海水闭合循环系统生物滤器微生物特性研究

利用扫描电镜以察、荧光显微镜计数、氚化胸苷示踪等方法，研究了盐度为35的海水闭合系统生物滤器稳定成熟过程中，生物膜生物相的构建及系统中三态氮等水质指标的变化情况等。结果表明，海水闭合循环系统生物滤器可以建立完整的硝化作用，其稳定成熟过程与淡水及咸淡水生物滤器的情况相同，只是亚硝酸氧化滞后现象比较明显、细菌及其他牛物的变化与水化学指标的变化相吻合。试验系统达成熟状态需75d左右。     

低温条件下海水暂养装置脱氮系统的构建及其应用效果

[目的]设计一种可有效降低海水暂养循环系统中氮浓度的新型脱氮技术工艺,提高鲜活海产品的暂养存活率,以确保健康安全海产品的流通及满足人们的膳食需求.[方法]针对暂养水体温度低、碳氮比低及溶解氧高等特点,采用农业废弃物玉米芯作为碳源和生物膜载体,通过驯化低温脱氮菌(硝化菌和反硝化菌)并结合人工强化挂膜方式建立同步硝化反硝化脱氮系统.[结果]经低温、高盐驯化富集培养的硝化菌富集液和反硝化菌富集液均以变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)为主,但在纲水平上,硝化菌富集液中以γ-变形菌纲(Gammaproteo-bacteria)和α-变形杆菌纲(Alphaproteobacteria)为主,其相对丰度分别为83.50%和12.90%,而在反硝化菌富集液中γ-变形菌纲为主要纲,其相对丰度为91.30%.通过电镜扫描发现,置于脱氮反应器内的玉米芯表层有微生物膜覆盖,其表层孔隙数量明显减少;玉米芯还作为固相碳源,促使反硝化过程持续进行.玉米芯脱氮反应器装置运行60 d内,出水口水样的总氮、氨氮和硝氮去除率均随时间推移呈先升高后降低的变化趋势,最高去除率分别达(63.46±0.55)%、(62.79±0.52)%和(65.00±0.63)%.[结论]以玉米芯为碳源和生物膜载体、利用人工强化挂膜构建的玉米芯脱氮反应器装置能同步实现硝化反硝化过程,脱氮效果佳且可保证系统长期运行,还具有构建工艺简单、体积小及成本低等特点,适用于大部分海产品低温暂养系统.     

不同时期刺参养殖池塘海水菌群结构分析

对辽宁省大连市瓦房店刺参养殖池塘海水菌群结构组成和变化情况进行分析,采集不同时期刺参养殖池塘海水,扩增细菌16S rDNA基因V3可变区序列,进行变性梯度凝胶电泳（DGGE）,分析指纹图谱,并对主要条带进行切胶、回收和测序。结果表明,不同时期海水各样品的多样性指数在1.994 5~2.230 5之间,均匀度差异不大,样品的丰富度在42~48之间。不同时期海水中3月和9月的菌群结构最为相近（80%）,6月与其他各时期聚类距离最大。对39个主要条带的测序结果表明,12个条带与未培养细菌相近,1个条带与放线菌纲（Actinobacteridae）的菌株相似,另外26个条带相似菌株分别归类为黄杆菌纲（Flavobacteria）、α-变形菌纲（Alpha proteobacteria）、γ-变形菌纲（Gamma proteobacteria）。黄杆菌纲、α-变形菌纲和γ-变形菌纲在各时期海水中均有出现,其中黄杆菌纲优势度最高,占23.8%~50.0%。不同时期养殖池塘海水菌群的结构相对稳定,但具体菌种存在差异。     

