厌氧水解-移动床生物膜反应器处理香精调料废水的研究

我国的香精调料行业发展很快,废水的成分复杂,浓度高,必须采用多种技术联合处理。针对某食用香精调料企业的废水特点,采用化学混凝预处理、厌氧水解和好氧移动床(MBBR)组合工艺处理,生产性装置的运行效果表明,COD,BOD5,SS和NH3-N等去除效率突出,完全可以达到排放标准,TN和TP的去除效率可分别达到66.3%~69.7%和83.0%~90.2%,其中,TN是由厌氧段反硝化和MBBR同步硝化反硝化实现,TP则通过化学混凝而去除。厌氧水解和MBBR是去除有机物和生物硝化的核心,曝气生物活性炭滤池进一步保证了出水的水质。     

抗菌肽CRAMP的安全性、稳定性及其在清除铜绿假单胞菌生物被膜中的作用

旨在考察鼠源抗菌肽CRAMP的安全性、稳定性及其在清除铜绿假单胞菌生物被膜中的作用。采用兔血红细胞悬液的溶血性和小鼠腹腔巨噬细胞(RAW264.7)的细胞毒性考察CRAMP的安全性;采用不同温度、蛋白酶、金属离子和酸碱梯度对CRAMP抗菌活性的影响,考察其稳定性;通过在6孔细胞培养板中构建铜绿假单胞菌(PAO1株)成熟生物被膜,以人源抗菌肽LL-37和3种抗菌药为对照,采用结晶紫染色法检测生物被膜量,平板菌落计数法对生物被膜活菌数进行计数,苯酚-硫酸法结合Folin-酚试剂法检测生物被膜胞外基质含量,激光扫描共聚焦显微镜(CLSM)观察CRAMP干预PAO1生物被膜形态学的变化。结果显示,CRAMP在所测试浓度下对兔血红细胞溶血率均<2%;在62.5~125 mg·L^-1时对 RAW264.7没有细胞毒性。温度(25~100 ℃)、两种盐离子(Na⁺、K⁺)以及pH为5~10时对CRAMP的抗菌活性没有影响;胃蛋白酶、木瓜蛋白酶、胰蛋白酶均不同程度影响了CRAMP的抗菌活性。6孔细胞培养板中,4倍MIC 的CRAMP极显著降低了PAO1生物被膜量(减少率为76.74%,P<0.01),极显著减少了生物被膜中的活菌数量(减少了1.2个CFU·mL^-1,P<0.01),效果优于LL-37和3种抗菌药。CRAMP组的胞外基质显著低于空白对照组和LL-37组(P<0.05)。CLSM结果显示：与对照组相比较,4MIC浓度下,CRAMP组的细菌总荧光强度(PI+SYTO)显著低于空白对照组和LL-37组(P<0.05);与空白对照组相比,CRAMP组和LL-37组的死菌荧光强度/活菌荧光强度比值 (PI/SYTO)均极显著增大(P<0.01)。综上表明,CRAMP具有低溶血性、低细胞毒性,除蛋白酶作用不稳定外,具有较好的稳定性,对PAO1成熟生物被膜具有明显的清除作用,且效果优于LL-37,具有良好的药物开发前景。     

单增李斯特菌inlK基因缺失株的构建及其生物被膜与消毒剂抗力分析

【目的】 研究inlK基因对Lm90SB2菌株生物被膜形成能力的影响及其生物被膜与消毒剂抗力的关系,以期为有效防控单增李斯特菌污染提供参考。【方法】 以单增李斯特菌Lm90SB2为试验菌,根据GenBank中公布的单增李斯特菌F2365 inlK基因序列(登录号:AE017262),应用Primer Premier 5.0软件设计用于扩增inlK基因上、下游同源臂片段及验证缺失株的特异性引物,以同源重组技术构建inlK基因缺失株,并通过旁外侧引物运用PCR方法进行缺失株检测。将标准菌株Lm90SB2和构建的缺失株分别培养8、12、24、48 h后进行结晶紫染色,在倒置显微镜下观察形态变化,并用酶标仪测定生物被膜形成能力;用含3 g/L卵磷脂+3 g/L吐温80的PBS溶液和含10 g/L卵磷脂+20 g/L吐温80的PBS溶液作为新洁尔灭消毒剂的中和剂,含5 g/L硫代硫酸钠+5 g/L卵磷脂+20 g/L吐温80的PBS溶液和含10 g/L硫代硫酸钠+30 g/L卵磷脂+20 g/L吐温80的PBS溶液84消毒剂的中和剂,设消毒剂+菌悬液、消毒剂+菌悬液+中和剂、中和剂+菌悬液、消毒剂+中和剂+菌悬液、稀释液+菌悬液(阳性对照)、稀释液+中和剂+培养基(阴性对照)6个试验组,进行中和剂的筛选,并检测不同浓度新洁尔灭(1∶15、1∶30)和84消毒剂(1∶50、1∶100)分别作用1、5、10、20 min时对2株菌的灭菌率。【结果】 PCR结果表明,成功构建了缺失株Lm90SB2ΔinlK,且inlK基因的缺失导致Lm90SB2菌株生物被膜形成能力显著或极显著下降(P<0.05;P<0.01);含3 g/L卵磷脂+3 g/L吐温80的PBS溶液构成的中和剂可有效中和新洁尔灭消毒剂,5 g/L硫代硫酸钠+5 g/L卵磷脂+20 g/L吐温80的PBS溶液可有效中和84消毒剂。不同比例的新洁尔灭(1∶15、1∶30)和84消毒剂(1∶50、1∶100)消毒剂在1、5、10 min对Lm90SB2ΔinlK株的灭菌率均显著或极显著高于Lm90SB2株(P<0.05;P<0.01),且在20 min时灭菌率均为100%。【结论】 inlK基因的缺失导致Lm90SB2菌株生物被膜形成能力下降,且对消毒剂抗力减弱。     

