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混合微生物体系降解多环芳烃研究进展

生物工程学报 2024年

作者：刘羿洋王璐贾晓强天津大学化工学院生物化工系系统生物工程教育部重点实验室中国石油集团科学技术研究院有限公司

多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons， PAHs)指含两个或两个以上苯环的芳烃，其“致癌、致变、致畸”作用引起了严重的环境问题。微生物降解作为PAHs污染的修复方式之一，具有成本低、效率高、环境友好等优点。而相比于传统的... 详细信息

多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons， PAHs)指含两个或两个以上苯环的芳烃，其“致癌、致变、致畸”作用引起了严重的环境问题。微生物降解作为PAHs污染的修复方式之一，具有成本低、效率高、环境友好等优点。而相比于传统的单一菌株降解，混合微生物体系通常降解效果更好，适应性和抗逆性更强。本文综述了从自然环境中获得的各种PAHs降解天然混菌体系，基于不同单菌成员的降解或其他特性构建的人工混菌体系，对各混菌体系的条件优化方法以及对实际污染场地进行修复的研究进展，并对混合微生物体系降解多环芳烃的未来发展方向进行了展望。

关键词：多环芳烃微生物修复混菌体系基因工程降解机理

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牛栏江流域浮游动物群落结构特征及驱动因子

水生态学杂志 2024年第5期45卷 67-75页

作者：丁若霞袁丹妮王雨路魏朝军龚迎春中国科学院水生生物研究所湖北武汉430072 中国科学院大学北京100049 武汉工程大学环境生态与生物工程学院湖北武汉430205

探究长江上游金沙江支流牛栏江不同水文期浮游动物群落结构变化及其驱动因子,可为流域水资源管理及水污染防治提供基础数据。2019年9月(丰水期)和2021年4月(枯水期)对金沙江支流牛栏江流域35个采样点的浮游动物及水质状况进行调查。结... 详细信息

探究长江上游金沙江支流牛栏江不同水文期浮游动物群落结构变化及其驱动因子,可为流域水资源管理及水污染防治提供基础数据。2019年9月(丰水期)和2021年4月(枯水期)对金沙江支流牛栏江流域35个采样点的浮游动物及水质状况进行调查。结果表明,浮游动物4类58属94种,其中原生动物21种(22.4%),轮虫50种(53.2%),枝角类13种(13.8%),桡足类10种(10.6%)。丰水期浮游动物总丰度为18334.57个/L,总生物量为7.28 mg/L;枯水期浮游动物总丰度为10736.25个/L,总生物量为11.47 mg/L。检出浮游动物优势种5种,丰水期为异尾轮虫(Trichocerca sp.)、似邻壳虫(Tintionnopsis sp.)和累枝虫(Epistylis sp.);枯水期为螺形龟甲轮虫(Keratella cochlearis)和长肢多肢轮虫(Polyarthra dolichoptera)。基于浮游动物丰度数据的非度量多维尺度分析(NMDS)表明,浮游动物群落组成在不同水文期之间及同一水文期内的上下游之间均存在显著差异,空间和温度是影响其分布的主要因素,地理距离越远,群落相似度越低;相关性分析与检验评估表明,温度是影响浮游动物群落分布最主要的环境因子。

关键词：浮游动物群落结构驱动因子丰水期枯水期牛栏江流域

甲醇芽孢杆菌:下一代工业生物技术的新型底盘

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中国科学：生命科学 2024年第7期54卷 1159-1172页

作者：刘盼毕亚宁王钰中国科学院天津工业生物技术研究所低碳合成工程生物学重点实验室天津300308 天津科技大学生物工程学院天津300457

甲醇是绿色生物制造的新一代非粮可再生原料,具有来源丰富、价格低廉、能量密度高等优势.甲醇芽孢杆菌(Bacillus methanolicus)是一种革兰氏阳性、嗜热的兼性甲基营养细菌,通过烟酰胺腺嘌呤双核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide,... 详细信息

甲醇是绿色生物制造的新一代非粮可再生原料,具有来源丰富、价格低廉、能量密度高等优势.甲醇芽孢杆菌(Bacillus methanolicus)是一种革兰氏阳性、嗜热的兼性甲基营养细菌,通过烟酰胺腺嘌呤双核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide,NAD)依赖型甲醇脱氢酶(methanol dehydrogenase,Mdh)和核酮糖单磷酸循环(ribulose monophosphate,RuMP)同化甲醇,能够在50℃~55℃条件下利用甲醇快速生长并合成包括L-谷氨酸和L-赖氨酸在内的多种高附加值产品,是下一代工业生物技术的新型底盘.***模式菌株MGA3的基因组、转录组、蛋白组和代谢组等组学信息已被解析,为了解其遗传代谢特征,进行代谢工程改造奠定基础.但是,相比于大肠杆菌等模式微生物底盘,***的基因编辑和调控使能技术较为落后.本文总结了***的遗传和生理特征、可用的基因表达元件和工具,以及生物合成应用进展,讨论亟需突破的研究方向,展望了***在工业生物技术中的应用前景.

