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第十二次全国环境微生物学术研讨会

第十二次全国环境微生物学术研讨会

  • 召开年：2009
  • 召开地：武汉
  • 出版时间： 2009-11-27

主办单位：中国微生物学会

会议文集：第十二次全国环境微生物学术研讨会论文集

会议论文

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  • 摘要：发酵法生物制氢主要分为光发酵法和暗发酵法。暗发酵产氢细菌主要有梭菌属(Clostridium)、肠杆菌属(Enterobacter)和近年来新发现的产乙醇杆菌属(Ethanoligenes)等。氢化酶作为产氢细菌末端释氢关键酶，在微生物能量和氢代谢中起到了重要的作用。哈尔滨产乙醇杆菌YUAN-3(Ethanoligenens harbinense YuAN-3)是从乙醇型产氢反应器中分离出的一株高效产氢细菌，具有乙醇发酵代谢。菌株YUAN-3在pH 4.5左右时具有产氢效能，而在此pH条件丁酸发酵细菌已经丧失活性。因而，克隆其氢化酶，并实现体外表达对了解YUAN-3特殊的发酵类型和低pH值条件下高释氢能力将有理论和实际意义。
  • 摘要：水体中的嗅味问题已经成为是饮用水处理中日益严重的一个问题，尤其是在以地表水为饮用水水源的地区，蓝藻和放线菌的代谢产物2-MIB和geosmin，由于其嗅阈值非常低，只有9ng/L和4ng/L，在藻类爆发的季节，这两种致嗅物质的浓度一般都在100ng/L，因此造成的土霉味已经成为饮用水中第二大嗅味问题。研究表明，常规的饮用水处理工艺对于这两种物质的去处是无效的，而高锰酸钾以及常见的含氯氧化剂的投加对于这两种物质的去除效果甚微。另外在饮用水处理过程中，由于2-MIB和geosmin是蓝藻细胞的胞内代谢产物，含氯氧化剂的投加会破坏藻细胞从而造成饮用水厂内致嗅物质浓度的升高，甚至能达到上千ng/L。具有强氧化性臭氧虽然可以氧化2-MIB和geosmin，但是却会引入新的带有芳香气味的致嗅物质。水中的天然有机物会降低活性炭对它们的吸附效率。目前，一些研究者已成功分离获得了具有降解2-MIB和geosmin的菌株，表明利用生物降解这两种物质是可能的。高浓度的2-MIB和geosmin可以作为微生物生长的直接能源物质，能够维持微生物的生长并能够强化微生物对2-MIB和geosmin的降解能力。在2-MIB和geosmin的浓度很低条件下，在维持微生物生长的能源物质的一级基质存在的同时，微生物能够通过共代谢的方式对2-MIB和geosmin降解。但是对于具有实际应用价值的混合菌株的培养还未见报道。
  • 摘要：生物修复技术是二十世纪九十年代得以迅速发展的一项污染治理工程技术。为了加快环境中的自然净化过程对污染物的分解，常常采取一些强化措施，如提供电子受体、增加N、P等营养盐和微量营养、接种高效微生物等手段，强化和提高微生物活性和分解能力。生物修复是一种可人为控制的过程，从生物修复的技术手段上，主要分为生物强化技术(bioaugmentation)、生物促生技术(biostimulation)、生物通气(bioventing)等。作为环境科学研究中一个富有挑战性的前沿领域，生物修复的研究已进入一个相当活跃的时期。目前国外生物修复技术研究主要集中在土壤生物修复，特别是环境优先污染物(priority pollutants)土壤生物修复上，对水环境的生物修复技术研究较少，用于生物强化的接种微生物的作用机制、生态效应等问题也都亟待研究。
