Yellowstone＇s acid waters： A plethora of chemical and biological activity

Yellowstone National Park contains numerous thermal and non-thermal acid waters with pH=1.23-5.0. These acid-sulfate waters are produced from the microbial oxidation of elemental sulfur which is formed from abiotic oxidation of hydrogen sulfide. Metal concentrations are usually very low in these waters so that H^＋ is often the major cation and greater in concentration than Al or Fe.Concentrations of Cu, Zn, Cd, Pb, Co, Ni, and Cr are frequently at or below detection limits. Many of these waters closely approximate pure sulfuric acid solutions. Thermal acid waters have been sampled in Norris Geyser Basin, Gibbon Geyser Basin, Lemonade Creek, and Washburn Springs. Non-thermal acid waters frequently contain high arsenic concentrations. Acid-sulfate waters life： numerous Bacteria, Archaea, and Eukarya. Chemoautotrophs, have been sampled in Brimstone Basin. The thermal acid waters contain an abundance of microbial life from all three domains of phototrophs, and heterotrophs are also common in these waters. Several of these microbes are responsible for the rapid oxidation of iron and arsenic in thermal spring overflows and within large pools. Measured oxidation rates are faster by many orders of magnitude than the abioitic oxidation rates. Common archaea in acid waters include Sulfolobus and Thermoplasma. Common bacteria include Acidithiobacillus, Acidimicrobium, Hydrogenobaculum, and Thiomonas. Common eukarya are algae such as Cyanidium, Euglena, Chlorella, Chlamydomonas, Ulothrix, and Zygogonium. Although aquatic life in acid-sulfate waters is dominated by microbes, insect larvae are also found.     

甲烷氧化与氨氧化微生物及其耦合功能

甲烷氧化与氨氧化过程分别对控制温室气体甲烷和氧化亚氮方面有着特殊作用,土壤及湿地等环境中的甲烷氧化菌和氨氧化菌在生态系统碳、氮生物循环中扮演着重要的角色。论述了甲烷氧化与氨氧化过程的微生物学机制,甲烷氧化菌和氨氧化菌的群落结构变化,分析了甲烷氧化菌和氨氧化菌在碳、氮循环以及它们在控制重要温室气体排放中的环境功能,阐述了甲烷氧化菌和氨氧化菌的关联作用机制。以期深入揭示甲烷氧化菌与氨氧化菌的空间分异与耦合机制,为深入探讨这类微生物的生态机制和环境功能提供科学线索。     

漫谈海洋地微生物学

文章由地微生物学谈起,论述海洋地微生物学的研究历史及难度等。讨论海洋地微生物学内容及其环境的特点、研究现状及方向。文章寄希望于海洋环境、地质等地球科学家与微生物学家等的共同努力、密切配合,大力开拓我国的海洋地微生物学研究。     

俄罗斯勘察加半岛热泉的地球化学和微生物学

勘察加半岛位于欧洲板块、北美板块和太平洋板块交汇的过渡带上,是世界火山活动最活跃的地区之一.其众多的热液系统不断的向地表释放地热气体和流体.以N2和CO2为主的地热气体也经常含有高浓度的H2,CH4和H2S.大气水和熔岩水构成了勘察加热泉水的主要源,水体温度从20 ℃到＞90 ℃不等.水化学性质变化同样显著,pH范围从3.1到9.8.热泉水溶解盐以氯化钠为主,同时包括K+,H3BO3,H4SiO4,Ca2+和SO42-等其他多种溶解组分.此区域也有以直链烷烃为主的石油形成.从勘察加的热泉系统中已分离出至少24种嗜热微生物.尽管其中大多数是异养微生物,但根据其生存环境的特点,自养微生物在热泉系统中可能同样很多.这些微生物对碳、硫和铁在热液系统中的生物地球化学循环有着非常重要的作用.目前,非培养的方法和生物定量的手段已用来研究勘察加热泉中微生物生态及其所具有的生物地球化学功能.     

微生物对金属元素的浸出作用及其应用研究进展

文章简述了表生地质环境中的微生物对Au、Ag等贵金属元素和Cu、Pb、Cd、As、Hg等重金属元素的浸出作用及其在探矿、浸取选矿、土壤污染评价和修复、城市污泥和废水处理等方面的应用研究进展。指出：深入研究地质体中的微生物与金属元素的相互作用和机理，将是地球科学的重要研究动态之一。     

