目的]从镉污染土壤中筛选2株耐镉微生物,并对其吸附钝化特征进行初步探究。[方法]选用系列梯度含镉固体培养基,进行耐镉微生物的筛选,并通过16S rRNA基因序列比对进行初步鉴定。将2株耐镉菌在含50 mg·L~(-1)镉离子的LB液体培养基中培养,通过实时监测菌液D_(600)值、p H值及胞外聚合物的变化,明确其在镉胁迫下对镉的吸附钝化差异机制。[结果]筛选获得2株具有较强耐镉能力的菌株(ZXH21和ZXH23),在镉质量浓度为600 mg·L~(-1)的固体LB培养基上生长良好。经16S rRNA鉴定,分别为无色杆菌属(Achromobacter sp.ZXH21)和假单胞菌属(Pseudomonas sp.ZXH23)。2株菌在镉质量浓度为50 mg·L~(-1)的液体培养基培养过程中,对镉离子均有一定的吸附钝化能力,2株菌对镉的去除效果相近,菌株ZXH21和菌株ZXH23对镉的最大去除率分别为36.5%和33.7%。2株菌对镉的去除机制均以胞外吸附为主,吸收为辅,但吸附率和吸收率不同。在72 h时,菌株ZXH21的吸附率和吸收率分别为25.3%和0.6%,菌株ZXH23的吸附率和吸收率分别为30.6%和0.1%,菌株ZXH21吸收率为菌株ZXH23的6倍。[结论]菌株ZXH21比菌株ZXH23有更强的耐镉生长能力及稳定的去除潜力,菌株ZXH21去除镉的主要机制是生物量的增加以及分泌可溶性多糖。菌株ZXH23去除镉的主要机制可能是表面吸附以及分泌不可溶性蛋白和不可溶性多糖。

为探讨扇贝内脏团中微生态系统与扇贝高能力富集镉(Cd)的关系,从自然环境中采集的栉孔扇贝内脏团中分离、纯化了2株耐Cd细菌(编号为菌株A和B),运用16S rDNA基因序列进行分子鉴定,通过金属吸附实验研究了耐Cd菌株对Cd的吸附能力及其对Cd的吸附特性,并利用扫描电镜、透射电镜相结合的方法研究了Cd胁迫条件下耐镉菌株细胞形态与结构变化,探讨了其对Cd的吸附机理。结果显示,2株菌株(A和B)在固体培养基上能耐受Cd的浓度分别为100和80 mg/L。经16S rDNA测序鉴定菌株A与Nitratireductor sp.亲源关系最近,菌株B与Ruegeria sp.亲源关系最近。2株菌株对Cd的吸附率远高于铜(Cu)、锰(Mn)、锌(Zn)和铅(Pb)等重金属。在50 mg/L Cd浓度的液体培养基中,菌株A、B对Cd富集量分别为48.57和42.14 mg/g,富集系数分别为971.4和842.8。电镜观察结果显示,经过Cd处理后,2菌株数量均有所减少,细胞中出现空泡,菌株A细胞外沉淀增多,菌株B表面变得粗糙且出现凹陷,表明胞外沉积作用可能是耐Cd菌株对Cd富集作用的重要途径。

生物炭具有多孔结构和较大的比表面积能够为许多土壤微生物的生长、繁殖提供有利的条件。生物炭通过促进土壤功能微生物的生长及活性,从而间接提高作物产量,在农业领域有着广阔的应用前景。为了研究秸秆生物炭对12种不同土壤功能微生物的影响,在培养基中添加0.6%的生物炭后,利用MTT法测定微生物生长曲线的变化,同时在一定浓度的菌悬液中加入0.6%的生物炭,室温振荡1h后,测定生物炭对微生物的吸附率。结果表明,秸秆生物炭对不同的细菌的生长影响不同,对于部分细菌存在明显生长促进作用,其中对胶质芽孢杆菌1.217的促进作用

