土壤微生物群落的研究具有重要意义.     

机舱空气环境耐药基因及耐药细菌的污染特征研究

研究表明飞机旅行是传染病在世界范围内传播的主要途径之一。由于飞机机舱内的密闭性,具有乘客密度大、污染物负荷大、新风量小等特点,使机舱成为极易传播疾病的场所。为了探究机舱环境中耐药细菌和耐药基因的分布情况,选择一架国际航线空客A320机舱内高效空气过滤器滤膜颗粒物作为研究对象。结果显示,在该空客机舱滤膜上31种耐药基因的检出频率为83.9%。Ⅰ类整合子基因的相对含量高于所有耐药基因,为3.94×10-1(基因拷贝数/16S rRNA拷贝数)。β内酰胺类耐药基因的相对含量在1.51×10-5～1.26×10-2之间。3种磺胺类耐药基因的相对含量都相对较高,sul2的含量最高,为4.81×10-2。Ⅰ类整合子介导的耐药基因水平转移可能是机舱内耐药基因传播扩散的主要机制之一。此外,对分离出的64株细菌进行耐药表型检测发现,具有磺胺甲恶唑耐受性的细菌为50株(78.1%),具有庆大霉素耐受性的细菌为41株(64.1%),具有亚胺培南耐受性的细菌为24株(37.5%)。其中61株菌至少含有两重耐药性,只有4株芽孢杆菌对四环素具有耐药性。样本中分离出很多条件致病菌,比如阴沟肠杆菌和蜡样芽胞杆菌等,这对乘客和机组人员的安全造成直接危胁。上述研究结果表明机舱环境成为耐药基因跨境传播的重要途经。     

2种甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂在土壤中的降解吸附特性及对地下水的影响

采用室内模拟试验,以江西红壤、东北黑土和太湖水稻土为代表性土壤,研究了啶氧菌酯和肟菌酯在土壤中的降解、吸附特性,并利用地下水污染指数(GUS)分析了其对地下水污染的影响。结果表明,杀菌剂的降解速率因含有的官能团不同而差异较大,常温、好氧条件下,啶氧菌酯在江西红壤和东北黑土中为较难降解性,在太湖水稻土中为难降解性,肟菌酯在上述3种土壤中均为易降解性;常温、积水厌气条件下,啶氧菌酯在江西红壤、太湖水稻土和东北黑土中均为中等降解性,肟菌酯在3种土壤中均为易降解性。积水厌气条件有利于啶氧菌酯和肟菌酯的降解,厌氧微生物是影响甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂降解的重要因素。啶氧菌酯在江西红壤、东北黑土和太湖水稻土中的吸附均较好地符合Freundlich吸附等温方程,土壤有机碳分配系数(Koc)分别为811、613和926,属较难吸附等级,土壤有机质含量是影响啶氧菌酯在土壤中吸附性能的主要因素。采用高效液相色谱法估算可知,肟菌酯Koc20 000,属易吸附等级。啶氧菌酯在3种土壤中的GUS值介于1.8~2.8,具有一定的淋溶性,对地下水具有一定的潜在污染风险;肟菌酯在3种土壤中的GUS值均1.8,不淋溶,对地下水的潜在污染风险较小。     

互花米草入侵对红树秋茄根际与根内细菌群落结构与多样性的影响

根际/根内微生物在湿地生态系统碳、氮、硫循环中发挥着重要作用,也是外来植物入侵机制研究的重要组成部分.选取福建九龙江口南岸互花米草纯林、秋茄纯林及互花米草和秋茄混交林等生境,采用Illumina高通量测序技术分析植物根内、根表及根际沉积物中细菌群落组成.结果显示:互花米草纯林根际细菌的多样性指数明显高于混交林和秋茄纯林;Uni Frac主成分分析(PCA)结果表明不同生境各细菌群落组成存在显著性差异;两类植物根表细菌以变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、绿弯菌门(Chloroflexi)和厚壁菌门(Firmicutes)为主,其中互花米草纯林中各类细菌占比分别为78.0%、5.6%、3.3%和1.6%;根内以蓝细菌(Cyanobacteria)和变形菌门等为主.线性判别分析(LDA)结果表明植物根内和根表存在大量与碳、氮、硫循环相关的功能微生物,如假交替单胞菌科(Pseudoalteromonadaceae)、弧菌科(Vibrionaceae)、嗜甲基菌科(Methylophilaceae)和脱硫弧菌属(Desulfovibrio)等.本研究表明与根际微生物相比,根内细菌群落对植物入侵造成的环境变化更加敏感,结果可为深入研究互花米草入侵机制提供重要科学依据.     

