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微生物调控小麦金属元素吸收与积累的研究进展

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微生物学通报 2025年

作者：师旖旎肖宏坤齐艳利李成伟孙忠科河南工业大学生物工程学院河南农业大学生命科学学院

作为主粮，小麦对保障国家粮食安全和人民食品安全至关重要。金属矿质元素对植物生长和人类膳食健康都具有重要作用。小麦生产中，既面临土壤有害微量矿质元素过量胁迫植物生长的问题，也面临有益矿质元素积累不足的问题。作为主粮，小... 详细信息

作为主粮，小麦对保障国家粮食安全和人民食品安全至关重要。金属矿质元素对植物生长和人类膳食健康都具有重要作用。小麦生产中，既面临土壤有害微量矿质元素过量胁迫植物生长的问题，也面临有益矿质元素积累不足的问题。作为主粮，小麦籽粒中有益微量矿质元素不足会导致人类严重的健康障碍，被称为隐性饥饿，是重要的营养问题。微生物能够环保高效地阻控或促进小麦吸收微量矿质元素，这为缓解矿质元素过量导致的非生物胁迫和可食部分积累不足导致的营养强化问题提供了绿色方案。一方面，本文从微生物-植物互作角度出发，以有害矿质元素 ( Cu，Cd ) 为例，总结微生物阻抗小麦对这两种元素的吸收策略，以及缓解它们胁迫的分子机制。另一方面，本文分析微生物对小麦吸收、转运和积累两种有益矿质元素 ( Fe，Zn ) 的调节作用。特别是解析内生菌促进小麦富集铁和锌元素的机制，展望其在绿色高效农业发展方面的前景，以期为微生物促进小麦高效生产和品质提升提供理论参考和应用指导。

关键词：小麦微生物微量元素稳态非生物胁迫营养强化

微生物和肠道干细胞互作调控幼龄动物肠道发育的研究进展

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中国科学:生命科学 2025年第1期55卷 1-14页

作者：戴立梅邓远坤孟云龙谭碧娥印遇龙齐鸣王婧湖南农业大学动物科学技术学院长沙410128 岳麓山实验室长沙410128 中国科学院亚热带农业生态研究所长沙410125

肠道干细胞通过增殖和分化沿隐窝-绒毛轴不断地向上迁移,构成全部肠上皮细胞,是生命早期肠道发育的结构基础.肠道微生物可通过其表面分子或者代谢物调控肠道干细胞的命运与功能,继而影响肠道发育轨迹.本文对肠道干细胞稳恒及上皮更新作... 详细信息

肠道干细胞通过增殖和分化沿隐窝-绒毛轴不断地向上迁移,构成全部肠上皮细胞,是生命早期肠道发育的结构基础.肠道微生物可通过其表面分子或者代谢物调控肠道干细胞的命运与功能,继而影响肠道发育轨迹.本文对肠道干细胞稳恒及上皮更新作用驱动幼龄动物肠道发育、修复肠道稳态的研究进行综述.重点解析肠道微生物表面鞭毛蛋白、肽聚糖、脂多糖以及微生物三大代谢产物短链脂肪酸、色氨酸代谢物、次级胆汁酸对肠道干细胞增殖与分化的调控机制.探讨益生菌、益生元等营养物质及菌群移植对肠道干细胞发育的促进作用,为研究生命早期微生物菌群与肠道发育互作提供参考.

关键词：肠道发育干细胞微生物代谢产物营养调控

微生物量对铁氧化物晶格相铀元素的形成及地球化学行为的影响

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原子能科学技术 2025年第1期59卷 74-82页

作者：夏庆银核工业北京化工冶金研究院北京101149

铀元素可以在微生物催化水铁矿重结晶过程中取代铁原子占位,以U(Ⅴ)或U(Ⅵ)形式嵌入相变产物八面体晶格,形成铁氧化物晶格相铀元素。为探究微生物对铁氧化物晶格相铀元素的形成过程及其地球化学行为的影响,以批处理实验为基础,通过矿物... 详细信息

铀元素可以在微生物催化水铁矿重结晶过程中取代铁原子占位,以U(Ⅴ)或U(Ⅵ)形式嵌入相变产物八面体晶格,形成铁氧化物晶格相铀元素。为探究微生物对铁氧化物晶格相铀元素的形成过程及其地球化学行为的影响,以批处理实验为基础,通过矿物学、环境地球化学和光谱学等交叉技术手段,探讨微生物量对相变终产物物相及其晶格相铀元素含量、价态组成及环境稳定性的影响。结果表明,无论生物量高低,水铁矿最终相变程度接近,约84%水铁矿相变为结晶程度更高的铁氧化物。低生物量体系水铁矿相变速率较慢,终产物为抗氧化性和环境稳定性较好的三价铁矿物针铁矿,晶格相铀元素含量较高,主要以U(Ⅵ)形式赋存。高生物量体系水铁矿相变速率较快,相变终产物是环境稳定性较差的含二价铁矿物磁铁矿,晶格相铀元素含量较低,U(Ⅴ)占据绝对主导地位。