方斑东风螺地膜覆沙池和潮线下养殖系统细菌种群结构的PCR-DGGE分析（英文）

为了解方斑东风螺养殖系统中细菌种群结构,研究和优化方斑东风螺地膜覆沙池养殖体系的管理模式。试验采用PCR-DGGE技术,对方斑东风螺地膜覆沙池养殖系统和潮线下养殖系统底质样品和水体样品中的细菌种群结构进行了分析。结果显示,以广东省湛江市东海岛海水为基础构建的方斑东风螺养殖系统内主要细菌种群包括变形菌门、绿弯菌门、蓝细菌门和放线菌门。其中地膜覆沙池养殖系统主要细菌种群包括γ-变形菌纲、α-变形菌纲、δ-变形菌纲、变形菌纲、厌氧绳菌纲、蓝细菌和放线菌等;潮线下养殖系统主要细菌种群包括γ-变形菌纲、α-变形菌纲、δ-变形菌纲、厌氧绳菌纲、蓝细菌,而变形菌纲和放线菌的分布较少。被检测的两个养殖系统中细菌种群均具有较高的多样性,UPGMA聚类分析结果表明,被检测的两个养殖系统底质样品S1和S2为一簇,种群结构相似度为54.5%;两个养殖系统的水体样品S3和S4为一簇,种群结构相似度为84.0%;试验结果说明,通过池塘水体更新和微生物种群监测等调控手段有效控制养殖系统微生物种群结构。     

不同填料生物膜对海水养殖尾水的脱氮效能及微生物群落分析

为探究不同填料生物膜对海水养殖尾水氮污染物的处理能力,分别以无填料(C)、牡蛎壳(M)、珊瑚石(S)、弹性填料(T)和悬浮球填料(F)构建5组生物滤池,比较填料生物膜成熟时间、成膜情况及对不同氮污染物的24 h去除能力,同时利用高通量测序技术分析挂膜期间(20、40、60 d)填料生物膜上微生物群落的变化。结果表明：不同填料生物膜成熟时间需要46～50 d,珊瑚石所需时间最短(46 d);扫描电镜显示,弹性填料和悬浮球填料附着生物量最多,以杆状细菌为主;对氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮的24 h去除率最高的填料分别是悬浮球填料(68.66%±6.27%)、珊瑚石(99.99%±0.00%)和悬浮球填料(6.73%±3.41%);高通量测序显示,随着挂膜时间延长,弹性填料生物膜上的细菌丰度显著增加,牡蛎壳和珊瑚石生物膜上的细菌多样性显著下降(P<0.05);在门分类水平上,变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)是不同填料生物膜的主要优势菌群,硝化螺旋菌门(Nitrospirae)、硝化刺菌门(Nitrospinae)的相对丰度随挂膜时间延长不断...     

驯化硝化型生物絮体养殖南美白对虾的初步研究

尝试在养殖中期逐渐降低碳源添加量至零,探讨驯化硝化型生物絮体对生物絮凝高密度南美白对虾养殖系统的水质、生物絮体细菌群落动态变化和对虾生长性能的影响。实验在3个跑道式养殖系统中进行,放养密度均为685尾/m~3。水质结果表明养殖前1~45 d,每日按日投饵量的100%~150%添加葡萄糖,能很好地降低氨氮的浓度,但对亚硝酸盐氮处理效果不明显。投糖量下降至零后,氨氮仍能维持在较低水平,亚硝酸盐氮浓度明显下降。利用高通量测序技术对生物絮体的细菌群落结构进行分析。检测结果表明在门水平上,异养型和硝化型生物絮体的主要优势菌群都是Proteobacteria(变形菌门)和Bacteroidetes(拟杆菌门)。在纲水平上,异养型生物絮体的优势菌群是Alphaproteobacteria(α-变形菌纲),而硝化型生物絮体的优势菌群有Alphaproteobacteria(α-变形菌纲)、Flavobacteria(黄杆菌纲)和Gammaproteobacteria(γ-变形纲)。系统在65 d后不添加碳源情况下,生物絮体的异养细菌丰度减少,硝化螺旋菌属(Nitrospiral)开始快速增多并发展成为硝化细菌的优势菌群属,异养型生物絮体逐渐转变为硝化型生物絮体。实验结束时,总投糖量占总投饵量的41.03%±7.86%。南美白对虾的存活率和产量分别为43.35%±7.57%和(3.03±0.59)kg/m3。研究表明驯化硝化型生物絮体能优化高密度零水交换对虾养殖系统生物絮体的细菌群落结构和丰度,改善养殖水环境,保证对虾的生长和存活,节约成本。     

