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浅谈兽医生物制品的生物安全

中国动物检疫 2006年第6期23卷 17-18页

作者：马彬吉林省洮南市动物检疫站 137100

兽医生物制品是用微生物、微生物代谢产物、原虫、动物血液或组织等,经加工制成,作为预防、治疗、诊断特定传染病或其它有关疾病的免疫制剂.作为一门学科来讲,生物制品学融合了免疫学、微生物学、寄生虫学、生物工艺学、生物化学、流行... 详细信息

兽医生物制品是用微生物、微生物代谢产物、原虫、动物血液或组织等,经加工制成,作为预防、治疗、诊断特定传染病或其它有关疾病的免疫制剂.作为一门学科来讲,生物制品学融合了免疫学、微生物学、寄生虫学、生物工艺学、生物化学、流行病学和分子生物学等学科的内容.

关键词：兽医生物制品生物安全微生物代谢产物兽用生物制品疾病预防生物工艺学分子生物学动物血液免疫制剂微生物学

两阶段生物系统处理酵母废水有机物的变化特征

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环境科学与技术 2010年第11期33卷 129-132页

作者：周旋周晓慧马鹏吕素婵刁杰武汉工程大学环境与城市建设学院湖北武汉430074 中国地质大学生物地质与环境地质教育部重点实验室湖北武汉430074

目前酵母废水主要采用两阶段(厌氧-好氧)生物处理工艺。利用紫外扫描(UV)、渗透凝胶色谱(GPC)、气相色谱-质谱(GC-MS)等方法对一典型酵母企业生产废水生物处理系统各阶段废水中溶解性有机物的紫外吸收、分子量分布及化学组成等特性进行... 详细信息

目前酵母废水主要采用两阶段(厌氧-好氧)生物处理工艺。利用紫外扫描(UV)、渗透凝胶色谱(GPC)、气相色谱-质谱(GC-MS)等方法对一典型酵母企业生产废水生物处理系统各阶段废水中溶解性有机物的紫外吸收、分子量分布及化学组成等特性进行了分析。分析发现酵母废水中大部分有机物能在厌、好氧两阶段被降解去除,有些厌氧阶段不能去除的有机物可以在好氧阶段去除,同时,在生物处理过程中还产生了微生物代谢产物-新的化合物。生物系统中难以去除的有机物主要是酵母废水中难以降解的有机物以及生物系统中产生的微生物代谢产物等。难以降解的有机物主要有4类:烃类、邻苯二甲酸酯类、多环芳烃类、杂环类。微生物代谢产物或生物系统降解中间产物主要有:卤代产物、杂环醇类、硅代产物等。

关键词：难降解有机物生物处理酵母废水微生物代谢产物

基于可视化仿真微流控模型的微生物驱油机理研究

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基于可视化仿真微流控模型的微生物驱油机理研究

作者：王琴婷西安石油大学

学位级别：硕士

微生物提高原油采收率技术正以其独特的优势与广阔的发展前景在国内外引起广泛重视,被认为是目前最具有前景的一种提高采收率方法。然而,由于该技术的复杂性,目前对微生物在油藏中的繁殖、运移规律、调控机理以及对提高采收率的作用机... 详细信息

