藻类在工业废水处理中的应用

目前,在国内,应用藻类处理污水的研究,还不多;而在国外,应用藻类处理污水已工业化。如美国密苏里州的一个浮选铅矿,即采用藻类系统处理该矿污水。本文以桂林漓江水生长的藻类为净水剂,探索治理工业废水的新途径,具有一定的现实意义。一、藻类净化废水的原理藻类是一种单细胞或多细胞群体。它由C、N、P、S、K、     

绿色是生命的颜色

地球上的生命一开始就是绿色的。从单细胞到多细胞,从海洋到陆地,然后就是绿色植物覆盖了大地,特别是森林占据了世界三分之二的陆地。有了小草,有了森林,才有了陆上的动物,并逐步进化到人类。     

海洋甲藻的单细胞PCR技术初步研究

甲藻是引发赤潮的重要种类。但是由于某些种类个体微小、形态近似,很难通过光学形态特征准确鉴定。单细胞PCR是一种快速、有效的分子鉴定方法。分别用戊二醛、鲁哥氏液和福尔马林固定塔玛亚历山大藻(Alexandrium tarmarense)。塔玛亚历山大藻单细胞全基因组扩增后进行单细胞PCR扩增,结果显示:1个月内,2%戊二醛和鲁格氏液固定甲藻均能用于单细胞PCR分析,而福尔马林固定甲藻则不适宜单细胞PCR分析。同时,2%戊二醛固定大连凌水湾海域甲藻样品,结合光学形态特征分析和单细胞PCR,成功鉴定了环境样品中的锥形多甲藻。     

阿散酸及其降解产物对鱼和蚯蚓的遗传毒性

为了全面评价有机胂制剂阿散酸对水生生物和土壤生物的遗传毒性效应,文章分别以红鲤鱼和赤子爱胜蚓为生物材料,采用单细胞凝胶电泳技术从细胞水平上研究了阿散酸降解前后对鲤鱼肾细胞和蚯蚓体腔细胞DNA的损伤。鲤鱼肾细胞单细胞凝胶电泳试验结果表明,阿散酸降解之前和降解的第4周阿散酸对鲤鱼肾细胞DNA有显著损伤,表现出明显的遗传毒性作用,但第二周却不引起鲤鱼肾细胞DNA的任何损伤。蚯蚓体腔细胞单细胞凝胶电泳试验结果表明,阿散酸降解之前不能诱导蚯蚓体腔细胞DNA的明显损伤,不表现遗传毒性效应,与对照组相比没有显著性差异(P>0.05);但阿散酸降解开始后,各浓度的降解混合物体系都能引起蚯蚓体腔细胞DNA的明显损伤,表现出较强的遗传毒性作用。     

利用GC/MS代谢组学技术检测纳米TiO2对多头绒泡菌代谢途径的扰动作用

纳米TiO_2(n TiO_2)具有广泛的应用价值.但n TiO_2在阳光或紫外线下具有很强的氧化作用,可对细胞产生强烈的毒害作用,因此其对生态环境的可能破坏作用值得关注.有关n TiO_2在暗环境中对生物的毒性作用报道还不多,还不能全面揭示n TiO_2的毒性作用机理.代谢组学分析是发现代谢差异、识别被干扰的代谢途径、了解n TiO_2毒性作用机理、评估n TiO_2细胞毒性的重要手段.本文采用GC/MS(气相色谱/质谱)技术检测了n TiO_2在暗环境下对多头绒泡菌原质团(单细胞)代谢组的影响,根据多变量识别模式分析发现了60余个被n TiO_2显著干扰的代谢物.这些代谢物涉及糖代谢、氨基酸代谢、核苷酸代谢、多胺生物合成、次生代谢途径等,为全面了解n TiO_2对细胞的毒性作用机理提供了有益补充.     

