黄海透光层悬浮半导体矿物组成及其促进微生物胞外电子传递过程初探     

刘佳  孙元  任桂平  鲁安怀  李艳  丁竑瑞 《岩石矿物学杂志》2020,39(1):96-104

在地球上最为活跃的海洋透光层体系中,矿物-微生物交互作用的形式十分丰富。系统采集了黄海近海透光层水体样品,测试分析发现其中分布大量悬浮半导体矿物及微生物群落。通过电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)、环境扫描电子显微镜(ESEM)及配有的EDX能谱仪,从宏观到微区对悬浮颗粒矿物的化学元素组成进行了测试分析,发现其主要矿物组成元素为Si、O、Na、K、Ca、Al等,且含有较高含量的Mn、Fe、Ti等金属元素;通过X射线衍射光谱(XRD)、拉曼光谱(Raman)测试从整体到局部分析悬浮颗粒矿物的物相组成,发现其主要组成矿物为石英、钠长石、方解石、云母和绿泥石等,还有锐钛矿、金红石、板钛矿、针铁矿等铁、钛金属氧化物半导体矿物。通过16S rRNA高通量测序分析海水中主要微生物群落为Proteobacteria、Actinobacteria、Bacteroidetes、Planctomycetes、Woeseia、Fluviicola等,并通过构建双室反应体系对海水微生物与悬浮矿物间氧化还原作用及胞外电子传递过程进行了表征,结果显示增加海水悬浮矿物作为电子受体后,体系开路电压由330. 80 mV提升至426. 59 mV,提升比率达130%,最大输出功率由8. 376 9 mW/m^2提升至12. 096 8 mW/m^2,为原体系的1. 44倍。实验研究表明,海水透光层悬浮矿物能有效参与并促进微生物胞外电子传递过程,为后续深入研究基于电子能量传递利用的半导体矿物-微生物协同作用以及元素循环调控机制奠定初步基础。  相似文献   

NaHSO3对两种微藻生长及胞外多糖和藻胆蛋白含量的影响     

梁英  闫译允  黄徐林  田传远  胡乃霞  王帅 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2020,(1):21-29

本文研究了0.25~3 mmol/L浓度的NaHSO3对紫球藻(Porphyridium violaceum)和0.06~0.96 mmol/L浓度的NaHSO3对蓝隐藻(Chroomonas placoidea)的叶绿素荧光参数(PSII最大光能转化效率Fv/Fm、相对电子传递速率rETR、光化学淬灭qP、非光化学淬灭NPQ)、细胞密度、干重、胞外多糖和藻胆蛋白含量的影响。研究表明,较低浓度的NaHSO3对紫球藻和蓝隐藻的生长及活性物质积累有促进作用,2种微藻进行生长和活性物质积累的最适NaHSO3浓度分别为0.5和0.12 mmol/L,此条件下,实验结束时,2种微藻的Fv/Fm、rETR、qP、细胞密度、干重、胞外多糖和藻胆蛋白含量均达到最大值,显著高于对照组。其中,紫球藻的最终细胞密度、干重、胞外多糖和藻胆蛋白含量分别比对照组增加了36.0%、19.1%、71.8%和69.0%。蓝隐藻的上述参数在NaHSO3浓度为0.12 mmol/L时则比对照组增加了60.8%、45.4%、60.0%和53.1%。另一方面,NaHSO3浓度为2~3 mmol/L时显著抑制紫球藻生长及活性物质积累,NaHSO3浓度为0.48~0.96 mmol/L则不利于蓝隐藻生长及活性物质积累。研究结果表明,适合紫球藻和蓝隐藻生长及胞外多糖和藻胆蛋白积累的最佳NaHSO3浓度分别为0.5和0.12 mmol/L,该研究为2种微藻的开发利用提供了理论依据。  相似文献   

Cu2+对序批式反应器中活性污泥胞外聚合物产量及其组分的影响     

李姗姗  朱四富  马丙瑞  于娜玲  赵长坤  信帅帅  潘云浩  吴淑妍  武原原  高孟春 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2020,(2):107-115

研究了长期暴露条件下Cu2+对序批式反应器(SBR)性能及其活性污泥胞外聚合物(EPS)特性的影响。结果表明,进水中加入10 mg·L-1的Cu2+后,在SBR运行的第16~55天,COD和NH+4-N的去除率保持稳定;在第56~75天,COD和NH+4-N的平均去除率与进水Cu2+浓度为0 mg·L-1时相比分别下降了3.88%和6.41%。浓度为10 mg·L-1的Cu2+长期作用下,活性污泥中EPS、松散附着EPS(LB-EPS)和紧密附着EPS(TB-EPS)产量及LB-EPS和TB-EPS中蛋白质(PN)含量增加。傅里叶变换红外光谱分析表明10 mg·L-1 Cu2+的长期暴露导致TB-EPS中PN的C=O键、N-H键和C-O键相对含量降低。X射线光电子能谱(XPS)测试结果显示在10 mg·L-1 Cu2+长期暴露条件下,LB-EPS和TB-EPS中元素Cu和O百分含量增加。  相似文献   