以镉污染稻田土壤为研究对象,以土壤的微生物生物量、主要酶活性及土壤真菌和细菌的种群结构为指标,采用熏蒸提取法、常规酶学分析和末端限制性酶切片段长度多态性分析(T-RFLP)等方法,研究石灰(L)、钙镁磷肥(P)、海泡石(S)和腐植酸矿粉(H)4种钝化剂储备性施用对土壤微生物的影响。结果表明,镉污染稻田储备性施用钝化剂对土壤的微生物生物量碳(Cmi)c及磷酸酶和脲酶的活性均无显著影响,但施用石灰和海泡石可使土壤微生物生物量氮(Nmi)c分别降低33.0%和33.8%,施用钙镁磷肥使Nmic增加44.9%;施用钝化剂对土壤酶活性的影响有限,仅海泡石处理的过氧化氢酶活性显著提高(增幅达19.0%)。...

【目的】研究土壤施用钝化剂与复合微生物肥对豫北轻度镉污染弱碱性农田土壤中镉活性的钝化效果，及其对冬小麦品种不同器官间镉积累转运和产量的影响特征，旨在筛选出高效修复镉污染土壤、降低冬小麦籽粒镉含量的修复材料及低镉积累小麦品种，为豫北镉轻度污染弱碱性农田的小麦安全高效生产提供技术支撑。【方法】于2020—2022年连续两个冬小麦生长季，在豫北镉污染弱碱性农田设置不同土壤修复材料（CK：不进行土壤修复处理，CMF：复合微生物肥单施处理，GP：土壤钝化剂单施处理，CMF+GP：复合微生物肥和土壤钝化剂等量配施处理）和6个冬小麦品种（鑫华麦818、漯麦163、郑麦9023、鑫麦296、郑麦136、郑麦7698）的两因素裂区田间大区对比试验，研究土壤有效态镉、冬小麦地上部各器官镉含量、富集系数（BCF）、转运系数（TF）及其相关性、冬小麦产量及其构成因素的变化。【结果】（1）在连续两年冬小麦生长季，与CK相比，钝化剂和复合微生物肥的单施和等量配施均可降低土壤有效态镉含量，CMF+GP处理的效果最好，可使6个供试品种的根系表层土壤有效态镉含量显著降低17.6%—22.4%。土壤有效态镉含量降低与冬小麦地上部各器官镉含量的变化具有相关性，且不同品种的同一器官间也存在一定差异。（2）土壤钝化剂和复合微生物肥单施和等量配施可使鑫华麦818、漯麦163、郑麦9023降低TF_(茎鞘—叶)、TF_(茎鞘—籽粒)，增大TF_(茎鞘—（穗轴+颖壳）)、TF_(叶—（穗轴+颖壳）)，使BCF_(茎鞘)、BCF_叶降低、使小麦体内镉含量向穗轴+颖壳转移，以减小BCF_(籽粒)，与之不同的是，未能有效降低鑫麦296的TF_(茎鞘—叶)、BCF_(茎鞘)，增大了郑麦136、郑麦7698的BCF_(茎鞘)。（3）土壤施用钝化剂和复合微生物肥可综合调控冬小麦穗数、穗粒数、千粒重，提高冬小麦产量，但土壤修复处理与品种的方差分析结果表明两者的交互作用主要是通过调控穗数实现增产。CMF+GP处理中郑麦136连续两个冬小麦生长季的产量均为当季所有处理最高值，分别为7 317.17和10 485.32 kg·hm~(-2)。【结论】施用复合微生物肥和土壤钝化剂可降低豫北弱碱性轻度镉污染麦田冬小麦根际土壤有效态镉含量，调控冬小麦各器官对土壤镉的富集系数及各器官转运系数。复合微生物肥和土壤钝化剂等量配施处理优于单施处理，可最大程度降低冬小麦籽粒镉含量，并显著提高参试冬小麦品种产量，且与本试验筛选出的低镉积累高产品种郑麦136搭配种植模式，可实现豫北弱碱性镉污染农田冬小麦的高产栽培与安全生产。

