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微生物碳酸盐生产工厂的构成、特征及沉积学意义——以河南云梦山剖面为例

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沉积学报 2024年第2期42卷 403-414页

作者：王曾俊李飞李杨凡李怡霖曾伟李雅兰李滢西南石油大学地球科学与技术学院成都610500 西南石油大学油气藏地质及开发工程全国重点实验室和天然气地质四川省重点实验室成都610500

【目的】“碳酸盐(生产)工厂”研究强调生物群落对碳酸盐生产过程以及规模的调控和特异性影响,在深入认识碳酸盐岩成因和形成机制方面具有重要价值,是碳酸盐沉积学领域关注热点和重要方向。虽然该概念的正式提出已有二十多年历史,但如... 详细信息

【目的】“碳酸盐(生产)工厂”研究强调生物群落对碳酸盐生产过程以及规模的调控和特异性影响,在深入认识碳酸盐岩成因和形成机制方面具有重要价值,是碳酸盐沉积学领域关注热点和重要方向。虽然该概念的正式提出已有二十多年历史,但如何从工厂角度解读地质历史时期,特别是深时特异性、大规模碳酸盐岩的发育过程和影响因素方面仍缺乏系统性认识。【方法】以河南云梦山剖面寒武系崮山组为例,利用多尺度、网格定量化评价方法对微生物碳酸盐生产工厂的样式、内部结构、建造过程等方面进行了详细阐述。【结果】研究区微生物碳酸盐生产工厂以底栖微生物群落为主要建造者,形成样式包括叠层石、凝块石、树枝石、均一石以及微生物诱导沉积构造(MISS)。伴生的颗粒类型包括鲕粒、球粒、生屑、竹叶状内碎屑和微生物岩角砾,主要分布于工厂建造格架间。微生物碳酸盐生产工厂发育具期次性,单期工厂发育规模较小(海底至水面高度不足1 m)但空间延伸广,包括半球状、穹窿状、板状等宏观形态;其内部结构包括少量单独的建造样式,以及广泛发育的垂向复合形式。【结论】通过分析影响工厂发育的各类因素,局限潮坪环境下较高的营养水平对微生物碳酸盐生产工厂的繁盛可能起到了主要作用,而古丈期总体海侵背景造成适宜微生物碳酸盐生产工厂发育的环境消失,导致工厂最终关闭。相关工作的开展提供了一个与现代澳大利亚Hamelin Pool微生物碳酸盐生产工厂非常相似的古代实例,对认识寒武纪碳酸盐生产工厂类型、特征和演化规律方面具有较好的参考价值。

关键词：微生物岩碳酸盐沉积过程营养条件古丈期华北板块

酸碱和营养条件引起的环境适应性改变对沙门氏菌在多孔介质中迁移的影响

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酸碱和营养条件引起的环境适应性改变对沙门氏菌在多孔介质中迁移...

作者：张琦沈阳大学

学位级别：硕士

革兰氏阴性病菌是主要的环境致病菌,每年有大量的致病菌由于粪便弃置、污水灌溉等渠道进入土壤和水环境中,对人类的健康产生威胁。革兰氏阴性病菌的胞外膜结构对其在环境中的迁移和耐久性具有重要意义。大量研究表明病菌胞外膜的电性与... 详细信息