关键词：微生物铀铁氧化物地球化学形为

发酵类中药的特点、微生物组成及真菌毒素污染概况

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中国中药杂志 2025年第1期50卷 48-57页

作者：张会茹郭梦月吕建欣朱婉暄王闯康馨心骆骄阳杨美华中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所中草药物质基础与资源利用教育部重点实验室北京100193

发酵类中药具有悠久的药用历史,包括淡豆豉、胆南星、半夏曲、红曲、建曲等。发酵技术在最早的中药专著《神农本草经》中便有记载,微生物是发酵过程中必不可少的关键组成部分。然而,由发酵过程不规范导致的发酵类中药中产毒真菌和真菌... 详细信息

发酵类中药具有悠久的药用历史,包括淡豆豉、胆南星、半夏曲、红曲、建曲等。发酵技术在最早的中药专著《神农本草经》中便有记载,微生物是发酵过程中必不可少的关键组成部分。然而,由发酵过程不规范导致的发酵类中药中产毒真菌和真菌毒素污染问题严重影响药材质量,对消费者生命健康安全造成威胁。该文对发酵类中药的特点、微生物组成及真菌毒素污染概况进行系统阐述,为其质量安全控制提供理论依据。

关键词：发酵类中药发酵技术微生物真菌毒素质量控制

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微生物提升人参属药用植物品质的应用前景

北方园艺 2025年第3期 121-128页

作者：李阳孙畅武文超宝勒尔梁运江延边大学农学院吉林延吉133002 伊州区草原工作站新疆哈密839000

在简要介绍人参属药用植物的药用价值及其在传统医学中的地位的基础上,阐述了微生物在其生长和品质形成中的关键作用;分析了土壤微生物群落如何通过调节根系环境促进人参健康生长,并影响次生代谢途径以增强药用物质的积累;提出了微生物... 详细信息

在简要介绍人参属药用植物的药用价值及其在传统医学中的地位的基础上,阐述了微生物在其生长和品质形成中的关键作用;分析了土壤微生物群落如何通过调节根系环境促进人参健康生长,并影响次生代谢途径以增强药用物质的积累;提出了微生物菌剂施用对优化土壤微生物结构、提升土壤酶活性、改善土壤化学性质的重要性,为人参属药用植物提供了更优生长条件。此外,还探讨了微生物发酵技术在促进药用物质生产中的应用,以及特定微生物菌株增强人参属植物的抗病害和非生物胁迫耐受性,为人参属药用植物的可持续生产和品质提升提供了新策略。最后,展望了微生物在克服人参属连作障碍中的潜力,并对微生物在人参属药用植物上的研究方向提出了建议。

关键词：人参属药用植物微生物药用活性物质可持续农业抗胁迫

硒蛋白及其与肠道微生物互作调控动物生长性能、产品品质和免疫健康的研究进展

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中国科学:生命科学 2025年第03期 442-449页

作者：梁璟周锡红中国科学院亚热带农业生态研究所畜禽健康养殖与农牧复合生态研究中心中国科学院大学现代农业科学学院

硒蛋白是畜禽体内重要的功能蛋白,具有广泛的抗炎症和氧化应激,提高免疫力,调节甲状腺激素代谢和维持氧化还原稳态等作用.近年来研究发现微生物可以与硒蛋白发生互作并介导硒蛋白发挥生物学功能.因此,本文首先综述动物硒蛋白分类及功能... 详细信息

硒蛋白是畜禽体内重要的功能蛋白,具有广泛的抗炎症和氧化应激,提高免疫力,调节甲状腺激素代谢和维持氧化还原稳态等作用.近年来研究发现微生物可以与硒蛋白发生互作并介导硒蛋白发挥生物学功能.因此,本文首先综述动物硒蛋白分类及功能,以及硒蛋白与微生物互作机制;其次,重点阐述了硒蛋白及其与微生物互作改善动物生长性能、产品品质和免疫健康的作用及其可能机制;最后,对硒蛋白和微生物互作在畜禽养殖中应用的研究方向进行展望,以期为提高畜禽生产性能和改善健康状态提供新的思路和方法.

关键词：硒蛋白微生物氧化还原稳态生长性能产品品质

添加五倍子和塔拉源单宁酸对肉牛体外瘤胃发酵参数和微生物区系的调控作用

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草业科学 2025年

作者：喻梦圆吴桂红罗志军熊齐森王春梅贵州大学动物科学学院高原山地动物遗传育种与繁殖省部教育部重点实验室贵阳倍隆生物科技有限公司

水解单宁是一类广泛分布于植物体内的多酚，曾被认为是抗营养因子，但因具有良好的药用价值与生理活性具有广阔的饲用前景。本试验以五倍子单宁酸（GTA）和塔拉单宁酸（TTA）为试验材料，采用体外产气法研究单宁酸添加水平对底物养分降... 详细信息

