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1,4-二氧六环高效降解菌群富集、降解菌分离以及菌群互作机制初探

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1,4-二氧六环高效降解菌群富集、降解菌分离以及菌群互作机制初探

作者：戴楚涵浙江大学

学位级别：硕士

1,4-二氧六环(1,4-Dioxane,1,4-D)是一类广泛存在于水环境中的有机污染物,具有潜在致癌性、难以生物降解且与氯化剂的共污染现象普遍,难以得到有效清除。因此1,4-D污染的环境问题受到了研究者的广泛关注。目前分离得到的1,4-D降解菌株... 详细信息

1,4-二氧六环(1,4-Dioxane,1,4-D)是一类广泛存在于水环境中的有机污染物,具有潜在致癌性、难以生物降解且与氯化剂的共污染现象普遍,难以得到有效清除。因此1,4-D污染的环境问题受到了研究者的广泛关注。目前分离得到的1,4-D降解菌株种类较为单一,降解效率普遍较弱,对1,4-D降解过程中微生物相互作用的了解也较为有限。本研究以从活性污泥富集的1,4-D降解菌群CH1以及从中分离的降解菌ZM13为研究对象,进行了降解性能研究、降解基因挖掘以及微生物互作关系探究。主要研究结果如下:(1)通过人工驯化富集获得了一个1,4-D降解菌群CH1,对其降解性能进行了探究,并从中筛选到一株新型1,4-D降解菌。富集后的菌群CH1能在72 h内完全降解12 m M 1,4-D,耐受浓度高达220 m M,最高比生长速率和最高比降解速率分别为0.776 h和2.04 mg dioxane h mg dry weight,显著高于目前已报道的1,4-D降解菌和菌群;CH1的底物特异性较好,对1,4-D及其结构类似物均有较好的利用能力。从CH1分离到一株能以1,4-D为唯一碳源和能源生长的革兰氏阴性菌ZM13,经鉴定为屈曲杆菌(Ancylobacter polymorphus),这是该菌属首次被报道具有1,4-D降解能力;16S r RNA基因高通量测序分析表明ZM13属于菌群CH1的优势种之一。以上结果表明,菌群CH1具有超越其他1,4-D降解菌和菌群的优质降解性能,并且菌群内部复杂的微生物相互作用值得进一步探究。(2)探究了降解菌ZM13的1,4-D降解性能,并结合全基因组测序和差异转录组分析从中挖掘出可能的1,4-D降解基因。研究发现,ZM13的最适p H在7.0-8.0之间;对1,4-D及其共污染物1,1-二氯乙烯的耐受浓度分别为150 m M和5 mg/L,均高于已报道菌株;添加0.1 g/L的低浓度酵母提取物和葡萄糖可以显著提高其降解效率;通过GC和GC-MS鉴定了ZM13降解1,4-D过程中的中下游代谢产物2-羟基乙氧基乙酸、乙二醇、乙醇酸和苹果酸,并验证了ZM13对上述中间代谢产物的利用能力。通过全基因组测序预测到了可能参与1,4-D起始降解的甲苯单加氧酶基因以及参与下游乙醛酸途径的相关基因;转录组分析发现,在1,4-D诱导下甲苯单加氧酶基因簇tmo ABCDEF以及部分编码醇脱氢酶、醛脱氢酶、乙醇酸氧化酶和苹果酸合酶的基因表达显著上调;通过结构和进化分析,发现ZM13的tmo ABCDEF与已报道的1,4-D共代谢菌株的甲苯单加氧酶基因簇具有相似结构,但各亚基的氨基酸序列一致性只有30%-56%;乙炔和联吡啶均抑制了ZM13对1,4-D的转化,说明甲苯单加氧酶参与了ZM13对1,4-D的降解。以上结果表明菌株ZM13通过甲苯单加氧酶催化1,4-D起始降解,后通过乙醛酸途径进行下游代谢。(3)构建了1,4-D降解微宇宙,结合扩增子测序、网络分析以及宏基因组与宏转录组的联合分析探究菌群CH1对1,4-D的响应以及微生物互作机制。CH1在8天内对60 m M 1,4-D快速降解并伴随着p H值的大幅下降。16S r RNA基因高通量测序表明1,4-D显著影响了CH1的群落结构并提高了微生物多样性;宏转录组分析表明CH1在1,4-D降解过程中的代谢活性和抗逆性能显著提高,具体表现在大部分参与降解途径的基因、参与细菌分泌系统、群体感应、ABC转运蛋白途径的基因、参与抗酸的精氨酸/谷氨酸脱羧酶基因以及与胞外多糖合成相关的基因的表达均显著上调。此外,微生物多样性分析表明ZM13属于高丰度的显著差异物种之一,网络分析表明ZM13是关系到网络稳定的重要“瓶颈”,宏转录组分析发现ZM13的甲苯单加氧酶基因tmo ABCDEF在菌群中具有最高的表达水平,这些结果共同说明了降解菌ZM13在菌群中具有一定的地位。ZM13在共现网络中与6个菌属有正相关关系,通过宏基因组分箱获得了其中Xanthobacter和Mesorhizobium的基因组,结合宏转录组分析从这两个菌的基因组中识别到了差异上调的1,4-D下游代谢基因,分别为醇脱氢酶基因(adh)、醛脱氢酶基因(aldh)、乙醇酸氧化酶基因(glc DEF)、乙醛酸连接酶基因(gcl)、苹果酸合酶基因(glc B)和2-异丙基苹果酸合酶基因(leu A),说明这两个菌属很有可能参与了1,4-D中间产物的代谢。通过代谢通路比较,发现Xanthobacter和Mesorhizobium可能在脂肪酸降解、氨基酸和维生素合成等途径与ZM13存在互补;通过外源添加精氨酸实验发现微量的精氨酸就能显著提高ZM13的降解效率,说明精氨酸可能是互作菌用来协助降解菌的营养物质之一。基于以上结果,提出了降解菌ZM1