微生物提高原油采收率技术正以其独特的优势与广阔的发展前景在国内外引起广泛重视,被认为是目前最具有前景的一种提高采收率方法。然而,由于该技术的复杂性,目前对微生物在油藏中的繁殖、运移规律、调控机理以及对提高采收率的作用机制还不清楚,导致室内实验结果和现场应用数据差异很大,室内实验数据无法为现场工艺设计提供可靠依据。本论文针对目前微生物驱油技术在基础理论研究方面存在的问题和不足,通过优化微生物生长条件、提取和鉴定微生物代谢产物,对驱油微生物进行性能评价,并通过可视化物模实验对微生物驱油过程进行仿真模拟,结合现代仪器在线分析手段,从微观角度系统深入地研究微生物在油藏中的生长繁殖、运移规律及其提高原油采收率的机理,研究结果以期为进一步丰富微生物提高原油采收率基础理论,也为微生物采油技术在我国油田开发中的大力推广应用奠定基础,主要研究结论如下:(1)通过对R、D3、J和SB 4株高效驱油微生物菌株生长条件优化,确定出其最佳温度为28℃～32℃、摇床转速为130 r/min,p H为6～8,矿化度范围为0.5%～2%。(2)通过对代谢产物的提取、鉴定与评价,确定出D3、SB及J株菌株均产生脂肽类表面活性剂,R菌株产生糖脂类表面活性剂;在好氧和厌氧条件下D3、SB及J株菌株均能产生气体,R菌不产气,其中D3和J菌株产生CO和N,SB菌只产生N,且同等条件下,J菌产气量最高。(3)菌株R、D3、J及SB均能以葡萄糖或原油为碳源进行生长代谢,其发酵液均具有较强的表面活性,测得其与煤油间的界面张力值分别为0.0063、0.26、0.30及1.2 m N/m,发酵液表面张力值分别为28.5、31.6、34.2和35.1 m N/m。同时发酵液对原油具有良好的乳化、降粘及降解效果,在微生物作用7天后,菌株R、D3、J及SB在无机盐培养基中对原油的降解率分别为61.83%、57.49%、63.66%和50.80%;降粘率分别为43.11%,38.76%,41.38%和29.71%。将菌株R、D3和J按1:1:1复配后,复合菌群对原油的降解率和降粘率分别达到为64.19%和45.53%。(4)菌株R、J、D3和复配菌在A组中对油砂洗油效果分别为:76.38%、73.29%、71.62%和75.82%;在B组中的洗油效果分别为:74.51%、75.33%、69.59%和74.68%。(5)通过可视化微观模型实验,考察了一次水驱、微生物驱和二次水驱后,剩余原油的分布及原油的采收率,发现饱和原油在经一次水驱后,剩余原油在43.04%～53.32%之间,剩余原油主要以膜状、滴状、带状及簇状油的状态存在;通过增加注水速率可有效提高水驱效率,但经过一次水驱后仍有大量原油滞留在孔道中无法被驱出,当采用微生物驱后,由于微生物及其代谢产物作用,可进一步提高采收率15.72%～19.85%,总采收率达到62.90%以上。(6)注入的微生物在通道内随注入水一起移动,在移动过程中代谢的生物表面活性剂改变了孔道的润湿性,使粘附在孔道内壁的原油剥离下来,而菌体会随注入水沿孔道内壁向更深处扩散,从而使微生物作用范围增大,通过代谢产物以及菌体自身作用有效将低渗透以及盲区的原油驱替出来。(7)在微生物驱过程中,注入的微生物主要以溶解或乳化分散在水中的极小油滴为碳源进行生长繁殖,其并不会大量吸附在孔道内壁或大的油滴及油膜表面。(8)微生物在培养过程中产生的生物气以气泡的形式在孔道中存在并不断变大,孔道中的剩余原油被气体挤压后从孔道中驱出,部分离散的孤滴状剩余油粘附在气泡表面并随气体移动。(9)微生物自身及其代谢产生的表面活性剂通过剥离油膜、改变孔道润湿性、乳化剩余油、乳化—捕集携带剩余油等方式达到提高采收率的作用。

关键词：微生物采油微流控微生物代谢产物驱油实验微观机理

猪肠道微生物影响因素、作用机制及其对养殖效益影响的研究进展

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饲料研究 2023年第9期46卷 143-147页

作者：袁帅统张才河南科技大学河南省动物福利与健康养殖国际联合实验室河南洛阳471000 河南省肉羊繁育工程技术研究中心河南洛阳471000

肠道微生物在维持宿主健康和新陈代谢方面发挥重要作用,关于肠道微生物与宿主的相互作用以及肠道微生物对宿主积极影响的研究越来越多。目前,在大多数畜禽中已经证实肠道微生物与肠道健康、糖脂代谢、疾病之间的相关性,但猪肠道微生物... 详细信息