关键词：甲醇芽孢杆菌甲醇下一代工业生物技术生物制造基因编辑

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铜基偏晶合金的研究现状

中国有色金属学报 2024年第1期34卷 25-49页

作者：赵小军姜玉祥翟鹏远李峰诚李艳苗蔡圳阳钟琦孙洋洋肖来荣刘赛男中南大学材料科学与工程学院长沙410083 中南大学有色金属材料科学与工程教育部重点实验室长沙410083 中国兵器工业新技术推广研究所北京100089 中南大学资源加工与生物工程学院长沙410083

铜基偏晶合金(Cu-Co、Cu-Fe、Cu-Cr等)具有优异的电、磁、力学等特性,受到国内外材料科学领域学者的广泛关注。在制备过程中,铜基偏晶合金由于发生液相分离行为并形成严重的偏析组织现象,被称为不混溶合金。过去的研究主要集中于寻求使... 详细信息

铜基偏晶合金(Cu-Co、Cu-Fe、Cu-Cr等)具有优异的电、磁、力学等特性,受到国内外材料科学领域学者的广泛关注。在制备过程中,铜基偏晶合金由于发生液相分离行为并形成严重的偏析组织现象,被称为不混溶合金。过去的研究主要集中于寻求使铜基偏晶合金组织均匀的制备方法,然而近期研究表明,偏析组织异质结构的强度-韧性协同作用有利于提高材料的韧性,这为铜基偏晶合金的进一步发展提供了新思路。本文综述了目前国内外对铜基偏晶合金的液相分离和偏析组织形成机理的理论研究成果(包括液相分离组织结构演变、液相分离热力学以及第二相液滴形核生长动力学研究),归纳了目前主流的改善偏析组织方法(包括微合金化法、快速凝固法和激光成形法),阐述了铜基偏晶合金因液相分离特性产生的双相复合微观组织结构的强度-韧性协同作用,最后对铜基偏晶合金未来的研究发展方向进行了展望。

关键词：铜合金偏晶合金液相分离偏析组织强度-韧性协同作用

《中国实验动物学报》《中国比较医学杂志》审稿人招募

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中国实验动物学报 2024年第6期 678-678页

作者： 1.《中国实验动物学报》编辑部 2.《中国比较医学杂志》编辑部《中国实验动物学报》编辑部《中国比较医学杂志》编辑部

《中国实验动物学报》作为中国实验动物科学领域唯一的学报级期刊,在中国实验动物科学的发展中扮演着重要的角色,获得中国科协精品科技期刊工程项目资助。在持续被《中国科技核心期刊》、《中文核心期刊要目总览》两大核心数据库收录的...

《中国实验动物学报》作为中国实验动物科学领域唯一的学报级期刊,在中国实验动物科学的发展中扮演着重要的角色,获得中国科协精品科技期刊工程项目资助。在持续被《中国科技核心期刊》、《中文核心期刊要目总览》两大核心数据库收录的同时,也被CSCD及多个国际数据库持续收录。2023年,刊期由双月刊变更为月刊,稿件周期得到明显缩短,

关键词：

不同比例黄铁矿对嗜酸微生物-辉锑矿相互作用的影响研究

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生物学杂志 2024年第3期41卷 21-33页

作者：王艺蓉陈璐刘红昌周雨行聂珍媛陈宇新陈豪夏金兰中南大学资源加工与生物工程学院长沙410083 中南大学生物冶金教育部重点实验室长沙410083

针对辉锑矿(Sb_2S_3)的嗜酸微生物溶解过程,研究不同比例黄铁矿(FeS_2)对嗜酸微生物-辉锑矿相互作用的影响。结果表明,微生物群落门水平丰度最高的为变形菌门(Proteobacteria),是主要的锑耐受菌;属水平丰度最高的为嗜酸硫杆菌属(Acidith... 详细信息

针对辉锑矿(Sb_2S_3)的嗜酸微生物溶解过程,研究不同比例黄铁矿(FeS_2)对嗜酸微生物-辉锑矿相互作用的影响。结果表明,微生物群落门水平丰度最高的为变形菌门(Proteobacteria),是主要的锑耐受菌;属水平丰度最高的为嗜酸硫杆菌属(Acidithiobacillus),是酸性矿山环境的代表性优势属。SEM-EDS结果表明,微生物作用体系中,Sb_2S_3∶FeS_2为1∶1和1∶2时,矿物残渣表面发现较多腐蚀坑及细微颗粒,且Sb_2S_3∶FeS_2为1∶1时矿物界面反应更强。XRD和XPS结果表明,FeS_2促进了嗜酸微生物对Sb_2S_3的氧化分解及硫的氧化。Tafel极化曲线和交流阻抗结果表明,Sb_2S_3∶FeS_2为1∶1时微生物作用体系腐蚀电流密度最大,电荷转移阻抗最小。结果对理解锑矿区锑的迁移转化和环境归趋,进一步促进锑污染治理技术的发展具有重要意义。

