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铁矿区重金属污染对土壤微生物代谢活性的影响

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环境科学研究 2015年第12期28卷 1879-1886页

作者：邢奕张莹莹司艳晓洪晨王康刘敏赵晓明北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 中国科学院生态环境研究中心北京100085 清华大学环境学院北京100084

以北京市密云水库上游某铁矿区为研究对象,利用比色法、微量热法对铁矿区内各采样点土壤酶活性及其微量热代谢活性指标进行分析,以探究不同区位重金属污染下土壤微生物代谢活性的变化.结果表明：各采样点土壤中w（Cu）、w（Cd）、w（Zn... 详细信息

以北京市密云水库上游某铁矿区为研究对象,利用比色法、微量热法对铁矿区内各采样点土壤酶活性及其微量热代谢活性指标进行分析,以探究不同区位重金属污染下土壤微生物代谢活性的变化.结果表明：各采样点土壤中w（Cu）、w（Cd）、w（Zn）、w（Cr）均超过北京市土壤相应背景值.在重金属污染程度较低的S6、S7、S8采样点,土壤脲酶、FDA酶（荧光素二乙酸脂酶）活性均较高,分别为0.64、1.22、0.64 mg/g和1.25、2.84、1.45μg/g.微量热代谢活性指标中,k（生长速率常数）在污染程度较低处的值均较高,而重度污染区域的S1、S4采样点的k为0.相关性分析显示,k是反映微量热中代谢热活性的最具代表性指标.RDA（冗余度分析）结果显示,w（Cd）、w（TN）、w（AP）、w（TOC）、内梅罗污染指数及w（Cu）是影响k、Pm（最大热输出功率）的主要因素.Cd、Cu污染抑制了土壤微生物的代谢活性,不同代谢活性指标对重金属的敏感程度表现为k最强,Pm、脲酶活性、FDA酶活性次之.

关键词：重金属脲酶活性 FDA酶活性代谢活性

暴雨径流对水源水库细菌群落结构和代谢活性及水质的影响

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环境科学 2024年第12期45卷 7082-7091页

作者：刘亚婉李楠马旭高爱平齐允之黄廷林西安建筑科技大学环境与市政工程学院西北水资源与环境生态教育部重点实验室西安710055 西安建筑科技大学环境与市政工程学院陕西省环境工程重点实验室西安710055 西安水务集团黑河金盆水库管理公司西安710401

为探究汛期暴雨径流入库对水库细菌代谢活性及水质的影响,以金盆水库为研究地点,采用三维荧光光谱-平行因子分析法、高通量DNA测序技术和Biolog技术分析金盆水库径流3个时期(径流前、径流中和径流后一个月)的有机质、细菌群落组成和微... 详细信息

为探究汛期暴雨径流入库对水库细菌代谢活性及水质的影响,以金盆水库为研究地点,采用三维荧光光谱-平行因子分析法、高通量DNA测序技术和Biolog技术分析金盆水库径流3个时期(径流前、径流中和径流后一个月)的有机质、细菌群落组成和微生物代谢活性变化.结果表明,径流入库后,水体温度降低,水体中层溶解氧显著提高,形成中层水体好氧低温,底层厌氧低温的状态.总氮、总磷、有机质浓度和浊度在径流期间都大幅提升,一个月后有所下降,但没有恢复到径流前的浓度.径流期间,变形菌门和拟杆菌门占比显著提高,二者相对丰度之和占细菌群落的63.6%.细菌代谢活性也高于径流前,且在一个月后,细菌种群结构并没有恢复到径流前,细菌代谢活性仍保持较高水平.

关键词：金盆水库暴雨径流细菌群落结构代谢活性有机质

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醋酸对巴氏醋杆菌生长和代谢活性的影响

现代食品科技 2014年第9期30卷 149-153页

作者：郑宇姜春悦陈兴京杨晟王敏工业发酵微生物教育部重点实验室、天津科技大学生物工程学院天津300457

醋酸对微生物具有较高的毒性,醋酸菌具有特殊的机制能够耐受较高浓度的醋酸,常用于醋酸的发酵生产。本论文以巴氏醋杆菌AC2005为研究对象,研究了醋酸对菌体生长、葡萄糖代谢和胞内ATP浓度的影响。与不含醋酸条件下相比,培养基中加入1%(V... 详细信息