关键词： 1,4-二氧六环混合菌群微生物降解微生物互作网络分析整合组学

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劳力型热射病院前认识和处置十大误区分析

解放军医学杂志 2024年第6期49卷 611-616页

作者：项楚涵宋青解放军第七十一集团军医院心血管内科江苏徐州221004 徐州医科大学附属淮海医院心血管内科江苏徐州221004 全军热射病防治与研究中心海南三亚572013 解放军总医院海南医院重症医学科海南三亚572013

劳力型热射病(EHS)是威胁生命的最严重的急性热致疾病。热致疾病可持续进展为EHS,院前处置是EHS救治的重要关口,院前是否能做到EHS患者的快速识别、有效降温及规范转运,一定程度上决定了患者的预后。根据广泛调研发现,在EHS院前认识和... 详细信息

劳力型热射病(EHS)是威胁生命的最严重的急性热致疾病。热致疾病可持续进展为EHS,院前处置是EHS救治的重要关口,院前是否能做到EHS患者的快速识别、有效降温及规范转运,一定程度上决定了患者的预后。根据广泛调研发现,在EHS院前认识和处置过程中,医疗保障人员仍存在亟须纠正的致命误区,这些误区集中在认识缺失和处置失当。本文借鉴国内外研究成果并结合现实情况,归纳出“EHS院前认识及处置十大误区”,并参照《中国热射病诊断与治疗专家共识》给出正确的院前处置方案,以期减少或避免这些误区对EHS患者造成的不可逆损害,降低EHS的发生率、致残率及致死率。

关键词：劳力型热射病院前认识院前处置误区

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DVL/SINS松紧组合的等价性分析及改进的虚拟波束辅助紧组合算法

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系统工程与电子技术 2024年第6期46卷 2107-2116页

作者：靳凯迪柴洪洲宿楚涵战略支援部队信息工程大学地理空间信息学院河南郑州450001 郑州航天宏图北斗应用技术研究院有限公司河南郑州450001

系统地研究了不同波束可用情况下的多普勒计程仪(Doppler velocity logger,DVL)/捷联惯性导航系统(strapdown inertial navigation system,SINS)紧组合导航算法。证明了3个或4个波束可用情况下,DVL/SINS波束域紧组合的定位精度与三维速... 详细信息