水解单宁是一类广泛分布于植物体内的多酚，曾被认为是抗营养因子，但因具有良好的药用价值与生理活性具有广阔的饲用前景。本试验以五倍子单宁酸（GTA）和塔拉单宁酸（TTA）为试验材料，采用体外产气法研究单宁酸添加水平对底物养分降解率、甲烷产量、瘤胃发酵参数和微生物区系的影响，评价两种水解单宁酸对肉牛体外瘤胃发酵和甲烷排放的作用是否一致。GTA和TTA添加水平分别为底物的1%、2%、3%和4%，同时以不添加单宁酸为对照组，试验共9个处理组，每个处理组4个重复。试验分别测定6、12、24、36和48 h的养分消失率和产气量，并测定48 h发酵液pH、挥发性脂肪酸（VFA）、氨态氮(NH3-N)和微生物蛋白（MCP）含量及瘤胃微生物区系。结果表明：随着单宁酸添加水平增加，除中性洗涤纤维（NDF）外，其他养分快速降解部分（a）、慢速降解部分（b）、慢速降解部分降解率（c）和有效降解率（ED）显著降低（P微生物蛋白含量(MCPRDP)显著低于对照组（P0.05）。随单宁酸添加水平的增加，瘤胃NH3-N和VFA含量逐渐降低（P微生物多样性无显著影响（P>0.05）。单宁酸抑制CH4的作用受到原虫DNA含量和产甲烷菌菌及纤维降解菌的综合作用。GTA通过降低Methanomassiliicoccales相对丰度和纤维降解降低CH4产量，TTA通过降低原虫含量和纤维降解降低CH4产量。综合考虑养分降解和CH4产量，优先推荐2%添加水平的五倍子单宁酸，其次是3%添加水平的塔拉单宁酸。

关键词：水解单宁酸瘤胃发酵微生物甲烷降解率

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共培养微生物降解多环芳烃的研究进展

微生物学报 2025年

作者：王箐吕倩婧杨灼南靳奥飞张瑞新疆师范大学生命科学学院新疆特殊环境物种保护与调控生物学实验室

多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons， PAHs)在环境中分布广泛，且具有显著的生态和环境毒理效应，因此，对PAHs污染场地的治理与修复备受关注。微生物降解作为多环芳烃污染的修复的方式之一，具有成本低、效率高、环境友好等... 详细信息

多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons， PAHs)在环境中分布广泛，且具有显著的生态和环境毒理效应，因此，对PAHs污染场地的治理与修复备受关注。微生物降解作为多环芳烃污染的修复的方式之一，具有成本低、效率高、环境友好等诸多优点。相较于传统的单一菌株降解方法，共培养微生物体系通常展现出更优的降解效果更好，更强的适应性和抗逆性更强。本文对降解多环芳烃的共培养微生物的菌株种类及及其降解机理进行了综述，并指出了构建共培养体系的策略和及不同微生物组合，以期对的应用，旨在为共培养微生物菌群应用于在有机污染环境的生物强化修复中的应用提供参考。

关键词：共培养微生物多环芳烃降解机理

人工湖早期水体和沉积物中微生物分布的关键驱动因子研究

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环境工程技术学报 2025年第1期15卷 130-140页

作者：顾晓丽乔启成余永昌李欣龙锡恩闫生荣南通市生态环境监控中心南通科技职业学院环境与生物工程学院江苏省农村农业污染防治技术与设备工程研究中心南通大学地理科学学院

湖泊水体和沉积物中细菌群落组成及其功能对城市湖泊物质循环和环境健康具有重要意义,以紫琅湖水体和沉积物为对象,秋季在湖区设置13个采样点(S01~S13)采集水样(WS+采样点序号),同时采集6个点的沉积物(SS+采样点序号),分析微生物群落特... 详细信息

湖泊水体和沉积物中细菌群落组成及其功能对城市湖泊物质循环和环境健康具有重要意义,以紫琅湖水体和沉积物为对象,秋季在湖区设置13个采样点(S01~S13)采集水样(WS+采样点序号),同时采集6个点的沉积物(SS+采样点序号),分析微生物群落特征及其驱动因子,并基于Tax4Fun预测细菌群落的代谢功能。结果表明,水体和沉积物细菌群落组成有显著差异,沉积物细菌多样性指数均高于水体,且优势门(相对丰度>5%)在沉积物中为7个,而水体中仅有4个;由于S08号采样点深度较浅,沉积物少,WS08和SS08中细菌群落构成及其功能均显著区别于其他采样点。影响水体细菌群落组成的关键环境因子为易利用性磷(AP)、pH和电导率,而沉积物中显著环境因子为AP、总有机碳和pH。细菌代谢功能分析表明氨基酸代谢和碳水化合物代谢是本研究湖泊生态中细菌的主要功能,且水体中二者相对丰度高于沉积物,但二者的差别小于沉积物。研究结果有助于了解城市人工湖泊早期水体和沉积物中细菌分布现状及其功能,为城市湖泊富营养预警和环境监测提供理论依据。

关键词：人工湖沉积物群落结构环境因子微生物富营养化

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