大肠杆菌生物被膜与耐药性的关系

生物被膜的形成是大肠杆菌引起消化道反复难治性感染的重要因素。大肠杆菌形成生物被膜后使感染易于慢性化、控制困难,具有高度耐药性的同时还能逃避免疫系统的攻击和抗菌药物的杀伤作用。生物被膜的耐药机制主要包括营养限制、渗透障碍、表型结构学说等。现就大肠杆菌生物被膜的形成、耐药机制及其防治策略等研究现状做一综述。     

Phenotypic and genotypic characterization of canine pyoderma isolates of Staphylococcus pseudintermedius for biofilm formation

Biofilm-forming ability is increasingly being recognized as an important virulence factor in several Staphylococcus species. This study evaluated the biofilm-forming ability of sixty canine derived clinical isolates of S. pseudintermedius, using three phenotypic methods, microtiter plate test (MtP), Congo red agar method (CRA) and tube adherence test, and the presence and impact of biofilm-associated genes (icaA and icaD). The results showed that icaA and icaD genes were detected concomitantly in 55 (91.7%) of 60 isolates. A majority (88.3%) of the strains screened had matching results by the tube adherence test, MtP and PCR analysis. Better agreement (95%) was found between the PCR-based analysis and the CRA. Results of the icaA and icaD gene PCRs showed good agreement with CRA results, with a kappa of 0.7. Comparing the phenotypic methods, the statistical analysis showed that the agreement among the phenotypical tests using categorical data was generally good. Considering two classes (biofilm producer and biofilm non-producer), the percentage of matching results between the CRA method and the tube adherence test and between the CRA method and the MtP was 93.3%. A concordance of 100% was revealed between the MtP and the tube adherence test. The results indicate a high prevalence of the ica genes within S. pseudintermedius isolates, and their presence is associated with in vitro formation of a biofilm. A combination of phenotypic and genotypic tests is recommended for investigating biofilm formation in S. pseudintermedius.     

嗜水气单胞菌双组分系统FlrBC的功能探究

为明确双组分系统FlrBC在嗜水气单胞菌极生鞭毛合成、生物被膜形成及致病机制中的作用,通过同源重组法,以嗜水气单胞菌ZYAH72为野生菌株构建双组分系统FlrBC缺失株ΔflrB和ΔflrC,比较不同菌株鞭毛合成及游动性、生物被膜形成、胞外多糖分泌、细胞黏附以及抗全血杀伤能力差异。结果显示:与野生株相比,ΔflrB和ΔflrC仍能形成极生鞭毛,细菌游动能力无显著差异;而结晶紫染色发现ΔflrB和ΔflrC相较于野生株的生物被膜形成能力分别下降了27.2%和22.3%;刚果红检测结果显示,与野生株相比,ΔflrB和ΔflrC的胞外多糖分泌分别下降了18.4%和14.2%;实时荧光定量PCR的结果显示,flrB和flrC的缺失不同程度抑制了鞭毛合成、生物被膜相关通路基因的表达;与草鱼肾细胞共孵育后,ΔflrB和ΔflrC的细胞黏附率与野生株相比分别下降了23.2%和18.2%;全血杀伤实验结果显示,ΔflrB和ΔflrC抗全血杀伤能力均显著减弱。以上结果表明,双组分系统FlrBC不是嗜水气单胞菌极生鞭毛形成所必需,但在细菌鞭毛形成组装和生物被膜形成中发挥调控作用,并且影响嗜水气单胞菌致病性...     