系统地研究了不同波束可用情况下的多普勒计程仪(Doppler velocity logger,DVL)/捷联惯性导航系统(strapdown inertial navigation system,SINS)紧组合导航算法。证明了3个或4个波束可用情况下,DVL/SINS波束域紧组合的定位精度与三维速度松组合系统具有等价性,并给出了松组合中量测协方差阵的确定方法。针对紧组合系统定位精度随可用波束减少而降低的问题,考虑DVL的误差参数,基于载体运动约束和压力深度计提出一种改进的虚拟波束辅助紧组合算法。实验结果表明,3个或4个波束可用时的松组合与紧组合的定位精度等价;改进的虚拟波束辅助紧组合算法可以准确跟踪故障的波束速度,有效提升了不同波束可用情况下紧组合的定位精度。

关键词：多普勒计程仪捷联惯性导航系统组合导航等价性分析虚拟波束构建

社会感知数据表征下的历史文化街区地方感变迁——以南锣鼓巷(2008—2022年)为例

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北京大学学报（自然科学版） 2024年第2期60卷 289-305页

作者：向岚麟张君楚闫禹涵马贝贝北京林业大学园林学院北京100083

以北京南锣鼓巷历史文化街区近15年的变迁实践为研究对象,根据2008—2022年社会感知网络数据特征,分析其地方感变化的阶段性差异,以此构建南锣鼓巷地方感变迁的概念模型。首先,建立历史文化街区评价专属词库,基于扎根理论,从专属词库的... 详细信息

以北京南锣鼓巷历史文化街区近15年的变迁实践为研究对象,根据2008—2022年社会感知网络数据特征,分析其地方感变化的阶段性差异,以此构建南锣鼓巷地方感变迁的概念模型。首先,建立历史文化街区评价专属词库,基于扎根理论,从专属词库的文本中编码获得地方感的3个维度:地方认知、地方依赖和地方认同,通过对历年高频词主类目占比变化曲线、突现词特点、相关语义网络和南锣鼓巷商业业态占比等数据分析,结合社会生态系统适应性循环理论,提取特征差异明显的4个阶段:2008—2009年的稳定期、2010—2014年的生长期、2015—2018年的重构期以及2019—2022年的调整期。最后从资本的角度对历史文化街区的地方感变迁进行分析,指出经济资本需要综合社会资本与文化资本才能更好地适应发展,在循环中维持动态平衡。

关键词：历史文化街区地方感社会感知数据时空语义变迁

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含氧杂环及其衍生物的生物降解研究进展

微生物学报 2020年第12期60卷 2785-2803页

作者：任浩王绿菁戴楚涵吕镇梅浙江大学生命科学学院生命系统稳态与保护教育部重点实验室浙江杭州310058

含氧杂环化合物(Oxygenheterocycles)是污染环境中常见的一类难降解有机污染物,具有毒性和致癌特性,其所引发的环境问题受到人们广泛关注。本文综述了典型含氧单杂环化合物四氢呋喃、1,4-二氧六环以及含氧稠杂环化合物二苯并呋喃、二苯... 详细信息

含氧杂环化合物(Oxygenheterocycles)是污染环境中常见的一类难降解有机污染物,具有毒性和致癌特性,其所引发的环境问题受到人们广泛关注。本文综述了典型含氧单杂环化合物四氢呋喃、1,4-二氧六环以及含氧稠杂环化合物二苯并呋喃、二苯并对二噁英的生物降解研究进展,主要包括降解菌降解性能、降解途径和降解相关基因。此外,本文还对二噁英类衍生物的研究现状进行了讨论,并展望了含氧杂环及二噁英类衍生物生物降解的未来研究方向。