温度和氮、磷限制对南海一株利玛原甲藻生长和产毒的影响

为评估我国南海海域分布的一株产毒底栖型利玛原甲藻（Prorocentrum lima, HN45株）的潜在风险,在不同温度（20 ℃、25 ℃、30 ℃）和氮、磷限制（氮磷比:4.08、8.17、16.3、24.5、73.5、147）条件下对其进行室内培养,比较了温度和氮、磷限制对该株赤潮藻的细胞数、比生长率和色素等生理特征及其腹泻性贝类毒素（diarrhetic shellfish toxins,DSTs）生产特性的影响。多因素方差分析结果表明,温度和磷限制均显著影响利玛原甲藻的细胞数、多甲藻素和大田软海绵酸（okadaic acid,OA）细胞内总毒素含量。单细胞产毒量在温度为25 ℃、磷浓度为6 μM时呈现最高值,即11.34 pg/cell。磷限制抑制了藻细胞的生长和繁殖,但显著提高了其产毒能力。研究结果显示,该株藻细胞产毒以游离态DSTs毒素为主,其相应酯化态毒素含量仅占单细胞产毒总量的3%～14%,含量远低于游离态毒素。研究还发现,利玛原甲藻所产叶绿素a（chlorophyll a,Chl a）含量随生长周期的变化与DSTs含量呈负相关,进一步证实了Chl a与DSTs存在竞争关系,这对于解析环境胁迫条件下利玛原甲藻生存策略提供了重要科学依据。     

微生物发酵废弃生物质合成单细胞蛋白的研究现状进展

单细胞蛋白是一种高附加值的生物产品,能填补饲料蛋白的空缺。利用微生物发酵废弃生物质生产单细胞蛋白,可以减小环境污染、实现资源的高效回收,同时真菌发酵比之微藻、细菌发酵生产单细胞蛋白分离更简便,工业化可行性更高。主要围绕微生物特征、生产原料、发酵方式与发酵装置3个方面,对以废弃生物质为底物的单细胞蛋白生产工艺进行介绍,通过对比分析该工艺国内外的研究与应用情况,并对其未来的发展提出建议。     

应用蚯蚓彗星实验检测环境甲醛的生态毒性

为了检测甲醛对环境的生态毒性,用不同剂量的液态甲醛和不同浓度的气态甲醛对赤子爱胜蚓染毒1 h,利用单细胞凝胶电泳技术(又称彗星实验)和氯化钾-十二烷基硫酸钠沉淀法(K-SDS)检测蚯蚓细胞的DNA损伤和DNA-蛋白质交联情况.实验结果发现,甲醛在低剂量或低浓度水平(5、25μmol·L-1;0.522 、1.308 mg·m-3)时,可以引起轻微的DNA损伤--DNA分子断裂(p＜0.01);在高剂量或高浓度水平(125、625μmol·L-1;2.1 mg·m-3)时,可以导致严重的DNA损伤,即DNA-蛋白质交联(p＜0.01).结果表明,低浓度的甲醛可以引起蚯蚓细胞DNA断裂,较高浓度的甲醛可以导致蚯蚓细胞DNA-蛋白质交联,且DNA损伤的程度与甲醛浓度具有良好的量效关系.     

单细胞凝胶电泳法测定三种化合物对石棉DNA链断裂效应的抑制作用

 为了探讨3种化合物对温石棉致人胚肺（HEL）细胞DNA链断裂的影响，用不同浓度的柠檬酸铝、混合稀土或亚硒酸钠溶液浸泡温石棉1h后，再将其与HEL细胞共同孵育，利用单细胞凝胶电泳技术，测定了HEL细胞的DNA链断裂程度．结果显示，温石棉可致HEL细胞DNA链断裂，并呈明显的剂量反应关系（r＝0.992，P＜0.01），其中80μg/mL石棉所致DNA链断裂为对照组的7倍．与未处理温石棉组相比，经3种化合物预处理的温石棉所致HEL细胞DNA链断裂均明显减少，其中用等量柠檬酸铝、混合稀土或亚硒酸钠处理过的石棉，其所致DNA链断裂分别降低了38.3％、61.5％、30.1％，这表明，用上述3种化合物预处理温石棉，有可能减轻温石棉对人类的致癌危害性．     

