研究养猪微生物发酵床芽胞杆菌空间生态位特性,理解养殖粪污形成的环境生态位与芽胞杆菌种类的相互关系,为阐明微生物发酵床猪粪降解、臭味消除、猪病防控机理和资源化利用等提供科学数据.采用随机采样法获得微生物发酵床的上层垫料(0-20cm)和下层垫料(40-60 cm)样本共14个.利用营养条件检测和宏基因组测序的方法,分析垫料样本的营养特性(有机质、全氮、腐殖酸、粗纤维)和生长条件(水分、pH),鉴定芽胞杆菌种类和测定相对丰度(reads);利用聚类分析、相关性分析、空间分布型分析、生态位宽度和重叠,揭示芽胞杆菌空间生态位特性及其因子间相互关系.研究结果表明,从空间生态位样本中共鉴定出芽胞杆菌目8个科中的6个科24个属种类(其中2个属具有芽胞杆菌种名形式,不属于芽胞杆菌),发现微生物发酵床垫料空间生态位中Ammoniibacillus(氨芽胞杆菌属,类芽胞杆菌科)、Desulfuribacillus(脱硫芽胞杆菌属,芽胞杆菌待建立新科)、Tuberibacillus(肿块芽胞杆菌属,芽胞乳杆菌科),国内未见报道,为中国新记录属.在被测生态位中相对含量(reads)最高的前3个属为芽胞杆菌属(Bacillus)(reads=8020)、乳杆菌属(Lactobacillus)(reads=4565)、肿块芽胞杆菌属(Tuberibacillus)(reads=1418);发酵床上层垫料生态位芽胞杆菌属总量与下层相比无显著差异(P＞0.05),但属种类和数量结构、亚群落分化差异显著,上层生态位前5位高含量芽胞杆菌优势属(数量平均值)分别为Bacillus(532.86)、Lactobacillus(480.43)、Geobacillus (88.86)、Gracilibacillus(70.00)、Paenibacillus (40.86),而下层为Bacillus(612.86)、Tuberibacillus(188.57)、Lactobacillus(171.71)、Paucisalibacillus (60.00)、Ureibacillus(46.71).分析表明5个生态位最宽的芽胞杆菌分别为:Bacillus(10.5159)、Ornithinibacillus (8.6094)、Paenibacillus(7.8463)、Oceanobacillus (6.9927)、Rummeliibacillus(5.7417),对发酵床环境条件适应范围较宽、对营养条件要求较低的芽胞杆菌,空间生态位宽度较宽,可利用的资源数较多,反之亦然;分析表明芽胞杆菌各属之间空间生态位重叠Pianka测度范围为0.00-0.99,有些属之间生态位重叠很高,如Gracilibacillus和Ammoniibacillus,有些几乎不重叠,如Desulfuribacillus和Aneurinibacillus;芽胞杆菌空间生态位宽度与生态位重叠存在着相互关系,生态位较宽的属,如芽胞杆菌属(Bacillus),与其他属之间的空间生态位重叠集中在0.20-0.80之间,空间生态位较窄的属,如Geobacillus,与其他属之间的空间生态位重叠主要分布在＜0.20或＞0.80.

为获得在餐厨废弃物堆肥过程中可以减少硫化氢排放的微生物.将餐厨废弃物堆肥进行富集,筛选及鉴定,初步判定菌属,将脱硫菌分别进行培养条件优化的单因素试验,以确定最佳除臭培养条件.结果显示,筛选出的两株脱硫菌分别为KW6和KSW8,KW6属于芽孢杆菌属,KSW8属于根瘤菌属.KW6在培养温度为30℃、pH为7.5、接种量为12％ 的时候硫化氢去除率最高,分别为83.5％、65.3％ 和73.8％;KSW8在培养温度为35℃时,pH为6.5、接种量为20％ 的时候硫化氢去除率最高,分别为85.8％、75.8％ 和72.4％.KW6和KSW8与CK相比分别使硫化氢释放量平均降低了28.83％ 和50.08％,KW6最佳除臭培养条件为温度30℃、pH为7.5、接种量为12％;KSW8最佳除臭培养条件为温度35℃、pH为6.5、接种量为20％.