肠道微生物在维持宿主健康和新陈代谢方面发挥重要作用,关于肠道微生物与宿主的相互作用以及肠道微生物对宿主积极影响的研究越来越多。目前,在大多数畜禽中已经证实肠道微生物与肠道健康、糖脂代谢、疾病之间的相关性,但猪肠道微生物和宿主代谢之间的相互作用仍不明朗。文章从猪生理阶段、肠道环境、饮食因素等方面阐述了肠道微生物的影响因素,概述了肠道微生物及其代谢产物,如短链脂肪酸、胆汁酸、维生素、吲哚类化合物对猪肠道健康的作用机制,探讨添加益生菌调控肠道微生物对养殖效益的影响,为生猪养殖提供参考。

关键词：肠道微生物肠道健康猪微生物代谢产物

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生物除草剂的研究与开发

农药 2004年第3期43卷 97-100页

作者：苏少泉东北农业大学哈尔滨150030

论述了生物除草剂的发展,介绍了已商品化的防治作物与木本植物田特殊杂草的生物除草剂品种。生物活性化合物作为开发新除草剂的先导化合物是十分重要的,如从土壤放线菌产物双丙氨膦(bialaphos)开发出除草剂草铵膦(glufosinate),从红千层... 详细信息

论述了生物除草剂的发展,介绍了已商品化的防治作物与木本植物田特殊杂草的生物除草剂品种。生物活性化合物作为开发新除草剂的先导化合物是十分重要的,如从土壤放线菌产物双丙氨膦(bialaphos)开发出除草剂草铵膦(glufosinate),从红千层(Callistemonspp.)植株中的纤精酮(leptospermone)开发出三酮类除草剂等。此外还报导了最近已经分离出的具有除草活性的微生物代谢产物。

关键词：生物除草剂天然产物微生物代谢产物草铵膦三酮类除草剂

厌氧和好氧MBR处理生活污水的运行效果及膜污染特性比较研究

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厌氧和好氧MBR处理生活污水的运行效果及膜污染特性比较研究

作者：纪超哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

厌氧MBR作为厌氧生物处理与膜过滤的结合技术,不仅保留了厌氧技术投资少、能耗低、污泥产量低、可产生沼气能源等特点,而且从根本上解决了厌氧微生物流失的问题,实现了SRT和HRT的分离,有效提高了厌氧技术的出水效果。近年来,国内外广泛... 详细信息

厌氧MBR作为厌氧生物处理与膜过滤的结合技术,不仅保留了厌氧技术投资少、能耗低、污泥产量低、可产生沼气能源等特点,而且从根本上解决了厌氧微生物流失的问题,实现了SRT和HRT的分离,有效提高了厌氧技术的出水效果。近年来,国内外广泛开展了利用厌氧MBR处理高浓度有机废水的研究,然而涉及低浓度有机废水和膜污染机理的研究却很少,在很大程度上限制了厌氧MBR的发展。本实验分别利用厌氧和好氧MBR对模拟生活污水进行处理,研究比较了不同HRT下,厌氧和好氧MBR的运行效果及膜污染特性,并从污泥特性和微生物代谢产物角度分析了二者膜污染差异的主要原因,提出了厌氧MBR膜污染的动态过程,对厌氧MBR的膜污染控制提出了建议和方法。结果表明,厌氧MBR具有较高的COD去除效果,但受厌氧微生物代谢速度的限制,厌氧MBR的处理效果略低于好氧MBR。当HRT=10h时,出水COD为49mg/L,去除率高达90%,略低于好氧MBR的94%,达到中水回用的基本要求。COD的衡算结果表明,厌氧MBR从整体上提高了厌氧微生物对有机物的降解能力,但产甲烷能力较低,膜对有机物的截留量高于好氧MBR。在脱氮除磷效果方面,厌氧MBR的NH4+-N去除率达到45%,低于好氧MBR的98%,而磷酸盐的去除率却明显高于好氧MBR,达到50%,分析认为厌氧微生物代谢过程对氨氮和磷酸盐的利用、生物脱氮作用以及膜表面磷酸盐的沉积是厌氧MBR实现脱氮除磷的主要原因。实验过程中,厌氧MBR的膜污染速度始终快于好氧MBR。膜阻力分析结果表明,膜表面泥饼层的迅速形成,是导致厌氧MBR迅速膜污染的最主要原因。通过对两套MBR的污泥特性和微生物代谢产物进行比较,发现厌氧MBR中较多的小颗粒污泥不仅促进了泥饼层的迅速形成,而且使其结构更为致密均匀。此外,SMP和EPS中蛋白质与膜污染也有显著的正相对性,它们会不断向膜表面沉积,对泥饼层起到了压实作用,降低了泥饼层的孔隙率,促进了厌氧MBR的膜污染。由本文的研究对厌氧MBR膜污染的动态过程提出如下假设:厌氧MBR启动初期,小颗粒污泥会优先在膜表面沉积,形成致密的泥饼层,进而改变膜表面的疏水性和带电性,促进了污泥颗粒、胶体以及溶解性物质在膜表面的进一步沉积,导致膜阻力迅速增加;随着厌氧污泥黏度的下降,膜表面流体的湍流程度增大,污染物在膜表面的沉积受到抑制,厌氧MBR进入缓慢污染的阶段;颗粒污泥的破碎释放大量EPS,导致上清液SMP不断积累,大量蛋白质类物质沉积到泥饼层的孔隙中,不断压实泥饼层,迅速降低泥饼层的透水性,最终引发严重膜污染。传统的曝气冲刷不仅不利于厌氧MBR膜污染控制,还会降低厌氧微生物代谢活性,并极大提高了运行成本。厌氧MBR的膜污染控制应该从反应器的结构、膜组件的位置以及膜污染的预测和模拟着手,在保证厌氧颗粒污泥活性的基础上实现膜污染的前端控制,充分发挥厌氧MBR高效节能的特点。