  • 摘要：菊酯类农药是一类人工合成的，类似天然除虫菊素的神经致毒性杀虫剂，作为高毒、高残留有机磷和有机氯农药的替代品，已经成为世界第三大类杀虫剂，广泛用于防治农作物害虫。菊酯类农药化学性质较稳定，自然环境中残留期长达30-60天，是我国出口茶叶、蔬果中残留最严重的三类农药之一。菊酯类农药对某些非靶标生物如蜜蜂、家蚕、鸟类和水生生物高毒，也对人类和其它哺乳动物有危害。研究菊酯类农药的生物修复对于保护生态环境和保障人类健康具有重要意义，微生物降解在其中起到了重要作用。目前国内外已从各种环境样品中分离筛选到很多菊酯类农药降解菌株，在分类上这些菌株分布于二十多个种属中，具有非常丰富的物种多样性。如已报道的革兰氏染色阳性细菌有Bacillus cereus、Bacillius licheniformis、Rhodococcus sp.、Micrococcus sp.、StreptoverticilliumBaldacci、Streptomyces Waksmanet、Nocardia Trevisan和Rhodopseudomonas palustris等，革兰氏染色阴性细菌有Pseudomonas fluorescens、Serratiaplymuthica、Achromobacter sp.、Pseudomonassp.、Stenotrophomonas acidaminiphila、Aeromonas sobria、Erwinia carotovora、Yersinia frederiksenii、Alcaligenes sp.、Enterobacter cloacap、Sphingomonassp.、Gordonia amicalis和Klebsiella sp.ZD112；真菌有Trichoderma viride和Aspergillus niger ZD11等。此外本实验室还从Sphingobium、Ochrobactrum和Exiguobacterium等属中分离到菊酯类农药降解菌株。
  • 摘要：金属硫蛋白(Metallothionein)，简称MT，是一类低分子量、富含半胱氨酸的金属结合蛋白，MT分子呈椭圆形，分子量为6500道尔顿，直径30-50A，分两个结构域，每个分子含7-12个金属原子，具有特殊的光吸收。MT构象较坚固，具有较强的耐热性。其在清除体内自由基、延缓机体衰老、降低重金属的毒性、参与体内微量元素的代谢、增强机体对各种不良状态的适应能力、锌元素的贮存、防止细胞癌变等方面有着良好的功效。自然界中人体、动物、植物、微生物体内均含有一定量的MT。基于金属硫蛋白对生物机体的重要生理功能，目前受到人们越来越多的关注。有研究者通过诱导从动物体内提取到MT，并进行了应用研究进而商业化生产。但市场前景并不看好。因为，从动物体内提取MT，其成本高，周期长等缺点；使金属硫蛋白的推广及应用受到了局限。而微生物广泛存在于环境中，是来源于环境的对人类有益微生物，是人类宝贵的生物资源，大力开发利用微生物资源是我们的研究目标。本研究拟从酵母菌中提取金属硫蛋白，利用微生物来源广泛、发酵周期短，成本低、方法简便以及符合科学伦理道德的等优点，对其进行大量提取，并对提取的金属硫蛋白进行抗氧化功效学实验；以便合理的开发利用金属硫蛋白资源。
  • 摘要：DNA复制是生命现象最本质的内容之一。人的癌症，衰老，病毒感染等重大疾病的发生都与DNA复制及调控有密切关系。然而，高等真核生物有一个非常复杂的DNA复制调控系统，尽管在过去十年采用多种模式生物特别是在酵母等中的研究取得了重要进展，但关于细胞DNA复制起始及其调控的分子机制还相当不清楚，如DNA复制起始识别复合体(ORC)如何识别复制起点，Cdc6是否为复制性解旋酶(MCM)的组装蛋白，复制起始如何与复制延伸阶段偶联等机制和分子细节尚十分缺乏。目前，特别需要建立一种简单的模型用于深入研究DNA复制起始的分子机制。
  • 摘要：木食性白蚁是自然界各种植物来源纤维素的有效降解者，其对纤维素的降解与肠道内多种多样的共生微生物密切相关。本文报道了以广泛分布于我国的一种低等木食性白蚁，黑胸散白蚁(Reticulitermes chinensis Snyder)为模式生物，对其肠道内共生微生物的多样性和功能的初步研究结果。