南海沉积物细菌胞外蛋白酶在家族水平上的多样性   总被引：2，自引：0，他引：2  

杨金玉  冯阳阳  陈秀兰  解彬彬  张玉忠  石梅  张熙颖 《海洋学报(英文版)》2019,38(12):73-83

海洋产蛋白酶细菌及其分泌的胞外蛋白酶在降解有机氮以推动海洋氮循环进行方面发挥着重要作用，但目前对这二者多样性的认识非常有限。本研究自南海沉积物中筛选得到90株产蛋白酶细菌，并通过N-端氨基酸序列，分析了其胞外蛋白酶在家族水平上的多样性。16S rRNA基因序列分析的结果表明，筛选的产蛋白酶细菌均属于Gammaproteobacteria纲，且大多数属于Alteromonadales目和Vibrionales目的不同属。对其中14株菌株的14个胞外蛋白酶的N-端氨基酸序列分析表明，所有这些蛋白酶属于金属蛋白酶的M4家族或丝氨酸蛋白酶的S8家族。本研究提供了海洋沉积物产蛋白酶细菌在类群及其胞外蛋白酶在类型上的新细节，这将有助于全面了解微生物酶促降解海洋沉积物有机氮的过程和机理。  相似文献   

海豚链球菌及其胞外产物诱导的牙鲆血清抗体应答分析     

费辰杰  赵娜  唐小千  绳秀珍 《海洋湖沼通报》2015,(1):73-78

海豚链球菌(Streptococcus iniae)是引起鱼类链球菌病的主要致病菌,对牙鲆(Paralichthys olivaceus)等养殖鱼类造成巨大危害。本文制备了海豚链球菌强毒株NUF849的福尔马林灭活全菌(FKC)、胞外产物(ECPs)及全菌与胞外产物的混合物(FKC+ECPs),以其免疫牙鲆,在免疫后第42天分别以海豚链球菌NUF849和NUF812攻毒,并在免疫前以及免疫后第7、14、21、28、35、42天与攻毒后第7天取样,分析3种免疫原以及免疫后再攻毒所诱发的血清抗体应答。结果显示,免疫后牙鲆体内产生了分别针对FKC和ECPs的特异性抗体,且各免疫组中FKC诱导的抗体水平较ECPs高,2种抗原间存在一定程度的交叉反应;FKC+ECPs组的两种抗体水平显著高于其他组(P0.05);攻毒后第7天2种抗体水平都显著升高(P0.05),并且免疫原来源菌株NUF849攻毒组的2种抗体水平高于非免疫原来源菌株NUF812攻毒组。攻毒后存活牙鲆的血清对NUF849、NUF812全菌蛋白及其胞外产物进行Western-blot分析,结果显示抗血清与全菌蛋白的阳性反应条带位于25~100kDa,与胞外产物的阳性反应条带位于18~100kDa。本文结果表明灭活海豚链球菌与胞外产物都能够诱发牙鲆产生特异性抗体,二者混合物的免疫效果更好,且NUF849来源的免疫原可以刺激牙鲆产生针对NUF812菌株的交叉保护抗体,为牙鲆海豚链球菌疫苗成分的筛选提供了基础资料。  相似文献   

Distributions and seasonal variations of dissolved carbohydrates in the Jiaozhou Bay,China   总被引：1，自引：0，他引：1  

Gui-Peng Yang  Yan-Ping ZhangXiao-Lan Lu  Hai-Bing Ding 《Estuarine, Coastal and Shelf Science》2010

Surface seawater samples were collected in the Jiaozhou Bay, a typical semi-closed basin located at the western part of the Shandong Peninsula, China, during four cruises. Concentrations of monosaccharides (MCHO), polysaccharides (PCHO) and total dissolved carbohydrates (TCHO) were measured with the 2,4,6-tripyridyl-s-triazine spectroscopic method. Concentrations of TCHO varied from 10.8 to 276.1 μM C for all samples and the ratios of TCHO to dissolved organic carbon (DOC) ranged from 1.1 to 67.9% with an average of 10.1%. This result indicated that dissolved carbohydrates were an important constituent of DOC in the surface seawater of the Jiaozhou Bay. In all samples, the concentrations of MCHO ranged from 2.9 to 65.9 μM C, comprising 46.1 ± 16.6% of TCHO on average, while PCHO ranged from 0.3 to 210.2 μM C, comprising 53.9 ± 16.6% of TCHO on average. As a major part of dissolved carbohydrates, the concentrations of PCHO were higher than those of MCHO. MCHO and PCHO accumulated in January and July, with minimum average concentration in April. The seasonal variation in the ratios of TCHO to DOC was related to water temperature, with high values in January and low values in July and October. The concentrations of dissolved carbohydrates displayed a decreasing trend from the coastal to the central areas. Negative correlations between concentrations of TCHO and salinity in July suggested that riverine input around the Jiaozhou Bay had an important effect on the concentrations of dissolved carbohydrates in surface seawater. The pattern of distributions of MCHO and PCHO reported in this study added to the global picture of dissolved carbohydrates distribution.  相似文献   