培育土壤中硫化细菌和硫酸盐还原细菌的消长特征初探

通过不同含水量下潮土和褐土的培育试验,测定了土壤中硫化细菌和硫酸盐还原细菌的消长变化及水溶性硫、有机硫和盐酸挥发性硫的含量。结果表明,土壤中硫化细菌含量随土壤含水量的增加而有增大趋势,其消长变化与有机硫和盐酸挥发性硫的含量变化有关,硫酸盐还原菌含量亦随土壤含水量的增加趋于增大,潮土中硫酸盐还原菌的消长与水溶性硫含量呈显著相关,硫化细菌和硫酸盐还原细菌的消长曲线表明,这两类硫细菌的消长呈相反的变化趋势。     

基于动态模型的四川盆地植物挥发性有机物排放

本文在Guenther提出的经典天然源模型的基础上,结合WRF-CHEM简单天然源算法,针对气象变化和CMAQ模型数据格式特点,对BVOCs的算法进行了适当修正和改良,开发了可直接用于空气质量模型的BVOCs动态排放模型.研究结果表明,四川盆地2015年异戊二烯和单萜烯的年排放量分别为5.79×10~(-5)Tg C和3.05×10~(-5)Tg C,月排放具有显著差异;四川盆地植物异戊二烯、萜烯的排放量空间分布很好地反映了四川盆地的植被分布情况,异戊二烯、萜烯排放主要集中在盆地边缘的高山地区,两个物种的高浓度排放主要集中在气温较高、日照较强的夏季和初秋季节,且均在7月达到月均排放量的最大值.本研究建立的动态排放模型能够为空气质量模型提供一种快速衡算BVOCs排放的方法,具备一定的实用性.     

抗生素和纳米银对大肠杆菌的联合毒性和抗性突变诱导效应

抗生素和纳米银因在各自领域的大量应用而不可避免地进入环境中，对生态环境尤其是微生物群体构成联合暴露的风险，但是二者对细菌生长和耐药性的联合作用，目前受到的关注较少.本研究测定了两种抗生素（四环素和氯霉素）以及纳米银（10—15 nm）对大肠杆菌的联合毒性及对细菌抗性突变的诱导作用，并对相关机制进行了初步探讨.结果表明，抗生素和纳米银对细菌的联合毒性呈现协同效应，但是二者联合作用下细菌对利福平的抗性突变频率显著降低. DNA测序和分子对接结果表明，编码利福平靶标蛋白的rpoB基因发生点突变，导致突变后的靶蛋白与利福平的结合能降低.同时，qPCR结果表明抗生素和纳米银联合作用时，细菌胞内rpoS、dinB和mutS等基因表达显著上调，可能是抗性突变频率在联合作用下降低的主要原因.本研究揭示了抗生素和纳米银联合作用对细菌抗性突变的影响，有利于全面认识二者联合暴露的环境和健康风险.     

在ISOPRENE-O_3-SO_2体系中,SO_2的氧化

本文在F_(46)塑料薄膜反应袋中测定了臭氧与异戊二烯反应的速率常数k_1为1.32×10~(-2)ppm~(-1)min~(-1)。研究了异戊二烯存在时O_3对SO_2的氧化作用,发现在异戊二烯存在下,SO_2与臭氧氧化的速度明显增加。并讨论了在isoprene-O_3-SO_2体系中,SO_2的氧化机理,推导出SO_2的氧化速度与O_3、isoprene。SO_2的初始浓度之间的关系的表达式。     