  • 摘要：在医药与健康领域，化学组合合成药物和基因工程技术药物虽然解决了部分药源问题，但仍不能代替天然药物独特的结构和合成方式在作为药物先导化合物的重要地位。各种疾病不断威胁着人类健康和生命，已有药物的耐药抗药问题也不断出现，急需解决新药来源问题。在农业领域，农业的可持续发展对生物农药、生物肥料、健康饲料等有更多需求。在能源领域，可再生的生物质能源已经成为当前解决能源危机的重要途径。在环境领域，环境的污染问题，农田土壤的生态修复问题等的解决与对环境中微生物群落与资源的认识和应用密切相关。
  • 摘要：水环境微生物主要包括原核微生物(如细菌等)，真菌(如霉菌、酵母等)，藻类和原生动物(如鞭毛虫，纤毛虫等)。用于环境污染物的监测评价和生物治理的环境微生物学原理和技术随着80年代后分子生物学方法的迅猛发展而成为环境微生物学研究中十分活跃的领域。然而目前水环境微生物研究尚存在以下问题，1)水环境微生物研究类群的不完整：集中在细菌、真菌和藻类，针对原生动物的相关研究还很缺乏，仅局限在将其作为水质的指标生物方面。2)分子机理研究领域的不完整：集中在微生物对污染物的代谢机理，利用微生物开展污染物对人等高等动物毒性分子机理的研究很少，这受限于细菌等水环境微生物均为原核生物。然而原生动物是真核生物，具有真核生物的基本生命特征；并且作为单细胞生命体方便进行分子生物学研究，是开展污染物对人等高等动物毒性分子机理研究的良好材料。因此，对水生态系统中的重要功能类群、水生真核微生物——原生动物的环境毒理学研究是水环境微生物研究中不可缺少的内容，对于认识污染物对水生态系统的影响以及对人类危害的分子机理有重要价值。
  • 摘要：重金属污染土壤是我国当前所面临的重大环境问题，而且随着工农业的快速发展，土壤重金属污染有进一步加剧的趋势。生物修复作为一种绿色的、经济的、环境友好的修复重金属污染土壤的技术，一直是国内外研究的热点。植物一微生物联合修复为重金属污染土壤修复提出了新的思路。本试验首先从锌/镉超积累植物东南景天的根、茎和叶片组织中分离、纯化的内生菌，并对其生物学特征和菌株的锌、镉抗性、促植物生长特性进行研究，进一步探讨其对培养基中的难溶性锌/镉化合物的溶解作用，为植物一微生物联合修复重金属污染土壤提供科学依据。
  • 摘要：哈维氏弧菌(Vibrio harveyi)广泛存在于海洋环境中，能引起世界范围内的海水鱼类及其他养殖动物发病，给水产养殖业造成巨大的经济损失。哈维氏弧菌的胞外分泌物如蛋白酶、溶血素、几丁质酶、脂酶和磷脂酶等毒力因子在致病过程中起到重要作用。磷脂酶广泛存在于各种生物体中，能水解甘油磷脂。病原菌产生的磷脂酶不仅可以通过水解宿主细胞膜上的磷脂引起宿主组织被破坏，磷脂酶水解产生的脂类还可以作为第二信使来调节信号传导途径对宿主产生影响。
  • 摘要：一个多世纪以来，纯化分离成为人们获得微生物的重要手段，给微生物分类学、微生物生理生化过程的认识、以及微生物功能的改造和利用提供了巨大的贡献。但是，随着分子生态学技术的应用发现，纯化分离能够获得的微生物种类甚至不到自然界微生物的1％；另一方面发现，微生物一旦离开自然界孤立培养时会失去许多功能，尤其在复杂化合物的分解上一个纯化的微生物功能很有限。实际上，在自然界中各种特殊的条件凝聚出各种特殊的微生物功能群体。如堆肥发酵体系、产氢发酵体系、产甲烷发酵体系、酒精发酵体系、饲料青贮发酵体系等。鉴于此，笔者等提出微生物稳定群体的筛选方法“外淘汰法”:以特定功能为目标，组合相关菌源，在特殊的条件下以目标功能为指标长期限制性驯化培养，淘汰与功能无关的菌种类，保留最大限度发挥功能的协同群体，最终筛选出高效而稳定的功能微生物优化群体，即“复合菌系”。复合菌系并不是杂乱无序的群体，而是有特殊稳定结构和功能的微生物群体。因复合菌系没有包括原自然界的所有群体，而只保留与目标功能相关的菌群，淘汰与功能无关的杂菌，保证了群体的稳定性；另一方面驯化过程中始终没有孤立个别微生物，没有破坏包括“难培养”微生物种类在内的微生物之间的协同关系，保留了完整的协同功能。