口臭是指呼吸时口腔发出的异常气味,已成为影响社会交往和造成心理障碍的原因之一.而其中口源性口臭占到90％,其主要的致臭气体为硫化氢和甲基硫醇.目前认为口源性口臭主要源于口腔微生态的平衡被打破,造成厌氧菌的比例升高.本文就口源性口臭相关微生物及挥发性含硫化合物(VSC)的产生机制作一综述,以期厘清其发病机制.通过现有的研究发现,口腔内多种微生物,包括牙周致病菌、S.moorei、唾液链球菌、念珠菌及一些其他的厌氧菌与口源性口臭的发生密切关联.VSC中硫化氢和甲基硫醇的产生机制主要包括了糖蛋白的去糖基化和含硫蛋白的降解这两个重要步骤.这两个步骤又与细菌的作用密切相关,糖蛋白的去糖基化主要依赖革兰阳性细菌产生的β-半乳糖苷酶;而含硫蛋白的降解主要依赖革兰阴性细菌的L-半胱氨酸脱巯基酶分解半胱氨酸产生硫化氢和L-甲硫氨酸-α-脱氨基-γ-巯基乙醇-裂解酶分解甲硫氨酸产生甲基硫醇.为日后口臭的病因分析、诊断及治疗提供一定思路.

目的:探究肠道菌群在血清tIgE水平升高的变应性鼻炎儿童发病中的作用.方法:纳入上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心收治的5?6级重度户尘螨过敏的变应性鼻炎患儿17例,收集所有受试者一般临床资料,采集外周血检测其血清tIgE、sIgE水平.收集发作期、控制期粪便样本进行细菌DNA提取,并行16SrDNA高通量测序.采用R软件、Mother软件以及LEfSe软件进行肠道菌群多样性、相对丰度及差异物种分析.结果:共收集粪便样本23份,其中发作期13份(发作组),控制期10份(对照组).发作期样本中血清tIgE阳性6例(阳性组),阴性7例(阴性组).与控制期相比,变应性鼻炎患儿发作期肠道菌群的Alpha多样性、Weighted Unifrac的Beta多样性无显著差异(P＞0. 05).臭杆菌科臭杆菌属相对丰度在发作期患儿中显著升高(LDA绝对值＞2).血清tIgE阳性患儿卟啉单胞菌科相对丰度下降(LDA绝对值＞2),显著低于阴性患儿,而脱硫代弧菌科Pyramidobacter属相对丰度增加.结论:儿童变应性鼻炎发作期和控制期具有不同的肠道菌群特征,肠道菌群与儿童变应性鼻炎血清tIgE水平升高有关,特定微生物改变在患儿发病中发挥潜在作用.

近年来,随着人们对恶臭污染重视程度的不断提高,针对恶臭气体控制和治理的研究也逐渐增多,其中微生物脱臭因其成本低、处理设备要求简易、基本无二次污染等较物理除臭和化学除臭无可比拟的优点,成为研究人员的关注热点.本文概述了微生物脱臭的过程和机理,主要介绍微生物脱臭技术分类和优缺点比较,以及微生物脱臭在恶臭污染治理中的研究与应用现状,重点介绍了生物洗涤法、生物过滤法、生物滴滤法和生物菌剂法4种微生物脱臭技术在畜禽养殖、垃圾处理和污水处理引起的恶臭污染治理中的研究与应用现状,最后对微生物脱臭的发展方向提出建议:加大对高效脱臭微生物资源的深度挖掘及选育工作的投入;加深对微生物在除臭过程中菌群结构的时空演变规律和对恶臭物质代谢原理及降解动力学的研究;加强对当前微生物脱臭技术及工艺的改进和创新.