氮、磷限制对塔玛亚历山大藻细胞周期及毒素含量和组成的影响

优化了塔玛亚历山大藻Alexandrium tamarense CI01细胞同步化方法,研究了N、P限制对A.tamarense CI01细胞周期及毒素含量和组成变化的影响。结果表明,采用前期驯化、细胞沉降分离和光限制诱导相结合的同步化方法,细胞同步率提高了约14%。N、P限制条件下,细胞分裂受抑制,分别停滞于G2/M期和G1期。营养盐对毒素合成及组成影响比较明显:N限制下单细胞毒素含量降低,P限制下单细胞毒素含量升高。在正常营养和P限制条件下,C1,2占毒素总量的98%以上,GTX2,3占总毒素量的2%左右;N限制条件下,C1,2所占比例下降到90%左右,而GTX2,3比例增长到约10%。根据C1,2和GTX2,3在一个细胞周期内的变化规律推测,毒素的合成受光诱导并在细胞周期G1期的特定时间内合成,细胞可能先合成GTX2,3毒素,后被转化为C1,2毒素。     

FISH/MAR技术及其在环境微生物学研究中的应用

荧光原位杂交与微量自动照相集成技术(FISH/MAR)能够同时在单细胞水平原位进行细胞的分类鉴定和细胞对底物的吸收特性研究,这是微生物学研究领域的一大突破。目前,这一技术已有效应用于工程系统(污水处理厂、生物反应器等)和自然生态系统中微生物的研究。污染水体的原位强化净化及其生态修复与微生物也有着密切的关系,因此,这一技术的应用不仅能够提高工程系统污水处理效率,也将为受损水生态系统的原位修复提供科学依据。     

不同铁浓度对单细胞和群体铜绿微囊藻生长的影响

分别在限铁和富铁的条件下,比较研究了Microcystis aeruginosa PCC7806(单细胞株)和M.aeruginosa XW01(群体株)2株铜绿微囊藻的生长、光合作用效率、铁载体分泌及其细胞对铁元素的积累.2株藻的ITS 序列相似性为95%,铁吸收调节蛋白基因fur的序列相似性为98%,二者具有很高的遗传相似性.研究表明,在限铁条件下单细胞株微囊藻生长受到抑制,在第 6 d藻体黄化死亡,但群体株在限铁条件下能维持一定的生长; 限铁条件下最大光能转化效率(F_v/F_m)群体株高于单细胞株,二者分别为0.182±0.014和0.160±0.017.群体株比单细胞株有更高的光合作用能力; 2株藻均可产生铁载体菌株,其铁载体类型为氧肟酸盐型.在限铁条件下,群体株比单细胞株产生更多的铁载体.通过测定藻体铁的含量,发现缺铁条件下藻体积累的铁含量不足富铁条件下的1/3,但不同铁浓度培养的2株藻之间铁含量差异不大.研究结果显示,群体株比单细胞株有更强的适应低铁环境的能力,其机制并非是由于二者对铁吸收和积累的差异导致,可能是由于单细胞株的其他生理代谢过程对细胞内低铁状态更为敏感.     

茂林嘉卉世界 珍禽异兽王国——漫话我国的自然保护区

一、为什么要建立自然保护区?在距今三十五亿年的时候,地球上开始出现一群最简单的单细胞生物——原核生物,经过这漫长岁月的进化和演变,形成了今天这个种类繁多、形态各异的动植物世界。现在,人类的居住地——地球上,分布着一百五十多万种动物、三十多万种植物和十几万种微生物。我国地域辽阔、地形复杂、气候多样、野生动植物资源相当丰富。据统计,我国已知的高等植物有三万二千余     

铜胁迫对铜绿微囊藻生长及产毒素的影响

以硝酸盐和磷酸氢盐为主要氮源和磷源,通过测定一定初始氮、磷条件下不同Cu~(2+)浓度培养液中藻密度及藻毒素浓度来研究微量元素Cu对铜绿微囊藻生长的影响.结果表明:当Cu~(2+)浓度为1和10μg·L~(-1)时,藻细胞的生长情况最好,藻密度取得所有浓度梯度中最大值;当Cu~(2+)浓度为1μg·L~(-1)时,藻细胞产毒素总量最大;Cu~(2+)严重缺乏(0.01μg·L~(-1))和过量(100μg·L~(-1))时,藻毒素的合成均受到严重抑制.Cu~(2+)浓度变化影响铜绿微囊藻对硝氮的利用效率,当Cu~(2+)浓度为0.01、0.1及100μg·L~(-1)时,氮元素的利用效率都相对较低.细胞比增长率与单细胞产毒量之间的相关性分析及线性拟合结果表明,单细胞产毒素量与细胞比增长率之间存在很好的线性关系:在Cu~(2+)浓度处于0.01~10μg·L~(-1)范围内,二者表现为正相关;Cu过量时(100μg·L~(-1)),表现为负相关,依据此结果可通过比增长率来预测单细胞的产毒素水平.     