养殖的日本鳗鲡肠道中细菌的数量和组成

用稀释滴种的定量方法，分别于甘露醇卵黄多黏菌素、马铃薯葡萄糖、伊红美蓝、链球菌琼脂、CDC厌氧琼脂和营养琼脂中分离计数不同饵料投喂阶段在饱食和空腹状态下养殖的日本鳗鲡肠道中细菌的数量和组成．结果表明：在空腹状态下，其细菌数量约为10^4～10^7个／g；在饱食状态下约为10^4～10^8个／g．在空腹状态下其肠道菌群组成以厌氧菌为主，其次为大肠菌群，再者为芽孢杆菌，未分离到肠球菌．在饱食状态下其肠道菌群以厌氧菌为主，红虫投喂期其次为大肠菌群，而肠球菌占第三位；白仔料投喂期大肠杆菌、肠球菌和芽孢杆菌的数量相当；黑仔、幼鳗、成鳗期芽孢杆菌数量占第二，大肠杆菌数量占第三．在饱食和空腹状态下，其肠道菌群数量以红虫投喂期的为最高，随着养殖时间的延长，肠道菌群数量下降．     

高效降解有机物和促藻生长菌株的分离和筛选

本实验采用对虾饲料浸出液培养基从对虾健康养殖池中富集并分离出60株优势菌．通过对蛋白质、淀粉和CODMn的降解能力及对小球藻（Chlorella sp．）生长的影响等指标的检测,筛选出5^#、9^#和24^#共3株能高效降解有机物和促藻生长的菌株．10d内,其对CODMn的去除率均在40％以上．在有机培养液中,这3株菌对小球藻生长均有显著促进作用（p〈0．05）,经过7d培养,藻细胞密度分别比对照菌提高了92．3％、98．1％、32．7％．在无机培养液中,9^#菌对小球藻生长有明显的促进作用（P〈0．05）,经过7d培养,藻细胞密度比对照菌提高了77．3％．经初步鉴定5^#、9^#和24^#这3株菌分别属于弧菌属（Vibrio）、假单胞菌属（Pseudomonas）和芽孢杆菌属（Bacillus）的细菌．     

低温贮藏罗非鱼微生物学质量变化特性和保藏期

进行了罗非鱼在0,5,10,15℃贮藏过程中的微生物学质量变化特性和高品质期、货架期的研究,并对其特定腐败菌假单胞菌、细菌总数、VBN与感官评价的一致程度进行了探讨。结果表明,罗非鱼在0～15℃温度区域是淡水鱼中鲜度下降慢的鱼种,在0,5,10,15℃贮藏中,罗非鱼的高品质期分别为11,6,3和1.5d,货架期分别为20,9.5,5和2.5d。高品质期和货架期终点的假单胞菌数平均为(6.27±0.23)Log10cfu·g-1和(7.70±0.11)Log10cfu·g-1,显示了假单胞菌计数与罗非鱼的感官鲜度及保藏期具有较可靠的一致性。高品质期和货架期终点的细菌总数平均为(6.84±0.60)Log10cfu·g-1和(8.08±0.41)Log10cfu·g-1,VBN值平均为(11.8±1.38)mg·100-1·g-1和(20.1±1.66)mg·100-1·g-1,均无显著差异(P>0.05),表明细菌总数和VBN作为罗非鱼低温贮藏的鲜度指标与感官鲜度评价有较好的一致性。     

海绵共附生微生物中具有α-葡萄糖苷酶抑制活性菌株的筛选与初步鉴定

通过建立α-葡萄糖苷酶抑制剂筛选模型,对美国圣璜岛海域海绵共附生微生物发酵产物进行活性筛选.其中,α-葡萄糖苷酶活性测试反应体系是在96孔酶标板中进行,在α-葡萄糖苷酶浓度为0.008 U/cm3,pH值为6.8,反应温度为37℃及测定生成物波长为405 nm的基础上,优化筛选模型.结果表明,模型的最佳筛选条件:底物PNPG的浓度为10 mmol/dm3、活性测试反应时间为25min,样品溶剂DMSO含量为2%(V/V).以α-葡萄糖苷酶抑制剂阿卡波糖作为阳性对照样品,根据优化后的抑制活性筛选模型对212株海绵共附生微生物的粗提物样品进行筛选.结果表明:19株微生物的粗提物抑制率大于50%;其中,抑制活性最高的5株菌株的粗提物,在浓度为0.4、0.6、0.8 mg/cm3时,其抑制活性均在70%以上,远远高于阿卡波糖的最高抑制率58%(1.6 mg/cm3).其中菌株HY936粗提物浓度在0.4 mg/cm3时,仍具有很高的α-葡萄糖苷酶抑制率79.3%.通过16SrDNA序列测定与分析,鉴定该菌株为坚强芽孢杆菌(Bacillus firmus).坚强芽孢杆菌代谢产物能显著抑制α-葡萄糖苷酶活性,这为研制新型α-葡萄糖苷酶抑制剂提供了有力的线索,对坚强芽孢杆菌有待作进一步的研究.