以牛粪污水为研究对象,通过高通量测序技术研究三种微生物除臭菌剂在牛粪污水除臭过程中对细菌多样性的影响,并对部分菌群功能进行预测分析.对分别添加布氏乳杆菌(Lactobacillus buchneri)CC1、甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)Q3、苍白杆菌(Ochrobactrum)FSB进行除臭处理的牛粪污水细菌多样性及群落结构进行分析对比.结果表明:(1)分别添加甲基营养型芽孢杆菌Q3和苍白杆菌FSB的处理可使粪水的微生物群落丰富度和多样性先升后降,而添加布氏乳杆菌CC1的处理微生物群落丰富度和多样持续升高.(2)在属水平,不同处理的组间差异性较大,微生物的丰富度、多样性、相似性、优势菌群均有不同.与除臭和降解功能相关的脱硫微菌属(Desulfomicrobium)、纤维素分解菌属(Ruminiclostridium)、Prolixibacter菌属和Desulfomicrobium菌属在分别添加菌剂处理的F、C、Q组与对照组K,CK差异明显并随着发酵时间的变化而变化,其中随着处理时间的延长,纤维素分解菌属(Ruminiclostridium)的丰度增加明显,菌剂处理组增幅明显大于对照组,发酵15天时在处理Q中,其丰度由0增加到13.01％,F处理和C处理分别由0增加到4.33％,而对照组仅由0增加到1.69％;具有除NH3功能的菌属Prolixibacter的丰度在所有处理中发酵3天时丰度最大,15天时为0;与产NH3功能相关的菌属Paracoccus随着发酵进程逐渐降低,在15天时完全消失;产生H2S的菌属Desulfomicrobium也随着发酵进程逐渐降低,由对照的5.22％下降至3％以下,并且添加菌剂组下降幅度大于不加菌剂组;病原菌Pesudomonas和Acholeplasma的数量呈现先升高后降低的趋势,由0天的1.54％和2.8％降至15天的1.38％和1.87％.(3)在门水平含量最多的是变形菌门(Proteobacteria),接下来依次为厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)、互养菌门(Synergistetes)、热脱硫杆菌门(Spirochaetae)、疣微菌门(Verrucomicrobia)和纤维杆菌门(Fibrobacteres).其中,变细菌门在K2处理中丰度最高,达43.6％,在C1处理中最低,为27.5％,并且在所有处理中表现出发酵15天的丰富度大于3天的变化趋势.厚壁菌门在处理F、Q、C中也表现出发酵15天的含量大于3天的变化趋势.拟杆菌门和放线菌门在所有处理中都表现出随着发酵时间的延长而含量降低的现象,并且所有处理的含量均低于空白对照;在Q和F处理中,与纤维素降解相关的纤维杆菌门的含量明显升高.(4)功能菌群总体变化趋势为:分别添加三种菌剂组中纤维素分解菌群、有机物降解菌群、固氮菌群、H2S/NH3去除菌群种类和丰度明显高于对照组,而H2S/NH3产生菌低于对照组,病原菌和土著菌株经过发酵后含量明显降低或消失.