鳗鲡养殖循环水处理系统细菌的组成及其数量

为研究鳗鲡养殖循环水处理系统中细菌的组成与数量,从循环水处理系统中的养殖池、沉淀池、生物膜池、滤池和紫外消毒池采集水样,并从生物膜池和滤池中采集附着生物样品,分别用平板菌落计数法和16S rRNA基因克隆文库分析法进行细菌计数和附着样品的细菌组成分析.结果表明：1）养殖水经过各处理环节后,水体中细菌数量逐渐减少,如由养殖池中的2.98×106CFU/L降低至牡蛎壳填料滤池中的9.30×105CFU/L,再经过紫外消毒池后,水体中细菌数量又减少了96%,再降低至3.53×104CFU/L.2）生物膜池的尼龙丝挂网载体和滤池中牡蛎壳填料上附着细菌数量较多,其数量分别高达1.39×108CFU/g和1.52×108CFU/g.牡蛎壳上的附着细菌主要分为3大类：分别属于变形菌门（包括α-、β-和γ-变形菌纲）、拟杆菌门和异常球菌-栖热菌门,其中以β-变形菌纲细菌为优势类群,大部分细菌对环境有机物具有良好的分解作用.     

盐度渐变对斑尾复鰕虎鱼幼鱼血清渗透压和离子浓度及鳃丝Na+/K+–ATP酶活力的影响

为了解斑尾复鰕虎鱼的渗透压调节机制,设置0.5、10、15、20、25、30、35、40、50共10个盐度组,采用外界盐度渐变的方法对该鱼幼鱼血清渗透压、血清离子浓度及鳃丝Na+/K+–ATP酶活力进行了检测和分析。结果显示:在盐度0~50内,血清渗透压及血清离子含量均随盐度升高而升高,盐度为40~50时,血清渗透压及各离子含量均显著高于对照组(盐度6);在0~35的盐度中,血清渗透压及离子含量都保持相对稳定,在0盐度组,鳃丝Na+/K+–ATP酶活性最强,25和35盐度组的鳃丝Na+/K+–ATP酶活性比5~20和40~50盐度组的明显增强,25和35盐度组之间Na+/K+–ATP酶活性无显著性差异,5~20和40~50盐度组之间也均无显著差异,在盐度5~35内,鳃丝Na+/K+–ATP酶活性随外界盐度升高呈升高趋势;回归分析得到血清等渗点为0.308 mol/kg,相对应的盐度为10.8;Na+、Cl–、K+等离子点分别为340.28、137.08和4.51 mmol/L,相对应的盐度分别为28.1、8.9和18.5。以上结果表明,斑尾复鰕虎鱼幼鱼对外界盐度变化有较强的适应性,属于广盐性鱼类,其盐度的耐受范围和适宜范围分别为0.3~35和5~15。     

铜绿假单胞菌生物膜肺部感染大鼠血清IgG抗体及肺部IFN-γ水平的变化

目的 了解人工铜绿假单胞菌(PA)生物膜肺部感染对机体免疫功能的影响.方法 由支气管内直接注入PA(菌种为PAO579)藻酸盐微粒1×109CFU/mL),建立慢性PA生物膜肺部感染大鼠模型,以支气管内注入生理盐水作为对照,2周后评估血清PA特异性抗体IgG水平、肺部IFN-γ反应的变化及其与肺组织病理学的相关性.结果...     

不同硝化细菌源对海水水族箱中氮转化的影响

采用模拟海水水族箱,研究不同硝化细菌源（成熟滤料菌源、红树林区表层土壤、市售超级活性硝化细菌和城市污水处理厂活性污泥）对海水水族箱各形态氮的影响,通过定期测定水族箱中其含量变化来判定箱中硝化功能的成熟程度。结果表明,成熟滤料菌源构建的水族箱建立硝化功能的速率最快,仅需20 d,接种红树林区表层土壤、市售硝化菌和城市污水处理厂活性污泥建立硝化的时间分别需要22,26和36 d。     