关键词：厌氧膜生物反应器模拟生活污水微生物代谢产物膜污染

猪粪好氧堆肥微生物群落结构及代谢物特征分析

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猪粪好氧堆肥微生物群落结构及代谢物特征分析

作者：刘丽晓山西农业大学

学位级别：硕士

本研究以猪粪和玉米秸秆为堆肥原料,利用微生物测序和代谢组学技术及分离培养技术分析了猪粪有氧堆肥过程中微生物群落的演替及微生物代谢产物特征。试验内容及结果显示如下:(1)采用试验室规模的好氧发酵罐进行猪粪堆肥发酵。堆肥分为... 详细信息

本研究以猪粪和玉米秸秆为堆肥原料,利用微生物测序和代谢组学技术及分离培养技术分析了猪粪有氧堆肥过程中微生物群落的演替及微生物代谢产物特征。试验内容及结果显示如下:(1)采用试验室规模的好氧发酵罐进行猪粪堆肥发酵。堆肥分为升温期、高温期和降温期3个阶段,堆肥过程中p H呈先上升后下降变化趋势;与初始堆肥相比,堆肥第4天NH-N含量显著增加(P微生物测序结果表明属水平上的优势菌为假单胞菌属(Pseudomonas,8.90%)、乳杆菌属(Lactobacillus,3.99%)、拟杆菌属(Bacteroides,3.39%)和黄杆菌属(Flavobacterium,3.25%)。堆肥升温期乳杆菌属具有最大丰度;堆肥高温期微生物群落丰度和多样性降低,拟杆菌属丰度呈先增加后减少变化趋势;与堆肥第0天相比,堆肥降温期假单孢菌属和黄杆菌属丰度分别增加14.12%和4.08%(P代谢功能模块的基因丰度比编码细胞过程和遗传信息加工功能模块的基因丰度高。(2)对堆肥3个时期样本进行代谢组学分析。SA＿SD组、SA＿SF组和SD＿SF组分别筛选出1005、1095和1007种差异代谢物。这些代谢物分属于脂质、聚酮化合物、有机杂环化合物、苯甲酸盐、核苷酸及其类似物。其中脂肪酰基类物质在3个比较组中分别占比为27.36%、25.57%和24.13%。堆肥中以亚油酸代谢、初级胆汁酸的生物合成、过氧化物酶体增殖物激活受体(Peroxisome Proliferators-Activated Receptors,PPARs)信号传导3条代谢途径极显著富集(P代谢物相关性上,假单胞菌属、黄杆菌属(Flavobacterium)、嗜蛋白菌属(Proteiniphilum)三者与普雷沃菌属(Prevotella)对堆肥中相同代谢物表现出不同的相关性(P<0.05)。(3)通过分离培养技术,筛选出一株能够减少堆肥高温期NH产量的菌株,鉴定结果为短杆菌属(Brachybacterium)的***,在4%的接种剂量下抑氨率达42%。