醋酸对微生物具有较高的毒性,醋酸菌具有特殊的机制能够耐受较高浓度的醋酸,常用于醋酸的发酵生产。本论文以巴氏醋杆菌AC2005为研究对象,研究了醋酸对菌体生长、葡萄糖代谢和胞内ATP浓度的影响。与不含醋酸条件下相比,培养基中加入1%(V/V)的醋酸,菌体的生物量增加了92%,单位菌体葡萄糖消耗速率增加了13%,细胞代谢活性增加了120%,代谢产物中丙酮酸浓度增加了约46%,柠檬酸和琥珀酸的浓度分别降低了80%和46%,胞内ATP浓度增加了171%。进一步利用液相色谱串联质谱法(LC-MS/MS)的方法分析了蛋白表达情况,发现加入醋酸后细胞内与三羧酸循环相关的蛋白明显上调。结果表明,醋酸菌可以通过提高菌体代谢活性,增加胞内ATP浓度,从而耐受较高浓度的醋酸。

关键词：巴氏醋杆菌醋酸耐受性三羧酸循环代谢活性

Zn(Ⅱ)对好氧反硝化菌Acinetobacter ***-142的代谢活性影响

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微生物学报 2022年第1期62卷 275-290页

作者：朱婉瑜侍浏洋赵维黄志勇马安周王兴彪天津科技大学生物工程学院天津300457 中国科学院天津工业生物技术研究所工业生物系统与过程工程重点实验室天津300308 中国科学院生态环境研究中心环境生物技术重点实验室北京100085

【目的】研究不同Zn(Ⅱ)浓度对好氧反硝化菌Acinetobacter ***-142生理活性,尤其是反硝化代谢特性的影响。【方法】筛选一株好氧反硝化菌,优化了最佳活性条件;分析了不同Zn(Ⅱ)浓度对生长曲线和反硝化效率的影响以及对细胞形态的影响;... 详细信息

【目的】研究不同Zn(Ⅱ)浓度对好氧反硝化菌Acinetobacter ***-142生理活性,尤其是反硝化代谢特性的影响。【方法】筛选一株好氧反硝化菌,优化了最佳活性条件;分析了不同Zn(Ⅱ)浓度对生长曲线和反硝化效率的影响以及对细胞形态的影响;明晰了不同Zn(Ⅱ)浓度条件下,细胞特征活性酶-硝酸盐还原酶和亚硝酸盐还原酶的活性变化情况,分析了不同活性同关键酶的编码基因napA和nirS的相对表达量之间的规律。【结果】获得一株具有好氧反硝化功能的菌株,命名为JR-142,经鉴定为不动杆菌Acinetobacter sp.。在以琥珀酸钠为碳源,C/N为6,pH为7.0,温度30℃,转速为180 r/min的条件下,好氧反硝化活性最高。结果表明当Zn(Ⅱ)浓度为3.25 mg/L时,对菌株的生长及好氧反硝化速率有促进作用;当Zn(Ⅱ)浓度为52 mg/L以上浓度时,菌株的生长及反硝化速率均受到抑制。酶活及关键基因napA、nirS的定量分析结果显示,对照组及JR+0.05处理组的硝酸盐还原酶NR、亚硝酸盐还原酶NiR活性均高于JR+0.8处理组,在24 h时,JR+0.05 Zn(Ⅱ)处理组中,细胞的关键好氧反硝化基因napA及nirS的相对表达量显著高于对照组,这进一步说明3.25 mg/L Zn(Ⅱ)可以促进好氧反硝化过程,而在24 h及32 h时对照组及JR+0.05处理组的基因相对表达量远高于JR+0.8处理组,也说明52 mg/L Zn(Ⅱ)则会对反应产生抑制。【结论】探究并系统分析了不同Zn(Ⅱ)浓度对不动杆菌Acinetobacter ***-142生长繁殖以及和在重金属锌离子存在的情况下影响好氧反硝化生理活性的影响,为后续硝酸盐-重金属复合污染废水的生物处理技术提供了数据指导。