革兰氏阴性病菌是主要的环境致病菌,每年有大量的致病菌由于粪便弃置、污水灌溉等渠道进入土壤和水环境中,对人类的健康产生威胁。革兰氏阴性病菌的胞外膜结构对其在环境中的迁移和耐久性具有重要意义。大量研究表明病菌胞外膜的电性与疏水性对于其在多孔介质中的迁移具有重要控制作用,并解释了水化学条件引起的化学反应对于细菌电性和疏水性的影响,以及对细菌移动性的影响。但水化学条件刺激会引发细菌细胞发生哪些生理反应,这些生理反应对于细胞迁移有何影响,尚缺乏系统研究。我们猜想水化学胁迫会改变细菌细胞外膜结构并改变其环境迁移行为。为了验证此猜想,我们研究了贫富营养条件和酸碱条件对鼠伤寒沙门氏菌的细胞特性变化以及其对细菌迁移的影响。研究结果表明,营养条件发生变化会导致细胞性状发生改变。贫营养环境会使得细胞的ζ电势绝对值增大,富营养环境会使得细胞的ζ电势绝对值减小。贫营养条件下,细胞的LPS含量下降、细胞粒径变大、疏水性降低、OMPs含量增加及细胞结合蛋白含量增加。在同等的营养条件下,培养时间增加,细胞特性也会发生变化。贫营养会促进细菌细胞迁移,而富营养条件会抑制细菌细胞的迁移,该现象的产生可能是由于细胞的ζ电势变化。酸性条件会使得ζ电势绝对值变小,碱性条件会导致ζ电势绝对值变大。无论培养环境是酸性环境还是碱性环境,都会导致LPS含量增加、细胞粒径变大、疏水性降低、OMPs含量增加及细胞结合蛋白含量增加。酸性条件会抑制细菌细胞的迁移,而碱性条件会促进细菌细胞的迁移,其原因可能是细胞的EPS含量变化引起的ζ电势变化。酸性环境常发生在被矿山废水污染、或被酸雨污染的地下水体;而碱性环境发生在沿海含水层、石灰岩地下含水层。石油污染场地通常能提供足够的有机碳源供微生物生长,而无有机污染的地下水通常为贫营养环境。本文的发现有助于理解这些环境中细菌的传播能力与风险。此外,某些细菌被用于修复有机物污染场地,本论文的发现意味着这些场地中细菌的扩散能力可能受富营养条件限制。

关键词：沙门氏菌营养条件酸碱环境适应性多孔介质迁移

不同营养条件下抗生素对大肠杆菌生长和耐药性的影响

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不同营养条件下抗生素对大肠杆菌生长和耐药性的影响

作者：周阳河北科技大学

学位级别：硕士

抗生素在生产生活中的大量使用导致细菌对抗生素的敏感性降低、耐药性污染等问题日益严重,严重危害人类健康和生态环境安全。细菌为了适应各种各样的营养条件需要调整自身代谢和生存策略,这涉及能量代谢、分裂增殖和应激防御等一系列复... 详细信息