关键词：堆肥群落结构代谢组学微生物代谢产物代谢通路

沉降性能的生物学表征方法及其改善措施的研究

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沉降性能的生物学表征方法及其改善措施的研究

作者：贺春博西安建筑科技大学

学位级别：硕士

活性污泥沉降性能的好坏对于系统运行的成败有着重要的影响，污泥膨胀就是一种常引起污泥沉降问题的原因。常规情况下对于污泥沉降性能的描述主要采用污泥沉降速率、污泥体积指数等物理性指标。然而通过对活性污泥的进一步认识，可以发... 详细信息

活性污泥沉降性能的好坏对于系统运行的成败有着重要的影响，污泥膨胀就是一种常引起污泥沉降问题的原因。常规情况下对于污泥沉降性能的描述主要采用污泥沉降速率、污泥体积指数等物理性指标。然而通过对活性污泥的进一步认识，可以发现活性污泥的形成是一种生物过程，因此可以通过相关的研究找到相关的生物学指标，从而为活性污泥结构变化调控提供依据。本研究通过对不同沉降性能的活性污泥样品的EPS等细胞代谢产物的荧光特性分析，分别利用区域积分法、特殊点寻峰法等方法处理三维荧光光谱图，结合污泥的沉降性能，分析这些指标与沉降性能之间的关系，以期建立相关的生物指标，用以评价活性污泥的沉降性能。文章同时利用两个实验室条件下运行的SBR反应器，对比研究了通过调节进水方式、调节进水浓度梯度的方式改善沉降性能的方法。本研究获得的主要成果如下：（1）活性污泥代谢过程中产生的富里酸(Fluvic)、腐殖酸(Humic)、溶解性代谢产物(SMP)、蛋白质(Protein)等随着活性污泥的SVI从开始变到高于150mL/g，甚至更高的时候，各类物质的荧光强度也是不断变化的，可以看出活性污泥代谢产物能够反映活性污泥的状态，因此可以通过对活性污泥相关代谢产物进行监测，从而间接反映出工艺运行状况，这为在线监测活性污泥工艺运行方式提供了一个新思路;(2)利用三维荧光光谱扫描提取的微生物代谢产物，可以发现不同沉降性能下的活性污泥对应着不同的代谢产物荧光强度。对于SVI低于150mL/g的污泥，其TB-EPS中类蛋白类物质、溶解性代谢产物、腐殖酸、富里酸等代谢产物的荧光强度荧光强度分别高于2000AU、3000AU、260AU、400AU，而LB-EPS这些物质的荧光强度则分别为5000AU、3000AU、440AU、260AU，当SVI高于150mL/g时各类代谢产物的荧光强度均小于上述给定值，因此可以通过代谢产物对活性污泥进行评价;（3）在活性污泥沉降性能与微生物代谢产物荧光强度关系图中，SVI为150mL/g的活性污泥安全操作曲线和一定荧光强度下的微生物代谢状态曲线可以将整个关系分为四个区域，在这个关系图中，SVI低于150mL/g的点，即活性污泥沉降性能良好的污泥总是对应着较高的代谢产物的荧光强度，不存在污泥沉降性能差却对应着较低的代谢产物荧光强度的状态;（4）对于已经发生严重丝状菌膨胀的活性污泥体系，通过改变其进水方式，调节进水基质造成的浓度梯度，可以抑制丝状菌的继续增殖，从而应对已发生的严重的活性污泥膨胀问题，试验中发现对于平行运行的两个反应器，在增加了进水搅拌且提供了不同的搅拌模式下，边进水边搅拌的系统污泥沉降性能一直维持在一个较良好的状态下，SVI在150mL/g左右，甚至变低，而进水后才开始搅拌的反应器污泥严重流失，最终污泥浓度低于1000mg/L，且污泥SVI高于200mL/g，污泥沉降性能没有得到改善。