金黄色葡萄球菌分离株的菌膜测定及其影响因素

采用96孔细胞培养板法,对10株不同来源的金黄色葡萄球菌分离株的菌膜形成能力进行调查,并研究外部环境因素对金黄色葡萄球菌菌膜形成的影响。首先以金黄色葡萄球菌标准菌株ATCC6538为模式菌株,确定了亲水性细胞培养板、培养48 h为适宜的菌膜体外培养条件。在此条件下测定了10株分离株的菌膜形成量,并研究了不同培养温度（25~46℃）和不同营养条件（葡萄糖和氯化钠）对菌膜形成的影响。结果显示,体外培养条件下,金黄色葡萄球菌普遍可以形成菌膜,10株菌中仅1株为菌膜阴性,不同菌株菌膜形成能力差异较大;较高的培养温度有利于菌膜的形成,有3株菌在46℃时菌膜形成量达到最大;0.5%葡萄糖和1%氯化钠的添加可显著改变各菌株的菌膜形成,葡萄糖倾向于促进临床分离株菌膜形成量的增加,而氯化钠倾向于促进食品分离株菌膜形成量的增加。这一结果,可以为实际环境中菌膜的预防及控制提供指导和方向,同时也说明金黄色葡萄球菌的菌膜形成存在着不同的调控模式。     

废水处理系统生物膜中细菌的共凝集研究

从不同废水处理系统生物膜中分离得到22株细菌,测定它们的共凝集能力,并通过16SrRNA序列分析对未知细菌进行鉴定。共凝集结果显示,2h和20h时Bacillus cereus G5与其他21株细菌的共凝集率分别达到30%和45%以上,Bacillus megaterium T1与其他17株细菌的共凝集率分别达到34%和45%以上;同属于Shewanella菌属的H2和H3菌株与其它16株细菌配对的共凝集率在2h时达到30%～75%,20h时达到40%～82%;G5和T1与其他21株细菌共培养的生物膜形成能力进一步表明G5和T1的参与增加了单一细菌的生物膜形成量。研究结果表明,上述3种细菌具有将多种细菌固定于生物膜的功能。     

耶尔森菌不同成膜基因对其生物膜形成的影响

【目的】研究耶尔森菌生物膜的检测方法和不同成膜基因,为探讨耶尔森菌不同成膜基因对其生物膜形成的影响提供参考。【方法】应用静置试管悬浮菌膜观察、微孔96孔聚苯乙烯板结晶紫染色法、刚果红平板培养3种方法,检测了25株耶尔森菌生物膜的形成情况;用PCR技术检测了生物膜形成相关基因metE、ompR、rpoS、rhaH在不同菌株中的分布情况,并分析了生物膜形成与这些基因的相关性。【结果】静置试管悬浮菌膜观察、微孔96孔聚苯乙烯板结晶紫染色法和刚果红平板培养法3种方法的耶尔森菌生物膜阳性检出率分别为60%,56%和68%,3种方法检测均为阳性的菌株有11株,均为阴性的有5株,一致率为64%;4种成膜基因在25株耶尔森菌中的检出率分别为52%,56%,32%和24%。利用SPSS分析了4种基因对生物膜形成的影响,其中metE、ompR基因是生物膜形成的主效应因子,二者的累计方差贡献率达到75.149%。【结论】刚果红平板培养法检测生物膜最敏感;metE、ompR、rpoS、rhaH4种基因对生物膜的形成均有不同程度的影响,其中metE、ompR与生物膜的形成密切相关。     