抗生素在生产生活中的大量使用导致细菌对抗生素的敏感性降低、耐药性污染等问题日益严重,严重危害人类健康和生态环境安全。细菌为了适应各种各样的营养条件需要调整自身代谢和生存策略,这涉及能量代谢、分裂增殖和应激防御等一系列复杂生理活动,在这些过程中可能改变细菌的生长代谢状态并进一步影响抗生素的细菌毒性和细菌耐药性。因此,本文以大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)为受试生物,以盐酸四环素(Tetracycline hydrochloride,TH)、环丙沙星(Ciprofloxacin,CIP)和2-甲基四氢呋喃-3-酮(2-Methyltetrahydrofuran-3-one,MTHF)为受试抗生素,通过改变培养基类型(LB和MH培养基)和浓度模拟实际环境中营养条件的改变,开展不同营养条件下E.coli生长和单一及混合抗生素诱导的毒性、突变和接合转移实验,并利用独立作用模型(Independent action model,IA)和交互效应判别抗生素与抗生素之间、营养条件与抗生素之间的联合作用模式。主要结论如下:1)营养条件对E.coli生长和抗生素毒性的影响与MH培养基相比,LB培养基中的E.coli迟滞期更短、对数生长期生长速度更快、稳定期的OD更大,表明LB培养基为E.coli生长提供了更有利的条件。随着培养基浓度增加,LB和MH培养基对E.coli的生长促进作用先增大后减小。在LB培养基和1.0、1.4、2.2倍的MH培养基中,TH、CIP和MTHF始终抑制E.coli生长,且抑制作用随抗生素浓度的增大而增大。在0.2、0.4和0.6倍的MH培养基中,3种抗生素均诱导E.coli产生了低浓度促进、高浓度抑制的Hormesis效应,最大促进率分别达23.97%、24.67%、7.93%,但随着MH培养基浓度的增加,Hormesis效应的最大促进率和促进区间逐渐减小。总体上,不同营养条件下抗生素对E.coli的毒性:CIP>TH>MTHF;LB培养基中的3种抗生素毒性均大于MH培养基,且随着培养基浓度的增加,TH、CIP和MTHF对E.coli的毒性也逐渐增大。2)不同营养条件下抗生素对E.coli耐药性的影响细菌耐药性主要分为纵向的突变和横向的接合转移两个方面。TH、CIP、MTHF均能促进E.coli基因突变和耐药基因接合转移,最大突变频率促进率分别为313.63%、454.25%和118.89%,最大接合频率促进率分别为76.58%、76.86%和41.57%。随着抗生素浓度的增加,3种抗生素对E.coli突变和接合转移效应的促进作用先增大后减小,最后转变为抑制作用。MTHF诱导的E.coli突变、接合效应均低于TH和CIP。与LB培养基相比,MH培养基中3种抗生素对E.coli突变和接合转移效应的促进作用更大。培养基浓度增加导致3种抗生素对E.coli突变和接合转移效应的促进作用逐渐减小,甚至表现出逐渐加深的抑制作用。3)不同营养条件下混合抗生素对E.coli生长和耐药性的影响及交互效应使用IA模型判别抗生素与抗生素之间的联合作用模式。在LB和MH培养基中,随着混合抗生素(CIP和MTHF)浓度的增加,CIP和MTHF对E.coli的联合毒性作用模式总体为相加和协同,对E.coli突变效应的联合作用模式总体为先协同后拮抗,对E.coli接合转移效应的联合作用模式总体由协同或相加转为拮抗。使用交互效应判别营养条件改变与抗生素胁迫之间的联合作用模式。与1.0倍LB/MH培养基相比,培养基浓度降低(0.2、0.4和0.6倍的LB/MH培养基)与抗生素胁迫对抑制E.coli生长、促进E.coli突变和接合转移效应的联合作用模式总体为拮抗、协同、协同;培养基浓度增加(1.4和2.2倍的LB/MH培养基)与抗生素胁迫则分别为协同、拮抗、拮抗。

关键词：抗生素营养条件毒性效应细菌耐药性突变效应接合转移效应联合作用交互效应

营养条件和传代次数对恢复大肠杆菌药物敏感性的影响

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养猪 2022年第1期 101-103页

作者：代振江李达吕世明冯文武李俊王维维梁萧任晓慧张瑞何庆贵州省绿色食品发展中心贵州贵阳550025 贵阳市黔灵山公园动物园贵州贵阳550025 贵州大学动物科学学院贵州贵阳550025 贵州省种畜禽种质测定中心贵州贵阳550025 黔西南布依族苗族自治州册亨县农业农村局贵州黔西南布依族苗族自治州552200

为探索恢复细菌对抗菌药物敏感性的方法,文章通过设计单因素试验分别研究了营养条件、传代次数与耐药菌敏感性恢复之间的关系。结果显示,对环丙沙星高度耐药的大肠杆菌菌株[MIC(最小抑菌浓度)=128μg/mL]在稀释8、16和32倍的培养基中传... 详细信息

为探索恢复细菌对抗菌药物敏感性的方法,文章通过设计单因素试验分别研究了营养条件、传代次数与耐药菌敏感性恢复之间的关系。结果显示,对环丙沙星高度耐药的大肠杆菌菌株[MIC(最小抑菌浓度)=128μg/mL]在稀释8、16和32倍的培养基中传代培养210代后,恢复为敏感菌株(MIC=0.25μg/mL);对环丙沙星高度耐药的大肠杆菌在正常培养基中传代培养210代后,其MIC值为16μg/mL。表明对环丙沙星高度耐药的大肠杆菌在较低的营养条件下可以恢复为敏感菌株,较低的营养条件有利于细菌对药物敏感性的恢复。

关键词：大肠杆菌环丙沙星传代培养营养条件敏感性

营养条件对窖泥功能菌液微生物群落结构及产酸影响研究

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食品与发酵科技 2022年第6期58卷 101-104,120页