关键词：污水处理活性污泥工艺污泥沉降性能污泥膨胀三维荧光微生物代谢产物

BCOR-MBR联合工艺处理海水养殖废水性能及膜污染特征研究

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BCOR-MBR联合工艺处理海水养殖废水性能及膜污染特征研究

作者：郭旭哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

近年来MBR作为一种新型水处理工艺得到了快速的发展,但同时MBR系统普遍存在的能耗高和膜污染等缺点却极大的影响并制约了其在实际废水处理中的进一步推广和应用。当前将MBR应用于真实的海水养殖废水的研究还不多,本实验试图找寻一种新... 详细信息

近年来MBR作为一种新型水处理工艺得到了快速的发展,但同时MBR系统普遍存在的能耗高和膜污染等缺点却极大的影响并制约了其在实际废水处理中的进一步推广和应用。当前将MBR应用于真实的海水养殖废水的研究还不多,本实验试图找寻一种新型组合膜工艺使之应用于海水养殖废水的处理,在有效减缓膜污染的同时又能获得较好的海水养殖废水的处理效果。本实验以单独运行的MBR作为对照,以BCOR-MBR工艺为研究对象,考察了不同参数下BCOR-MBR工艺对模拟海水养殖废水的处理效果,同时对膜污染情况进行分析,分别讨论了污泥性质与微生物产物对膜污染的影响,并利用三维荧光技术对微生物产物进行解析,从而探究BCOR-MBR工艺在处理模拟海水养殖废水中膜污染过程。对废水的处理结果表明,BCOR-MBR工艺对不同盐度下废水的TOC、氨氮、磷酸盐平均去除率分别为92.69%、95%、22.4%,且处理效果均好于对照组。高盐环境对组合工艺TOC和氨氮的去除效果影响不大,但对聚磷菌会产生较大影响。在HRT为8h、SRT为90d时,BCOR-MBR工艺对海水养殖废水的TOC、氨氮、磷酸盐平均去除率分别为95.49%、96.09%、29.16%,达到了较好的处理效果。对膜污染情况进行分析,对照MBR工艺的TMP上升速度明显快于BCOR-MBR工艺,说明耦合了BCOR的组合工艺在一定程度上缓解了膜污染的发生。通过对两套MBR的污泥特性和微生物代谢产物比较,发现BCOR-MBR工艺污泥积累量较低,活性污泥沉降性能更好。BCOR-MBR工艺中SMP逐渐积累且p/c值处于上升状态,由于MBR中污泥回流到生物接触氧化池的作用EPS浓度相较于对照组低很多且p/c值相对较低,说明耦合了BCOR可以减少膜污染物总量。对微生物产物特性的解析结果显示,海水的盐度冲击会使微生物抗逆性增强,细胞内某些大分子蛋白等参与调渗作用的物质产出增多,而耦合了BCOR的组合膜工艺中悬浮颗粒和大分子有机物会先一步吸附在BCOR填料上或分解为小分子可溶物质,进而在某种程度上延缓了盐度的冲击。从出水的荧光光谱图可知,经过膜过滤作用类腐殖酸物质与类溶解性微生物产物均有拦截,且对类腐殖酸物质的拦截明显强于类溶解性微生物产物。BCOR-MBR工艺中低量且低粘度的EPS不足以造成泥饼层的迅速形成,在系统开始运行时少量沉积于表面,而蛋白质含量较高的SMP逐渐积累,一部分透过膜面流入出水,其余的粘附污泥絮体和胶体等物质于膜上,造成膜孔逐渐堵塞,但由于EPS在膜表面附着较少,泥饼层结构较为疏松,在曝气环境剪切力作用下较易从膜面脱落,直至膜污染层积累到一定厚度,膜表面孔隙率过低,MBR才发生严重的膜污染。

关键词： BCOR-MBR工艺海水养殖废水膜污染微生物代谢产物