关键词：好氧反硝化不动杆菌 Zn(Ⅱ)耐受代谢活性氮-重金属复合污染

重水标记-单细胞拉曼光谱表征反硝化菌代谢活性与电子传递

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环境科学学报 2023年第4期43卷 228-235页

作者：郭中瑞朱超张涵瑞刘春雷祝贵兵陕西科技大学环境科学与工程学院西安710021 中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室北京100085

细菌内部电子传递快慢及其代谢水平是其外在活性的决定因素之一.然而,目前对于细菌活性、电子传递及代谢水平三者之间的关系鲜有报道.本研究针对氮循环的经典过程—反硝化过程,以施氏假单胞菌为模式反硝化菌,系统探究了不同电子供体条件... 详细信息

细菌内部电子传递快慢及其代谢水平是其外在活性的决定因素之一.然而,目前对于细菌活性、电子传递及代谢水平三者之间的关系鲜有报道.本研究针对氮循环的经典过程—反硝化过程,以施氏假单胞菌为模式反硝化菌,系统探究了不同电子供体条件(不同C/N比)下电子传递对反硝化脱氮效率的影响,并通过重水标记(DIP)-拉曼光谱在单细胞水平上分析了代谢活性与电子传递、脱氮相关因素的潜在联系.结果表明,在反硝化前期(0~9 h),NADH脱氢酶活力均处于较高水平,导致电子传递系统活性(ETSA)迅速升高,加速了反硝化脱氮效率,NADH脱氢酶平均活力相对于C/N为5时分别增加50.97%(C/N=10)和83.40%(C/N=20),同时NADH/NAD+比率分别增加43.98%(C/N=10)和65.27%(C/N=20).在反硝化后期(9~24 h),碳源的消耗降低了ETSA,导致脱氮活性降低.同时,在反硝化过程中,C—D键的拉曼特征峰变化表明微生物代谢活性与NO_(3)^(-)-N还原量呈负向的线性关系,揭示了反硝化菌代谢和脱氮活动的不同步性.

关键词：拉曼光谱施氏假单胞菌电子传递代谢活性重水标记

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气态植物精油对黑曲霉生长及代谢活性的影响

中国粮油学报 2021年第11期36卷 137-143页

作者：吴红影王光宇徐圆程沈飞邱伟芬南京财经大学食品科学与工程学院江苏省现代粮食流通与安全协同创新中心江苏省粮油品质控制及深加工技术重点实验室南京210023

本研究通过对比6种不同气态精油对该黑曲霉生长的抑制能力,筛选出效果最佳的精油种类,并进一步研究了其对黑曲霉代谢活性以及碳源利用的抑制效果。结果表明,肉桂精油抑菌能力最强,与液态精油相比,气态精油作用效果更为显著;精油的抑菌... 详细信息

本研究通过对比6种不同气态精油对该黑曲霉生长的抑制能力,筛选出效果最佳的精油种类,并进一步研究了其对黑曲霉代谢活性以及碳源利用的抑制效果。结果表明,肉桂精油抑菌能力最强,与液态精油相比,气态精油作用效果更为显著;精油的抑菌率与浓度之间呈剂量依赖性,随着时间的延长抑菌率逐渐降低;经过气态肉桂精油处理后黑曲霉在开始阶段大量利用碳源,代谢活性升高;随着处理时间的延长,黑曲霉的碳源利用能力逐渐减弱,代谢活性下降;当处理时间超过2 d时气态精油对黑曲霉菌代谢的影响不可逆转。本研究发现气态肉桂精油对前期分离到的黑曲霉菌株有较强抑制作用,该结果为深入研究气态精油抑制霉菌机制提供前期基础,并为研发防治稻谷霉变新技术提供了思路。

关键词：黑曲霉精油抑菌能力代谢活性

长期单作对枸杞园不同土层土壤微生物代谢活性和多样性的影响

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草业学报 2023年第1期32卷 89-98页

作者：彭彤马少兰马彩霞宋燕芳高娜李凯乐张传继李静雯纳小凡王立光兰州大学生命科学学院甘肃兰州730000 细胞活动与逆境适应教育部重点实验室甘肃兰州730000 宁夏大学生命科学学院宁夏银川750021 甘肃省农业科学院生物技术研究所甘肃兰州730070

土壤微生物群落多样性及其活性对维持农田土壤生态系统稳定和功能至关重要。前期研究表明,长期单作可导致枸杞园土壤微生物多样性降低和群落结构变异,但对其如何影响土壤微生物代谢活性尚不明确。为研究微生物代谢活性对长期单作的响应... 详细信息