关键词：辉锑矿黄铁矿嗜酸微生物矿物-微生物相互作用微生物群落

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稀土钇生物浸出研究进展

生物学杂志 2024年第3期41卷 61-68页

作者：颜琳琳汪海兰肖春桥方云武汉工程大学环境生态与生物工程学院教育部绿色化工过程重点实验室武汉430205

综述稀土钇(Y)在自然界的赋存状态及分布情况、主要的化学提取与生物提取方法,并从稀土钇生物浸出(微生物吸附、微生物代谢物浸取)、稀土钇对微生物的影响等方面探讨稀土钇与微生物之间的关系。生物法提取稀土钇前景广阔,但仍然面临着... 详细信息

综述稀土钇(Y)在自然界的赋存状态及分布情况、主要的化学提取与生物提取方法,并从稀土钇生物浸出(微生物吸附、微生物代谢物浸取)、稀土钇对微生物的影响等方面探讨稀土钇与微生物之间的关系。生物法提取稀土钇前景广阔,但仍然面临着优势浸矿菌株匮乏、矿物-微生物互作机制尚不明确等诸多问题,在此基础上进一步提出建立高通量浸矿微生物筛选和功能菌种快速识别方法、加强微生物与钇在分子水平上的相互作用机制和微生物对钇元素的选择性浸出研究、推广微生物代谢产物生物浸取,优化原位浸提工艺技术等建议,期望能对我国钇资源的设计开发提供参考。

关键词：稀土钇生物浸出微生物吸附微生物代谢物

黄色黏球菌/铜绿假单胞菌-离子型稀土矿相互作用比较研究

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生物学杂志 2024年第3期41卷 11-20,45页

作者：王梦园黄诗云刘红昌刘洋李京娜聂珍媛夏金兰王军中南大学资源加工与生物工程学院长沙410083 中南大学生物冶金教育部重点实验室长沙410083

以稀土矿区环境中常见的黄色黏球菌和铜绿假单胞菌为对象,比较研究这两种细菌及其发酵液与离子型稀土矿相互作用过程中的溶液行为;利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射和傅里叶红外光谱等手段分析作用前后细胞和矿物相的形... 详细信息

以稀土矿区环境中常见的黄色黏球菌和铜绿假单胞菌为对象,比较研究这两种细菌及其发酵液与离子型稀土矿相互作用过程中的溶液行为;利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射和傅里叶红外光谱等手段分析作用前后细胞和矿物相的形态、结构、稀土元素分布和官能团变化。结果表明,黄色黏球菌、铜绿假单胞菌对稀土矿物作用过程具有一定差异性,在溶浸稀土矿过程中,铜绿假单胞菌直接作用体系相比发酵液间接作用体系溶浸稀土离子效果更好,而黄色黏球菌直接作用体系弱于发酵液间接作用体系。此外,稀土矿物的存在可以促进黄色黏球菌脂质和蛋白组分的分泌,抑制其多糖组分的分泌,而对铜绿假单胞菌,稀土矿物的存在对脂质和蛋白组分分泌影响较小,但促进了多糖组分的分泌。

关键词：离子型稀土矿黄色黏球菌铜绿假单胞菌矿物表征微生物-矿物相互作用

基于代谢组学研究不同通风比对普鲁兰多糖发酵的影响

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食品与发酵工业 2024年

作者：李淼鑫马正旺赵晓雯李文敏张伊凡赵廷彬乔长晟天津科技大学生物工程学院天津北洋百川生物技术有限公司中国科学院天津工业生物技术研究所天津慧智百川生物工程有限公司工业发酵微生物教育部重点实验室暨天津市工业微生物重点实验室天津市微生物代谢与发酵过程控制技术工程中心

普鲁兰多糖因其优异的性质广泛应用于各领域，其市场需求日益增加。该文以出芽短梗霉（Aureobasidium pullulans）CGMCCNO.7055作为出发菌株，利用GC-MS技术对不同通风条件下出芽短梗霉发酵产普鲁兰多糖的胞内代谢物情况进行分析。研究... 详细信息

普鲁兰多糖因其优异的性质广泛应用于各领域，其市场需求日益增加。该文以出芽短梗霉（Aureobasidium pullulans）CGMCCNO.7055作为出发菌株，利用GC-MS技术对不同通风条件下出芽短梗霉发酵产普鲁兰多糖的胞内代谢物情况进行分析。研究发现，通风对于普鲁兰多糖发酵有明显影响，在高通风（1:1.4）下多糖产量最大为（80.2±1.4）g/L，通风比最低和最高之间，普鲁兰的产量相差13.50 g/L。对高低通风组发酵过程中代谢物进行分析。一共检测到了45种胞内小分子代谢物质，主要包括氨基酸类、有机酸类、糖类、醇类及一些其他类的代谢物质。将普鲁兰的代谢途径结合KEGG分析不同通风条件下菌体代谢的差异，差异代谢物主要涉及戊糖-葡萄糖醛酸转换途径、果糖-甘露糖代谢途径、柠檬酸循环途径和半乳糖代谢途径，最终导致普鲁兰多糖产量发生变化。为进一步了解出芽短埂霉产普鲁兰多糖的代谢机理研究提供参考。

关键词：出芽短梗霉普鲁兰多糖 GC-MS 代谢组学通风比