作者：王西张亚东李觅赵荣寿彭奎杨靖洲高占争谢莉胡月王超凯四川郎酒股份有限公司四川泸州646523 四川省食品发酵工业研究设计院有限公司四川成都611130

为探究营养条件对窖泥功能菌液微生物群落结构的影响,通过增加功能菌液中酵母膏和葡萄糖含量,分析功能菌液中耐热芽孢杆菌数,有机酸含量,以及群落结构变化情况。结果表明,酵母膏由0.1%(w/v)增加至0.5%(w/v)可以显著提升丁酸产量24.2%(P<... 详细信息

为探究营养条件对窖泥功能菌液微生物群落结构的影响,通过增加功能菌液中酵母膏和葡萄糖含量,分析功能菌液中耐热芽孢杆菌数,有机酸含量,以及群落结构变化情况。结果表明,酵母膏由0.1%(w/v)增加至0.5%(w/v)可以显著提升丁酸产量24.2%(P<0.05),同时,耐热芽孢杆菌数也提高了371.1%;微生物群落结构发生明显变化,其中Rummeliibacillus占比明显增加,群落物种丰富度及均匀度均降低;添加0.1%(w/v)葡萄糖,可显著提高耐热芽孢杆菌数72.3%(P<0.05),微生物群落结构发生明显变化。Caproiciproducens占比明显增加,群落物种丰富度降低,均匀度上升。研究结果为指导窖泥功能菌液的制备及应用提供理论参考。

关键词：功能菌液营养条件微生物群落结构

营养条件和流加发酵对放射型根瘤菌(Rhizobium radiobacter)产辅酶Q_(10)的影响

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生物工程学报 2003年第2期19卷 212-216页

作者：吴祖芳堵国成陈坚江南大学教育部工业生物技术重点实验室

利用放射型根瘤菌WSH2 6 0 1(RhizobiumradiobacterWSH2 6 0 1)重点考察了葡萄糖、蔗糖、玉米浆和蛋白胨、添加物以及流加发酵对细胞生长和产辅酶Q1 0 的影响 ,结果表明 ,葡萄糖和蔗糖适合于生产辅酶Q1 0 的最佳浓度分别为 30g L和 40g ... 详细信息

利用放射型根瘤菌WSH2 6 0 1(RhizobiumradiobacterWSH2 6 0 1)重点考察了葡萄糖、蔗糖、玉米浆和蛋白胨、添加物以及流加发酵对细胞生长和产辅酶Q1 0 的影响 ,结果表明 ,葡萄糖和蔗糖适合于生产辅酶Q1 0 的最佳浓度分别为 30g L和 40g L ;辅酶Q1 0 发酵时玉米浆和蛋白胨的最适浓度分别为 11g L和 16g L ;添加蕃茄汁、玉米浆能提高发酵液的生物量 ,玉米浆、异戊醇、L 甲硫氨基酸等能促进辅酶Q1 0 的积累 ;与分批发酵相比 ,在 7L罐上流加蔗糖其细胞生物量 (DCW)和辅酶Q1 0 积累量增加 ,若在流加蔗糖的同时流加适当浓度的玉米浆能显著提高辅酶Q1 0 的产量 ,最大产量达到 5 2 .4mg L ;最大生物量 (DCW)和胞内辅酶Q1 0 含量 (C B值 )分别达到 2 6 .4g L和 2 .38mg g DCW ,比不流加的分批发酵分别提高 5 3 %和 33% ,比只流加蔗糖分别提高 2 4%和 2 6 %。

关键词：放射型根瘤菌营养条件流加发酵营养条件辅酶Q10

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营养条件对茅苍术生长与挥发油含量的影响

江苏农业科学 2008年第5期36卷 133-138页

作者：顾永华冯煦夏冰江苏省中国科学院植物研究所南京中山植物园江苏南京210014

为了解营养条件对茅苍术生长及挥发油含量的影响,本试验采用不同梯度浓度营养液和单种营养元素全部或部分亏缺营养液分别浇灌沙培茅苍术,测试相应处理的苍术生长情况和挥发油含量。试验结果表明:40%浓度的营养液最有利于茅苍术生长;茅... 详细信息