土壤微生物群落多样性及其活性对维持农田土壤生态系统稳定和功能至关重要。前期研究表明,长期单作可导致枸杞园土壤微生物多样性降低和群落结构变异,但对其如何影响土壤微生物代谢活性尚不明确。为研究微生物代谢活性对长期单作的响应,利用Biolog Eco平板分析了枸杞园表层(0~20 cm)和亚表层(20~40 cm)土壤微生物底物利用谱(CLPP)的年代变化规律。结合土壤酶活性和理化性质测定和分析,探索了土壤微生物底物利用谱变化的驱动因子。结果表明,长期单作促进了枸杞园表层土壤微生物群落的代谢活性(P代谢活性和Shannon指数。随种植年限增加,表层土壤微生物对吐温80和衣康酸的代谢活性增加,而亚表层土壤微生物对D-葡萄氨酸和苯乙基胺的利用显著降低(P代谢多样性变异的主要因子。这些结果表明长期单作干扰了枸杞园,尤其是亚表层土壤微生物的代谢活性,影响了其对复杂有机物的分解过程。在长期单作下,枸杞园亚表层土壤的植物-土壤负反馈作用可能更加严重,应受到更多关注。

关键词：枸杞连作障碍微生物代谢活性 Biolog Eco平板

尼日利亚Abeokuta发现的美洲大蠊代谢活性的昼夜变化

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昆虫学报 2023年第12期66卷 1543-1551页

作者： Concilia Ifesinachi IYEH Kehinde Olutoyin ADEMOLU Adebola Adedoyin OSIPITAN Adewumi Babatunde IDOWU Abiodun Oladipupo JODA Department of Animal and Environmental Biology Federal University371104 Oye-EkitiNigeria Department of Pure and Applied Zoology Federal University of Agriculture111101 AbeokutaNigeria Deaprtment of Crop Production Olabisi Onabanjo University120107 Ayetoro CampusNigeria

【目的】美洲大蠊Periplaneta americana通常被称为美洲蟑螂(American cockroach),利用其腿节肌和胸肌的运动能力进行各种活动,说明其可在各种生境中轻松活动和通过代谢活性利用每日高效活动所需的食物。对于美洲大蠊代谢活性的日变化... 详细信息