为建立一种适合药物高通量筛选的快速提取微生物代谢产物中小分子化合物的方法,采用弱极性AB-8和中等极性ADS-17大孔吸附树脂从细菌发酵液吸附小分子代谢产物,并用50%乙醇溶液将吸附的小分子化合物洗脱下来,干燥后用二甲基亚砜溶解备用;应用流感病毒神经氨酸酶作为抗流感病毒药物筛选的靶标,MUNANA作为底物,测定发酵液中活性物质对神经氨酸酶的抑制活性。优化了神经氨酸酶抑制试验条件,底物500倍稀释、病毒用量1μLp、H 6.0为最佳反应条件。证实了大孔吸附树脂吸附法纯化的微生物发酵液中小分子化合物粗提物具有不同程度的流感病毒神经氨酸酶抑制活性。与直接使用发酵液及用有机溶剂乙酸乙酯提取法比较,用大...

【目的】探究改性生物炭对重金属元素镉(Cd)的吸附机理,以期为治理Cd污染和改性生物炭工业化生产提供参考。【方法】以工业化生产的竹屑生物炭(BB)和烟杆生物炭(TB)为原料,在300℃的低温限氧条件下进行氧化改性30 min,冷却至室温后制成两种改性生物炭(分别记为BB300和TB300)。通过X射线衍射技术对改性前后的生物炭矿物组分进行分析,结合吸附实验对其吸附溶液中Cd~(2+)的吸附特征进行研究。【结果】BB300和TB300产率高,分别达70%和65%。4种生物炭(BB、BB300、TB和TB300)的饱和吸附量分别为7.57、15.97、120.48和166.67 mg/g, TB和TB300相较于BB和BB300,吸附性能更好,但改性效果较差。对比Langmuir吸附模型和Freundlich吸附模型,Langmuir吸附模型能更好的拟合四种生物炭的等温吸附过程,表明这4种生物炭表面具有有限的吸附位点,吸附机制主要是单分子层吸附。对比准一级动力学吸附模型和准二级动力学模型,4种生物炭对溶液中Cd~(2+)的吸附过程更符合准二级动力学吸附特征,物理吸附与化学吸附同时发生。对比吸附速率k_2,氧化改性能提升吸附速率。改性生物炭混土材料吸附Cd~(2+)实验表明,改性生物炭对土壤Cd~(2+)的吸附特征更符合Langmuir吸附模型,改性生物炭加入土壤能提升土壤对Cd~(2+)的吸附能力,同时土壤的理化性质也影响生物炭的吸附能力,pH值较高和CEC更高的紫色土能吸附更多Cd~(2+)。生物炭添加量对土壤Cd~(2+)吸附有正向的影响。【结论】利用热空气氧化方法改性的生物炭产率较高且无化学试剂带入,具备工业化生产的前景。改性后的生物炭能够有效提升生物炭对Cd~(2+)的吸附能力,对土壤Cd污染具有较优的钝化能力,为提升生物炭钝化土壤重金属能力和规模化生产应用提供了参考。

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镉作为一种毒性极大的重金属，极易在稻米中富集，严重危害食用者的身体健康。我国是水稻生产大国，但稻米镉超标事件时有发生，对食品安全构成严重威胁，因此迫切需要研究和开发镉污染稻米防治措施和“镉大米”安全利用技术。常德米粉生产过程可使镉超标稻米的镉含量低于国家标准（0.2 mg/kg），本研究从微生物角度对该过程的降镉效应进行探究。利用Illumina MiSeq高通量测序技术分析大米发酵液中细菌的种群组成结构特征；同时通过传统的微生物分离培养方法获取纯菌株并进行16S rRNA基因测序鉴定；在此基础上，以镉含量重度超标的稻米为试验材料，探究分离菌株的降镉效果。研究表明，发酵液中优势属为乳杆菌属（Lactobacillus）。通过分离培养共获得58株菌，其中乳杆菌属的菌株占比最大，发酵乳杆菌（Lactobacillus fermentum）、德氏乳杆菌（Lactobacillus delbrueckii）、乳酸片球菌（Pediococcus acidilactici）、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）均表现出一定的降镉效果。其中，乳酸片球菌P1和发酵乳杆菌L4的降镉能力最强，发酵48 h的降镉量可达到0.55 mg/kg。菌种添加后发酵体系p H值降低，乳酸含量升高，从而有利于蛋白结合态镉的溶出，可能是米粉加工过程中稻米镉含量降低的主要微生物作用机制。稻米粉碎可提高功能微生物活性，提升降镉效率。本研究证明大米发酵液中存在高效降镉的菌株可有效降低镉超标稻米镉含量，可为降镉微生物菌株挖掘以及镉超标稻米有效利用提供新思路。