四膜虫彗星实验在环境水质检测中的应用

介绍四膜虫作为生物材料在彗星实验水质检测中的应用,探讨了将单细胞原生生物应用于彗星实验在环境水质检测、遗传毒性检测等方面的应用优势和发展前景。研究结果表明:过氧化氢浓度与细胞损伤之间呈现良好的剂量-效应关系,东湖水和长江水未造成四膜虫DNA的损伤,印染厂污水对细胞有严重的损伤作用,可能会影响正常的生态环境。     

环境物质稀土多元复合肥对玉米根尖细胞DNA的损伤

有关对稀土多元复合肥(RE-MECF)的卫生毒理研究较多,但对其遗传毒理研究报道较少.在此,采用了单细胞凝胶电泳技术,探知RE-MECF对玉米细胞DNA是否会产生损伤,以期引起注意.用不同梯度浓度的RE-MECF对农作物玉米进行染毒6 h后,将玉米根尖细胞制备成原生质体,再进行单细胞凝胶电泳,确定对DNA损伤并探讨其剂量-效应关系.结果显示,质量浓度为10 mg·L-1剂量组与阴性组比较没有显著性差异;质量浓度在102～103 mg·L-1剂量范围内彗星细胞的头长随着剂量的增加而缩短,而尾长随着剂量的递增而增长.与阴性组比较存在显著性差异,DNA拖尾率、损伤率随着剂量的增加相应升高;质量浓度在104mg·L-1剂量组彗星的头长和尾长与阴性组相比皆无显著性差异.实验结果表明:RE-MECF对玉米根尖细胞DNA具有一定的损伤作用.     

二氧化硫对小鼠不同脏器DNA的损伤作用

应用单细胞凝胶电泳技术(SCGE)研究了SO₂对小鼠不同脏器(脑、肺、肝、脾、肾、肠和睾丸)及血液淋巴细胞遗传物质—DNA的损伤作用.结果表明,SO₂引起所有受试器官和血液淋巴细胞DNA损伤,且随SO₂浓度增加,DNA损伤加剧,并呈明确的剂量-效应关系.随吸入SO₂浓度增加,DNA受损伤的细胞数占总细胞数的比率增加,二者呈正相关.SO₂是一种全身性DNA损伤因子.     

固定化细胞在废水处理中的应用

引言固定化细胞（也叫固定化微生物）是指经过物理或化学方法固定之后繁殖的细胞（微生物），它是生物工程领域中的一项新兴技术。在水处理中采用固定化细胞，有利于提高生物反应器内的微生物浓度；有利于反应后的固液分离；有利于除氮、除去高浓度有机物或某种难降解物质...     

几种微囊藻定量方法的比较

以铜绿微囊藻单细胞藻株PCC7806和群体藻株XW01为实验材料,通过梯度稀释、细胞计数测定了藻细胞密度与OD值、叶绿素a含量、藻蛋白含量的线性关系曲线。结果显示720 nm处的OD值比其他短波长测定的OD值有更好的相关性。用4种不同氮浓度培养的微囊藻为材料,比较了OD、叶绿素a和蛋白质浓度3种定量方法的可靠性。结果发现OD法能更稳定地反映了微囊藻的浓度,而其他2个指标则由于细胞的不同生理状态差异较大。结果提示,OD720是用于测定微囊藻细胞浓度的最佳方法。     

对苯二甲酸复合降解生产单细胞蛋白的研究

研究通过降解对苯二甲酸的酵母和细菌的复合处理,使TA的降解率达到95%以上,并生产了单细胞蛋白。该单细胞蛋白营养价值高,经急性和遗传毒性试验表明属实际无毒类,并不具遗传毒性,是优良的单细胞蛋白。