  • 摘要：由于经济发展所造成的环境污染已经成为21世纪最重要的问题之一。而电镀、制革、防腐、燃料采矿等工业中的废水中含有大量重金属，它们一旦进入环境将会给生态环境和人体健康造成极大的危害。因此，如何有效地处理含有害金属的废水已成为人类共同关注的问题。传统处理废水中重金属离子的方法有：化学沉淀法、离子交换法、电解法等。但，其均存在一定的不足，如：在处理高浓度金属离子废水时运行费用和原料成本相对较高，容易造成二次污染等。随着生物技术的发展与应用，生物吸附法处理重金属废水以其原料来源丰富、操作简单、成本低、吸附速率快、不造成二次污染等优点而备受关注。
  • 摘要：大浪滩盐湖位于柴达木盆地西北的阿尔金山下，是柴大木盆地第二大盐湖，也是中国最为干旱的地区之一。大浪滩盐湖地表没有常年性河水补给，干盐滩长44km，宽6-15km，面积500 km2。因为大浪滩地区具有气候干旱，年降雨量小于25毫米，气温低，年平均温度零下2度，而且日温差和年温差大。在这种极端环境下，大浪滩盐湖蒸发盐内生嗜盐菌的研究，对认识生命现象、生命本质以及地外生命的探索具有重要的意义。
  • 摘要：采用本实验室构建的异养硝化微生物菌剂培育而成的好氧颗粒污泥，在有效容积为4L的圆柱型反应器中，开展了养殖废水脱氮除碳的研究，以期为异养硝化微生物菌剂的实际应用和开发养殖废水处理新工艺提供理论和实践基础。
  • 摘要：应用16S rDNA序列分析方法对我国南海几个海域的沉积物和海水样品微生物多样性进行了初步调查。分别在春天、夏天和冬天获得五个取样点的沉积物和海水样品，提取总DNA，利用通用引物扩增16S rDNA片段并建立文库，在对阳性克隆子进行内切酶片段分型的基础上，广泛挑选克隆子进行测序，应用分析软件和数据库资料，获得序列最高相似性比对结果并建立系统发育树。
  • 摘要：硝基苯是“三致”化合物，被列于世界“环境优先控制有毒有机污染物”的名单前列，大量吸入、摄入或皮肤吸收均可引起人员中毒。据估计每年全世界大约有1万吨以上的硝基苯排入环境。微生物修复技术是污染环境治理的常用方法之一。对于可快速高效降解污染物的菌株的分离、培养和应用是微生物修复过程的主要环节。近年来世界各地研究者已分离到多种能够降解硝基苯的微生物菌种，包括Pseudomonas pseudoalcaligenes，Comamonas sp.，Bacteroides distasonis，Bacteroides merdae等。但许多菌株的降解速率很低，降解过程中环境条件要求苛刻，有的需要外源添加共代谢基质才能降解硝基苯，大大限制了它们在污染环境修复中的应用。
  • 摘要：细胞色素P450(简称P450)是一类含高铁血红素IX的多功能氧化酶，普遍存在于各类生物中。高等生物依赖P450代谢许多药物、激素、致癌物质和其它难降解有机污染物，因此高等生物P450不仅在医学、药学领域是重要的研究对象，而且在生态毒理学领域被广泛用于污染物毒性分析和生态风险评价。环境中微生物的作用是难降解有机污染物转化的主要途径，但是关于微生物P450与难降解有机物关系的研究却较少。在各类微生物中，白腐真菌对难降解有机污染物的降解能力十分突出，在该真菌胞外木质素降解酶备受关注的同时，有研究发现许多难降解物质的转化可能与P450酶系有关，其中白腐真菌模式菌种黄孢原毛平革菌作为目前所知P450基因最丰富的真菌，表现出独特的研究价值。

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