多溴联苯醚（ＰＢＤＥｓ）作为阻燃剂被广泛使用。因为它对人类的器官、神经系统和免疫系统的危害以及向周边环境的不断迁移，已经逐渐成为人们迫切需要处理的污染物之一。以同系物４－溴联苯醚（ＢＤＥ－３）作为降解对象，将海藻酸钠和生物碳混合制成微球制剂，对该制剂吸附ＢＤＥ－３的潜力、机制及添加降解菌ｓＰｈｉｎｇｏｍｏｎａｓ ｓＰ．ＤＺ３后微球菌剂的吸附增益效应进行研究。结果表明：２％的海藻酸钠为微球制备的最佳质量浓度，该微球制剂在液相中的吸附过程符合ＬａｇＥｒｇｒＥｎ准一级动力学方程和ＥＬｏｖｉｃｈ方程，微球的最大吸附量为２８．６ ｍｇ·ｇ～（－１）。用添加微生物的微球菌剂对ＢＤＥ－３污染水体进行修复时发．．．

近年来,土壤重金属污染已成为严重的环境问题,对作物生产、粮食安全和人类健康构成巨大威胁。镉(Cd)由于在环境中具有潜在的毒性和高流动性,使其成为重金属中毒性最大、分布最广泛的污染物之一。玉米作为我国和世界上主要的农作物,具有生物量大,叶片、茎秆Cd富集能力高,其向籽粒转运能力较低的特点,是比较理想的Cd污染土壤修复植物。玉米生长会受到Cd胁迫浓度、胁迫时期及环境条件的影响,且品种间存在差异,不同品种对Cd毒害的耐受性不同。本文在介绍玉米对Cd吸收、转运方式及其在不同器官分布的基础上,着重阐述了Cd对玉米生长发育和对水分代谢、矿质养分代谢、光合作用和呼吸作用等主要代谢过程的影响;并从耐逆性和避逆性两方面探讨了玉米对Cd的耐受机制。结合已有研究发现,现阶段主要以不同玉米品种对Cd胁迫的生理生化响应及其耐Cd差异比较研究为主,对其存在差异的生理、尤其分子机制还缺乏深入研究;同时,对玉米Cd耐受性评价标准不一致,是以生长受到影响的程度还是以器官中镉含量作为品种对镉耐受性的判断标准还有待于商榷。未来这些问题的解决将为利用生物技术手段培育适合不同Cd污染区域的玉米品种,实现玉米产业的可持续发展奠定基础。

对5株海洋微生物进行发酵培养,发酵液离心后,收集上清液,采用饱和正丁醇萃取制备海洋微生物的代谢产物,采用MTT活性跟踪法,以BEL-7402、RKO、A549、U251和MCF-7等细胞系为模型,对代谢产物进行抗肿瘤活性的筛选。结果显示,菌株S-1和N16代谢产物的活性组分具有较好的抗肿瘤活性:菌株S-1对MCF-7、U251和BEL-7402三种肿瘤细胞的IC50值分别为44、102和82μg/ml;菌株N16对MCF-7和BEL-7402两种肿瘤细胞的IC50值分别为84、133μg/ml。对菌株S-1和N16进行了16S r RNA序列分析、生理生化特征鉴定,结果显示,菌株S-1为短芽孢...

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