组氨酸激酶基因envZ调控禽致病性大肠埃希菌生物被膜的机制研究

目的 研究双组分系统ompR/envZ中的组氨酸激酶基因envZ对禽致病性大肠埃希菌(Avian pathogenic Escherichia coli,APEC)生物被膜形成能力的影响,了解该双组分系统在APEC中对生物被膜的调控机制,为探索生物被膜影响禽致病性大埃希菌耐药性的途径提供参考。方法 采用Red同源重组的方法构建envZ基因缺失株,比较野生株和envZ基因缺失株生长特性、生物被膜形成能力的差异。利用转录组学方法分析envZ在转录调控网络中对其生物被膜形成相关基因的调控机制。结果 成功构建envZ基因缺失株AE17ΔenvZ;envZ基因缺失对APEC的生长速度无明显影响,但使APEC生物被膜的成膜能力减弱。与野生株AE17相比,envZ基因缺失株有711个基因发生差异表达,与生物被膜形成相关的基因显著下调。结论 envZ基因除了响应环境渗透压,还参与调控APEC生物被膜的形成。     

不同培养条件对鸭源鸡杆菌生物被膜形成的影响

采用体外定量法检测20株鸭源鸡杆菌的被膜形成能力,并对被膜形成能力较强的1株鸭源鸡杆菌在不同环境（培养时间、培养基质、营养条件）下产生生物被膜（BF）的差异进行了研究。结果显示,大部分鸭源鸡杆菌均具有不同程度形成被膜的能力,其中3株被膜形成能力中等,2株形成能力较强;鸭源鸡杆菌在银染法、试管法和微量板定量检测法中形成BF的最佳培养时间分别是24、60、24h。其生长周期为8h开始起始黏附、20h大量黏附阶段、24h时形成了完整的生物被膜、32h生物被膜老化散播,之后起始新一轮的被膜周期。葡萄糖、蔗糖及NaCl的加入均在一定程度上抑制了被膜的形成,且随着加入量增加NaCl对被膜形成抑制更显著,而低质量浓度的MgSO4在一定程度上促进BF的形成。扫描电镜观察发现,生物被膜内鸭源鸡杆菌聚集成团状、相互黏连形成致密的三维立体结构。     

口服嗜水气单胞菌生物被膜疫苗的动物免疫试验

将热灭活的嗜水气单胞菌(Aeromonashydrophila)生物被膜(biofilm,BF)菌苗和浮游(freecell,FC)菌苗口服免疫小鼠和剑尾鱼,通过测定抗体效价、相对保护率、小鼠的淋巴细胞转化和肠道sIgA浓度,评价免疫效果。免疫20d后,BF菌苗组50尾剑尾鱼的相对保护率为68%;FC菌苗组为42%。BF菌苗组12只小鼠的相对保护率为70%;FC菌苗组为50%;对照组为17%。BF菌苗组小鼠外周血淋巴细胞转化率是7.28、FC菌苗组为3.87、对照组为2.36。BF菌苗组小鼠肠道sIgA浓度是1.22μg/mL;FC菌苗组为0.73μg/mL;对照组为0.465μg/mL。免疫30d后,小鼠的血清凝集抗体达到最高,BF组抗体达128:1,FC组为32:1,对照组为2:1。各组间差异显著(P<0.01)。结果表明,BF菌苗较FC菌苗能更有效地刺激机体的免疫系统,尤其是肠道淋巴组织的免疫应答,对剑尾鱼和小鼠具有较好的保护力。     

Effect of biofilm formation on antimicrobial tolerance of Flavobacterium psychrophilum

Treatment of bacterial fish diseases can be complicated by resistant bacterial biofilms harbouring pathogenic bacteria and causing recurrent exposure of fish to infections. In this study, the effect of biofilm formation on antimicrobial tolerance was examined using three bacterial isolates of the fish pathogen Flavobacterium psychrophilum and two antimicrobial agents, oxytetracycline and flumequine, commonly used in aquaculture. Planktonic and biofilm cells were exposed to a minimum inhibitory concentration (MIC), to a 3 × MIC concentration and to an environmental concentration level of each antimicrobial in 96-well microtitre plates after which growth on agar plates was measured. The type strain NCIMB1947 of F. psychrophilum was further used to study the development of antimicrobial resistance in biofilm cells. The results suggest that at high bacterial densities (>10(7) CFU mL(-1)), biofilm cells of F. psychrophilum are less susceptible to antimicrobial agents. Furthermore, the results imply that biofilm cells of F. psychrophilum may rapidly develop resistance to both oxytetracycline and flumequine if exposed to subinhibitory concentrations of these antimicrobials.