关键词：含氧杂环化合物降解菌降解途径降解基因二噁英

弦歌易得知音难觅观民族歌剧《高山流水》有感

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中国戏剧 2024年第1期 78-79页

作者：戴楚雯南京师范大学音乐学院

2023年4月7日,广东广州松园白云厅,千年古琴奏响的《高山流水》再次将知音文化,将钟子期和俞伯牙的故事带入人们的视野。两千多年来,寻觅知音,成为中国人精神生活中的至高追求,对中华文化的各个领域都产生了深远的影响。无论是10月中旬... 详细信息

2023年4月7日,广东广州松园白云厅,千年古琴奏响的《高山流水》再次将知音文化,将钟子期和俞伯牙的故事带入人们的视野。两千多年来,寻觅知音,成为中国人精神生活中的至高追求,对中华文化的各个领域都产生了深远的影响。无论是10月中旬举行的第三届“一带一路”国际合作高峰论坛,还是刚刚落下帷幕的亚运会、亚残运会,来自世界各地、志同道合的友人相聚中国,以合作与交流为桥,共筑知音之谊。

关键词：民族歌剧俞伯牙中国人精神广东广州钟子期《高山流水》亚运会一带一路

卵巢癌患者基因突变状态与临床病理特征相关性的真实世界研究

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卵巢癌患者基因突变状态与临床病理特征相关性的真实世界研究

作者：闫楚涵吉林大学

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供需侧视角下中国休闲渔业与传统渔业融合发展研究

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系统工程理论与实践 2024年

作者：张娟郑建明段友成高楚涵上海海洋大学经济管理学院金陵科技学院人文学院山东日照市委政研室

中国渔业亟需转变增长方式，实现渔业高质量发展.休闲渔业和传统渔业融合发展对渔业高质量发展、乡村振兴具有重要意义.本文应用2005-2019年中国29个省份的面板数据检验发现，需求侧达到门槛规模是中国传统渔业与需求侧的交互作用使供... 详细信息

中国渔业亟需转变增长方式，实现渔业高质量发展.休闲渔业和传统渔业融合发展对渔业高质量发展、乡村振兴具有重要意义.本文应用2005-2019年中国29个省份的面板数据检验发现，需求侧达到门槛规模是中国传统渔业与需求侧的交互作用使供给侧发挥正向作用的前提.尽管门槛值受产业类型、融合情境等影响而变化，但始终存在，中国休闲渔业与传统渔业融合应从需求侧开始.休闲渔业与传统渔业应适度协同集聚，中国休闲渔业与淡水养殖的融合仍以提高二者的协同集聚度为主。最后建议，在推进休闲渔业与传统渔业融合时，应以融合思维贯穿市场导向过程、以适度思维贯穿协同集聚过程.本文结论为产业融合研究提供了中国休闲渔业的经验支持，为休闲渔业与传统渔业融合的政策设计提供理论依据.

关键词：休闲渔业传统渔业产业融合需求侧供给侧

除盐水再生废水回用促进PTA废水厌氧污泥颗粒化工业实践

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石油炼制与化工 2024年第3期55卷 132-137页

作者：王胜军戴楚湘蒋林坪福建福海创石油化工有限公司福建漳州363216

福建福海创石油化工有限公司将含有高浓度无机盐的除盐水再生废水引至精对苯二甲酸(PTA)厂区废水处理装置,把高浓度的无机盐均匀稀释,补充至PTA废水上流式厌氧污泥床(UASB)厌氧反应器,作为厌氧微生物微量元素营养剂添加。装置运行4个月... 详细信息

福建福海创石油化工有限公司将含有高浓度无机盐的除盐水再生废水引至精对苯二甲酸(PTA)厂区废水处理装置,把高浓度的无机盐均匀稀释,补充至PTA废水上流式厌氧污泥床(UASB)厌氧反应器,作为厌氧微生物微量元素营养剂添加。装置运行4个月后,颗粒污泥占厌氧污泥总量的60%以上,厌氧反应器化学需氧量(COD)降低率提升5百分点以上,说明除盐水再生废水对厌氧污泥颗粒化有明显促进作用。

关键词：精对苯二甲酸废水上流式厌氧污泥床无机盐颗粒化