源地沙尘对南海东北部海域异养细菌生物量及群落结构的影响

沙尘沉降是海洋营养元素的重要来源之一,对海洋异养细菌的意义十分重大。为研究沙尘沉降对于海洋异养细菌的作用过程,于2013年3月对A1、A2两个站位的海水进行了源地沙尘添加培养,探讨大、小两种粒径沙尘对南海东北部海域异养浮游细菌生物量及群落结构的影响过程和机制。结果表明,南海东北部海域海水营养物质的浓度和异养细菌生物量水平较低;而两种沙尘的添加在短期内都可以溶出DOC和DIN,在一定程度上能够缓解一部分营养限制;其中小粒径沙尘在短期内溶出的营养物质较多,平均使系统中DOC和DIN浓度增加了0.65倍和0.36倍。添加沙尘后,两个站位的培养系统中异养细菌生物量出现不同程度增长,沙尘的单独添加在短期和长期内都可以促进异养细菌生物量的增长;其短期内,小粒径沙尘的添加使得异养细菌生物量的增加比原位沙尘更明显;而在添加氮和磷的情况下,两种沙尘的添加并不能明显促进异养细菌生物量的增长,在长期内甚至起抑制作用。通过对A1在添加两种沙尘7 d前后的细菌群落结构的分析发现,培养后细菌群落的生物多样性降低并且群落结构趋于简化,其中小粒径沙尘的作用最为明显;而两种不同沙尘添加后细菌群落结构的更替情况基本一致,能够利用外源营养的α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)和γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)成为培养结束后的优势菌群,而叶绿体(chloroplast)等自养菌在培养结束后的优势度消失,细菌群落偏向于异养。研究发现源地沙尘能够促进海洋异养细菌生长,改变了细菌群落结构,提高了其在海洋生态系统中的生态功能。     

细菌趋化性研究进展

趋化性是细菌对多种化学物质的浓度梯度产生趋向或离避响应的行为,在许多研究领域中具有重要意义.本文综述了细菌趋化性的机制、细菌群体和个体的趋化行为及其相关实验方法的研究进展.参55     

类球红细菌对敌敌畏暴露中斑马鱼的保护作用

敌敌畏是广泛使用的有机磷农药之一,具有较高的水溶性,对水生动物的危害较大.为探讨敌敌畏降解菌对水体中中毒鱼类的降毒效果,测定了敌敌畏对斑马鱼(Brachydanio rerio)的急性毒性,研究了一株敌敌畏高效降解菌--类球红细菌(Rhodobacter sphaeroides)的解毒作用.结果显示:敌敌畏对斑马鱼24、48、72、96h的LC50分别为42.9、37.5、30.7、25.6mg L-1,安全浓度为2.6mg L-1,属低毒农药;在不同敌敌畏暴露浓度的养鱼水中添加类球红细菌(5×107CFU mL-1)可以显著降低斑马鱼的死亡率,28.3mg L-1和33.6mg L-1敌敌畏暴露浓度下,斑马鱼96h死亡率分别由对照组(不添加类球红细菌)的63.3%和96.7%降低到0;利用液相色谱检测了敌敌畏在添加和不添加类球红细菌的养鱼水中的降解规律,结果表明类球红细菌对斑马鱼的保护作用主要是快速降解水中的敌敌畏,并且没有产生对鱼有毒的降解产物.本研究获得了敌敌畏对斑马鱼的基础毒理学数据,同时为微生物降解水体中的农药残留提供了科学依据.     

新型抗菌剂——群体感应抑制剂与传统抗菌剂对大肠杆菌的联合毒性效应

群体感应抑制剂(QSIs)作为一种抗生素的可能代替品,具有广阔的应用前景.一些研究指出QSIs与传统抗菌药物联合使用可以在提高药效的同时降低细菌耐药性.随着QSIs使用量地逐渐增大,在环境中可能与传统抗菌剂以混合的形式存在,因此有必要研究QSIs与传统抗菌剂的潜在联合毒性效应.但是,在目前的相关联合毒性效应研究中,被研究的传统抗菌剂种类有限,传统抗菌剂与QSIs的联合毒性效应可能由于传统抗菌剂的不同而发生改变.本文以大肠杆菌为受试生物,以磺胺和银类抗菌剂作为传统抗菌剂的代表,研究了两类传统抗菌剂与QSIs的二元以及三元联合毒性效应.结果表明,在磺胺-QSIs的30组二元联合毒性效应中,有24组表现为拮抗,6组表现为相加;在银类抗菌剂-QSIs的10组二元联合毒性效应中,有6组表现为拮抗,4组表现为相加;在磺胺-银类抗菌剂-QSIs的60组三元联合毒性效应中,有47组表现为拮抗,13组表现为相加.通过对比2种银类抗菌剂与QSIs的二元联合毒性效应,可以看出2种银类抗菌剂提供制毒部分的可能均为银离子;并且由于银类抗菌剂能最快地进入细菌细胞并完成与巯基的结合进而发挥药效,所以在三元混合中,银类抗菌剂可能起主要作用.