螺旋藻多糖对肿瘤细胞生长及Hela细胞早期凋亡作用的实验研究   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

于红  吕锐  张学成 《海洋科学》2008,32(1):38-40

采用MTT法(四甲基偶氮唑盐比色法)研究了钝顶螺旋藻多糖(PSP)对Hela细胞及HepG2细胞生长的抑制作用。结果表明,随PSP浓度及培养时间的增加,肿瘤细胞存活率逐渐降低,抑制率逐渐增加,以PSP40 mg/L作用72 h最为显著。应用Annexin V/PI双染色流式细胞仪检测了早期Hela细胞凋亡,未经PSP处理的正常Hela细胞凋亡细胞极少,经PSP处理的细胞,凋亡细胞的百分比明显高于正常对照组,其作用随着剂量的增加和时间的延长而增强,具有量效关系和时效关系。结果说明PSP的抗肿瘤机制,除了诱导肿瘤细胞凋亡,还存在细胞毒性等其他机制,是多种机制共同作用的结果。  相似文献   

长松藻基本营养成分分析及其多糖的提取     

熊皓平  黄涛  吉宏武  邵海艳 《广东海洋大学学报》2007,27(3):82-85

对南海长松藻(Codium cylindricum Holmes)的主要营养成分进行了分析,结果显示:多糖、蛋白质和粗纤维是构成藻体的主要营养成分,占藻体干基的80%左右,其中多糖占55.57%、粗纤维占11.09%、蛋白质占12.57%,但脂肪含量仅为0.59%。水溶性营养成分较为丰富,水浸出物总量为34.55%,其中包括水溶性蛋白、水溶性多糖、游离氨基酸等。多糖是长松藻的主要有效成分。单因素及正交实验结果表明:长松藻多糖提取的最佳工艺参数为浸提温度95℃,浸提时间1.5 h,料水质量比1∶50,多糖得率为9.79%。  相似文献   

膜-生物反应器与活性污泥工艺处理氨氮废水的微生物特性比较   总被引：1，自引：1，他引：1  

高孟春  杨敏  佘宗莲  金春姬 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2005,35(5):830-834

考察了膜-生物反应器（MBR）与活性污泥工艺（CAS）处理无机氨氮废水的对比研究.结果表明,同CAS相比,MBR处于高容积负荷、低污泥负荷的运行状态下,硝化效果较好,除了短期的pH控制故障外,氨氮转化为硝酸盐氮的转化率可达99%.随着运行时间的增加,膜组件的截留作用导致MBR内胞外多聚物的积累,电镜扫描（SEM）不能观察到运行后期微生物的形态变化,然而,CAS中微生物形态变化不大.2个反应器中硝化菌、亚硝化菌和异养菌的变化趋势是一致的,异养菌仅为硝化细菌的万分之一;但与MBR相比, CAS中硝化菌数量少32%,亚硝化菌的数量少35%,异养菌数量少24%.  相似文献   

营养盐水平对四种海洋浮游硅藻胞外多糖产量的影响   总被引：10，自引：0，他引：10  

王大志  黄世玉  程兆第 《台湾海峡》2003,22(4):487-492

4种海洋浮游硅藻(牟勒氏角毛藻、海链藻、三角褐指藻和新月菱形藻)培养在改进的f／2培养基中，研究了不同氮、磷和硅营养水平对它们胞外多糖产量的影响．结果表明，硅藻胞外多糖的生产和释放具有种间特异性，角毛藻和海链藻胞外多糖的生产和释放主要在静止期，而三角褐指藻和新月菱形藻在指数生长期前期和静止期都能生产和分泌较高的胞外多糖；培养液中低浓度磷减少了4种硅藻在静止期胞外多糖的产量，但增加了角毛藻在生长期前期胞外多糖的产量；氮浓度的降低增加了三角褐指藻在指数生长前期胞外多糖的产量，但减少了其他3种藻类胞外多糖的产量；硅浓度的降低对4种硅藻胞外多糖的产量影响不大，在一定程度上还促进了静止期胞外多糖的生产．本研究表明，营养盐水平对硅藻胞外多糖生产的影响因种类和细胞所处生长期不同而存在着很大的差异．  相似文献