粪肠球菌毒力因子gelE研究进展

粪肠球菌与多种感染相关,明胶酶是其主要毒力因子之一,它影响粪肠球菌毒力,与粪肠球菌生物被膜形成有关。现对gelE在生物被膜形成中的作用进行综述。     

不同培养条件下sigB对单增李斯特菌生物被膜形成的影响

本研究比较分析了不同温度(4、15、25和37℃)、pH(4、5、6和7)及NaCl浓度(0.5％、2.5％、4.5％和6.5％)对单增李斯特菌野生型菌株(WaX12)及sigB缺失突变型菌株(WaX12-ΔsigB)生物被膜形成能力的影响.结果表明,相比于WaX12菌株,WaX12-ΔsigB菌株生物被膜的形成量显著降低(P＜0.05).变异系数分析显示,不同培养条件对WaX12菌株及WaX12-ΔsigB菌株生物被膜形成能力均有影响,其中温度的影响最大,NaCl浓度次之,pH最弱;且WaX12-ΔsigB菌株生物被膜形成能力更易受到培养条件的影响.其次,分别选取了WaX12菌株与WaXl2-ΔsigB菌株生物被膜形成量差异最显著的培养条件(37℃、pH 6及2.5％NaCI)进行后续分析.结果发现WaX12-ΔsigB菌株胞外多糖及胞外蛋白的相对含量均显著降低(P＜0.05),而其活菌数略有降低.本研究为深入探讨sigB参与单增李斯特菌生物被膜形成的分子机制提供科学依据.     

新疆南疆地区奶牛乳房炎性表皮葡萄球菌生物膜形成及其相关基因的检测

为了揭示新疆南疆地区奶牛乳房炎性表皮葡萄球菌生物膜形成状况,采用微孔板半定量法检测了分离自新疆南疆地区奶牛乳房炎乳样中表皮葡萄球菌的生物膜形成能力,并采用PCR技术扩增表皮葡萄球菌生物膜形成相关基因.结果表明,41％的表皮葡萄球菌能形成不同程度的生物膜,且生物膜形成相关基因较复杂,给本地区奶牛乳房炎的防制带来很大困难.     

无动力高效组合式厌氧生物膜反应器技术在杭州农村生活污水治理中的应用

针对杭州平原地区农村生活污水治理的需要,从工艺特点、设施构造、运行监测和技术经济指标等方面介绍了无动力高效组合式厌氧生物膜反应器技术在农村地区生活污水治理上的应用。通过探索生物弹性填料的选择、池型结构的优化以及特种滤料的选择等技术措施,推出了一种效果好、投资省、运行费用低的切实可行的技术模式。     

乡镇污水处理厂人工湿地工艺设计

阐述了人工湿地污水处理的基本原理、污水水量、水质及排放标准,着重介绍了工艺流程及主要构筑物,分析了投资及运行成本,最后评价了处理效果。     

两歧双歧杆菌产生物膜培养基的优化

通过数理统计的方法优化双歧杆菌产生物膜培养基。试验首先采用Plackett-Burman试验确定NaCl、MnSO4和半乳糖为影响双歧杆菌生物膜生成的主要因素,再利用正交试验和中心组合试验确定最佳浓度。结果表明:MnSO4、半乳糖和NaCl的最佳浓度分别为0.005g/L,25g/L和0.1mol/L。     

不同振动模式对副溶血性弧菌生物被膜形成的影响

为了探究食品工厂环境下更为真实的生物被膜形成过程,有效地预防和控制食品加工过程中副溶血性弧菌生物被膜的污染情况,通过模拟不同的食品加工器械振动模式（水平旋转式振动,翘板式振动,垂直翻转式振动）,研究了不同振动模式下副溶血性弧菌在玻璃和不锈钢表面培养72 h生物被膜的形成过程,分析了不同振动模式对被膜生物量、被膜结构以及被膜胞外基质中胞外多糖和胞外蛋白的影响。结果发现,振动条件下副溶血性弧菌被膜形成量明显减少;3种振动模式下垂直翻转式振动条件下被膜生成量最少;同种振动方式下副溶血性弧菌在不锈钢表面形成量大于玻璃表面;增加水平旋转转速,被膜生成量减少;振动导致被膜总生物量减少,多孔性和均一性增加,生物被膜结构趋于简单,被膜比较分散。振动导致生物被膜胞外多糖和胞外蛋白含量减少。以上结果说明,不同的器械振动对被膜的影响不同,本研究中模拟的三种振动模式中选择垂直翻转式振动模式可以有效地减少与抑制生物被膜的生长;振动会导致细菌生物被膜胞外多糖和蛋白的减少,影响被膜的孔径、均一性等结构特性,被膜结构变得松散,被膜生成量减少,为进一步研究实际生产环境中生物被膜的清除提供理论参考。