目的 研究清肺口服液对哮喘小鼠气道炎症及肠道菌群的影响.方法 雌性BALB/c小鼠经卵清蛋白(OVA)致敏及激发建立哮喘小鼠模型.造模成功后,清肺口服液干预组(QFL组)予清肺口服液灌胃,布地奈德吸入组(BUD组)予布地奈德混悬液雾化,粪菌移植组(FMT组)接受正常小鼠粪菌移植,OVA组及正常组予等量0.9％NaCl溶液灌胃,各组均连续治疗5 d.末次治疗后4 h内,小鼠过度麻醉致死,取肺组织经HE染色评估气道炎症,取肠内容物针对16S rDNA基因V3-V4区进行测序.借助QIIME2、LEfSe以及PICRUSt2等软件分析清肺口服液干预对哮喘小鼠肠道菌群结构、丰度、多样性以及特征菌属的影响;并利用京都基因和基因组百科全书(KEGG)数据库对肠道微生物的功能进行分析预测.结果 清肺口服液、布地奈德以及粪菌移植均可不同程度改善哮喘小鼠气道炎症.在门水平上,OVA组厚壁菌门(p_Firmicutes)降低,放线菌门(p_Actinobacteria)和TM7门升高,经清肺口服液治疗后丰度恢复正常.在属水平上,OVA组乳杆菌属(Lactobacillus)、普氏菌属(Prevotella)、臭杆菌属(Odoribacter)丰度下降,脱硫弧菌属(Desulfovibrio)丰度上升,经清肺口服液治疗后可改善.OVA组关键菌主要隶属于拟杆菌门的普雷沃氏菌科(f_Prevotellaceae)和厚壁菌门的梭菌科(f_Clostridiaceae);QFL组的关键菌主要隶属于变形菌门的伯克氏菌科(f_Burkholderiaceae)和巴斯德氏菌科(f_Pasteurellaceae),以及放线菌门的微球菌科(f_Micrococcaceae).对于哮喘小鼠肠道菌群宏基因组功能预测显示:脂肪酸的生物合成,支链氨基酸降解,精氨酸以及丙酮酸代谢,丙酸代谢以及硫胺素代谢通路相关基因功能下调,硒化合物代谢通路功能上调;清肺口服液治疗后半乳糖代谢、类固醇激素生物合成以及支链氨基酸降解等通路上调,苯丙氨酸代谢通路功能下调.结论 调节哮喘小鼠肠道菌群组分及其相关代谢通路,可能是清肺口服液改善哮喘小鼠气道炎症的重要机制之一.

葡萄糖二酸是葡萄糖的一种二元羧酸衍生物,是重要的平台化合物,被应用于医药、化工等领域.本研究以黑曲霉为底盘细胞,通过表达来自恶臭假单胞菌Pseudomonas putida KT2440的糖醛酸脱氢酶基因ppudh,成功在黑曲霉中实现了葡萄糖二酸的合成,产量为18.74 mg/L;在此基础上通过共过表达黑曲霉自身来源的肌醇加氧酶(anmioxA)和肌醇-1-磷酸合酶(aninoA)、酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae S288C来源的羧酸转运蛋白(scJEN1),强化了合成通路和外泌途径,将产量提高至102.10 mg/L;通过表达来自乳酸乳球菌Lactococcus lactis subsp.cremoris MG1363的NADH氧化酶(llnox),建立NAD+辅因子循环系统,使产量进一步提高至115.65 mg/L;利用RNA干扰技术对竞争支路中的关键酶磷酸果糖激酶(pfkA)和葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(zwf)进行弱化表达,葡萄糖二酸最终的产量达到313.65 mg/L.本研究为微生物高效生产葡萄糖二酸和下游相关产品生产奠定基础.

目的 探讨不同灭菌方法对白芍药材主要成分含量的影响.方法 采用Agilent ZORBAX SB-Aq C18(250 mm×4.6 mm,5 μm)色谱柱,流动相为A为乙腈,B为0.05％磷酸水溶液系统,梯度洗脱,检测波长230 nm,柱温30℃,流速1.0 ml/min.比较干热、湿热蒸汽、流通蒸汽、紫外、臭氧、微波和60Co-γ射线辐照等7种灭菌方法对白芍药材含量及微生物限度的影响.结果 白芍药材中没食子酸、儿茶素、芍药苷、芍药内酯苷、苯甲酰芍药苷、1,2,3,4,6-O-五没食子酰葡萄糖分别在1.020～24.480,1.120～26.880,31.000～744.000,1.160～27.840,4.280～102.720,2.520～60.480 μg/ml范围内呈良好线性,平均加样回收率分别为97.4％,97.7％,99.9％,98.1％,98.8％和97.7％;60Co-γ射线辐照及微波灭菌后白芍药材中有效成分含量无显著性差异.结论 综合灭菌效果和对目标成分的影响,白芍药材灭菌方法可选用60Co-γ辐照灭菌或微波灭菌.