为了解营养条件对茅苍术生长及挥发油含量的影响,本试验采用不同梯度浓度营养液和单种营养元素全部或部分亏缺营养液分别浇灌沙培茅苍术,测试相应处理的苍术生长情况和挥发油含量。试验结果表明:40%浓度的营养液最有利于茅苍术生长;茅苍术在肥料匮乏的条件下会大量生根,以寻找养分;氮、磷、钾、镁、硫比例为1∶1∶1∶2∶2的营养液配比更有利于茅苍术根茎生长;部分元素的单个缺失会导致茅苍术根茎生长量及挥发油含量的变化。

关键词：茅苍术生长挥发油含量营养条件

不同营养条件下原始小球藻对蒽的富集和降解研究

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应用生态学报 2002年第2期13卷 145-150页

作者：严雪杨永清李永科沈国兴严国安武汉大学武汉430072

研究了自养与异养条件下原始小球藻对蒽的降解和富集能力 .结果表明 ,自养条件下 ,浓度为1 0mg·L-1的蒽有 48.18%被降解 ,其中 2 8.81%属于自然光降解 ,仅有 19.37%被原始小球藻降解 .而异养条件下的原始小球藻对浓度为 2 .5mg·L-1的... 详细信息

研究了自养与异养条件下原始小球藻对蒽的降解和富集能力 .结果表明 ,自养条件下 ,浓度为1 0mg·L-1的蒽有 48.18%被降解 ,其中 2 8.81%属于自然光降解 ,仅有 19.37%被原始小球藻降解 .而异养条件下的原始小球藻对浓度为 2 .5mg·L-1的蒽降解率达到 33.5 3%,说明异养原始小球藻不仅能耐受高浓度蒽 ,而且表现出比自养原始小球藻更强的蒽降解能力 .两种条件下 ,80 %以上残留的蒽都被富集到藻细胞中 .虽然自养条件下原始小球藻对蒽的生物富集系数达 90 6 4,远大于异养条件下的生物富集系数(1899) ,但异养条件下藻对蒽的绝对富集量 (2 0 2 .2 9μg)远远高于自养条件下的 6 9.6 87μg .

关键词：营养条件原始小球藻蒽富集降解多环芳烃

营养条件对给水管网细菌运动和附着行为胁迫的动力学模拟

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华中农业大学学报 2020年第2期39卷 56-62页

作者：杜邦胡清源谷正单蓉蓉刘丽合肥工业大学土木与水利工程学院合肥230009

为揭示外界环境中营养物质对细菌运动和附着行为特征的影响,以给水管网中常见的铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)野生株(WT PAO1)和变异株(无运动能力,PAO1ΔfliC)为研究对象,采用基于个体的数学模型方法,使用MATLAB平台模拟微尺... 详细信息

为揭示外界环境中营养物质对细菌运动和附着行为特征的影响,以给水管网中常见的铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)野生株(WT PAO1)和变异株(无运动能力,PAO1ΔfliC)为研究对象,采用基于个体的数学模型方法,使用MATLAB平台模拟微尺度下营养条件胁迫与细菌初期表面附着、个体运动、生长的定量关系,研究其在不同营养环境中的附着与运动行为。结果表明:营养条件显著影响着环境中细菌的运动速度和附着量(P营养条件下(1/50 LB环境),野生株铜绿假单胞菌的运动速度加快,其表面附着量和附着率提高。在各营养条件下,野生株细菌的附着量和附着率明显高于变异株细菌,验证了运动功能对其表面附着的重要性。通过数学模型建立营养条件与细菌生长繁殖、运动速度的定量关系,揭示给水管网中营养条件调控着细菌和细菌、细菌和表面的碰撞频率以及细菌附着行为。

关键词：给水管网细菌运动细菌附着和聚集动力学模拟生物膜铜绿假单胞菌营养条件