【目的】美洲大蠊Periplaneta americana通常被称为美洲蟑螂(American cockroach),利用其腿节肌和胸肌的运动能力进行各种活动,说明其可在各种生境中轻松活动和通过代谢活性利用每日高效活动所需的食物。对于美洲大蠊代谢活性的日变化模式我们知之甚少,本研究旨在调查美洲大蠊成虫胸肌和腿节肌中代谢物含量和酶活性的昼夜变化。【方法】于当地时间6:00,12:00,18:00和24:00(格林威治标准时间6:00,12:00,18:00和24:00)收集美洲大蠊8日龄成虫腿节肌和胸肌进行实验,应用标准生物化学分析方法测定这些组织中4种酶(淀粉酶、脂酶、蛋白酶和α-葡萄糖苷酶)活性(这4钟酶在食物运输到肌肉过程中负责代谢食物或转化为可利用的物质,以及水解食物为昆虫运动提供能量,以及有机物(葡萄糖、蛋白质和脂类)和无机物[钠(Na^(+))、钾(K^(+))、钙(Ca^(2+))、氯(Cl^(-))、铁(Fe^(2+))、镁(Mg^(2+))和磷(PO_(4)^(3-))]含量。【结果】在整个24 h内,美洲大蠊8日龄成虫腿节肌和胸肌中均检测到淀粉酶、脂酶、蛋白酶和α-葡萄糖苷酶这4种酶活性,只是不同时间活性不同。腿节肌中淀粉酶、脂酶、蛋白酶和α-葡萄糖苷酶活性遵循如下规律:12:00>6:00>24:00>18:00,雌性中酶活性均高于雄性中的。胸肌中6:00和12:00淀粉酶、脂酶和蛋白酶活性显著高于18:00和24:00的,雌性中酶活性高于雄性中的。在雄成虫胸肌中,18:00葡萄糖含量显著高于其他时间点的,18:00和24:00蛋白质含量高于6:00和12:00的,24:00脂含量显著高于其他时间点的;而在雌成虫胸肌中,12:00脂含量显著高于其他时间点的,12:00和24:00蛋白质含量显著高于6:00和18:00的,24:00葡萄糖含量显著高于其他时间点的。在腿节肌中,18:00脂含量显著高于其他时间点的。雄成虫腿节肌中,24:00葡萄糖含量显著高于其他时间点的,6:00蛋白质含量显著高于其他时间点的,而在雌成虫腿节肌中,24:00葡萄糖和蛋白质含量显著高于其他时间点的。在雄成虫胸肌中,18:00 Na^(+)含量显著高于其他时间点的,6:00和12:00 K^(+)和Ca^(2+)含量显著高于18:00和24:00的,24:00 Cl^(-)含量显著高于其他时间点的,6:00,18:00和24:00 PO_(4)^(3-)含量无显著差异,但显著高于12:00的;而在雌成虫胸肌中,6:00 Na^(+)含量显著高于其他时间点的,12:00 K^(+),Ca^(2+)和Cl^(-)含量显著高于其他时间点的,各时间点PO_(4)^(3-)含量无显著差异。在雄成虫腿节肌中,12:00 Na^(+)和Ca^(2+)含量显著高于其他时间点的,6:00 K^(+)含量显著高于18:00和24:00的,6:00 Cl^(-)和PO_(4)^(3-)含量显著高于其他时间点的,而在雌成虫腿节肌中,6:00 Na^(+)和Cl^(-)含量显著高于其他时间点的,6:00,12:00和18:00 K^(+)和Ca^(2+)含量无显著差异,但显著高于24:00的,各时间点PO_(4)^(3-)含量无显著差异。【结论】本研究结果说明,美洲大蠊成虫在活动高峰期,在运动所需的淀粉酶、脂酶、蛋白酶和α-葡萄糖苷酶的作用下具有代谢有机和无机物的能力。

关键词：美洲大蠊酶腿节肌胸肌代谢活性有机物无机物

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运用α-氰代酯荧光底物检测抗性棉蚜羧酸酯酶代谢活性

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昆虫学报 2009年第3期52卷 261-266页

作者：曹传旺史雪岩姜辉梁沛高希武东北林业大学林学院哈尔滨150040 中国农业大学昆虫学系北京100094 农业部农药检定所北京100024

为了研究抗性和敏感棉蚜Aphis gossypii品系对菊酯类药剂代谢的差异,本实验合成了溴氰菊酯和高效氯氰菊酯报告荧光底物,应用这两种底物水解后生成具有荧光化合物的特性,测定了不同品系棉蚜羧酸酯酶的代谢活性。结果表明:氧化乐果棉蚜抗... 详细信息

为了研究抗性和敏感棉蚜Aphis gossypii品系对菊酯类药剂代谢的差异,本实验合成了溴氰菊酯和高效氯氰菊酯报告荧光底物,应用这两种底物水解后生成具有荧光化合物的特性,测定了不同品系棉蚜羧酸酯酶的代谢活性。结果表明:氧化乐果棉蚜抗性和敏感品系羧酸酯酶对溴氰菊酯报告荧光底物的代谢活性分别为10.0和3.4pmol/min·mg;对高效氯氰菊酯报告荧光底物的代谢活性分别为4.0和2.4pmol/min·mg,抗性品系羧酸酯酶对溴氰菊酯和高效氯氰菊酯报告荧光底物的代谢活性分别为敏感品系的2.9和1.7倍;溴氰菊酯棉蚜抗性和敏感品系羧酸酯酶对溴氰菊酯报告荧光底物的代谢活性分别为7.6和6.2pmol/min·mg;对高效氯氰菊酯报告荧光底物的代谢活性分别为9.3和5.2pmol/min·mg,抗性品系羧酸酯酶对溴氰菊酯和高效氯氰菊酯报告荧光底物的代谢活性分别为敏感品系的1.2和1.8倍。这种衍生的报告荧光底物能够用来检测抗性棉蚜羧酸酯酶的水解活性,表明羧酸酯酶可能参与棉蚜对溴氰菊酯和氧化乐果抗性的形成。

关键词：棉蚜抗性羧酸酯酶代谢活性荧光底物