地衣芽孢杆菌对亚硒酸盐的还原

利用高硒碳质泥岩中筛选出的地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformi),研究了该菌对亚硒酸盐硒的耐受与还原行为。结果表明,液体培养基(YEG)中,它能耐受320 mM亚硒酸盐硒的浓度,耐受硒酸盐硒的浓度可高达1000 mM。然而,高浓度的亚硒酸盐硒对它的生长有明显的抑制作用。在有氧和厌氧的环境中,地衣芽孢杆菌均能还原亚硒酸盐中的硒:将四价硒还原为纳米球状的元素硒颗粒,使其分布在菌体的周边和细胞内。在含5 mM亚硒酸钠的液体培养基中,还原亚硒酸钠硒成为元素硒的平均效率约为42%。地衣芽孢杆菌在生存环境无严格要求的条件下,其还原亚硒酸盐硒形成纳米元素硒颗粒的现象,是研究生物合成低毒的纳米活性元素硒和生物修复硒污染技术的基础,也为硒的微生物矿化过程提供了契机。     

胶质芽孢杆菌－蒙脱石相互作用实验研究

利用硅酸盐细菌研究了微生物对硅酸盐矿物的分解作用。选取层状硅酸盐矿物蒙脱石在30℃与一株编号为3025的硅酸盐细菌B.mucilaginosus进行交互作用,并利用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)分析溶液中Si、Al、Mg离子的出溶量,利用X射线衍射(XRD)和显微红外光谱(Micro-FTIR)分析微生物作用后矿物物相和微结构变化。发现经硅酸盐细菌作用后,蒙脱石化学成分及晶体结构发生了细微变化,为微生物活动促进粘土矿物分解作用研究提供了实验和理论依据。     

短小芽孢杆菌-蒙脱石相互作用实验研究

主要探讨短小芽孢杆菌与钙基蒙脱石相互作用过程中的现象及机理。SEM结果显示,大量土壤菌黏附、包裹于蒙脱石表面。加入蒙脱石后,短小芽孢杆菌-钙基蒙脱体系中有机酸含量明显降低。XRD结果表明,短小芽孢杆菌作用后蒙脱石层间距增大,001面衍射峰钝化。FTIR显示作用后蒙脱石出现了来自于土壤菌的新峰,其他基团峰出现蓝移或红移现象。经二阶导数红外光谱分析验证,蒙脱石中确实出现了来自于土壤菌的其他基团振动,揭示土壤菌代谢产物进入蒙脱石层间域内的初步可能性,这将为矿物-微生物相互作用间的机理研究提供新依据。     

微生物地球化学探矿—蜡样芽孢杆菌法寻找金,铀矿的试验研究

壤中蜡样芽孢杆菌找矿法是微生物地球化学探矿方法之一。本文叙述了蜡样芽孢杆菌法的找矿原理、野外工作方法、室内测量技术、野外初步试验的地质效果以及测量中应注意的若干问题。在已知隐伏金矿床（点）和铀矿床（点）上测得了明显的蜡样芽孢杆菌计数异常，并在４６０铀（钼）矿床外围的铀矿化远景地段进行了试验，地质效果较为理想。     

一株胶质芽孢杆菌与蒙脱石交互作用实验研究

硅酸盐矿物是地表系统三大岩石中最主要的造岩矿物,广泛分布于土壤与地层中,且与微生物之间存在着普遍的交互作用,该交互作用对于研究元素的生物地球化学循环具有重要的科学意义。蒙脱石族矿物是地表分布最广且最具代表性     

芽孢杆菌Cr23还原Cr6+的初步研究

硫酸盐还原菌(Sulfate reduction bacteria)是一类在土壤或水体重金属污染生物修复中能够发挥重要作用的微生物类群。本实验采用摇瓶培养和还原率的测定方法,研究了一株采自海岸潮间带土壤的SRB芽孢杆菌还原Cr6+的效率及培养条件对其还原Cr6+效率的影响。结果显示该菌株可在Cr6+浓度600 mg/L条件下正常生长,300 mg/L浓度下的生长最佳,Cr6+还原率高达75%。培养液中的碳源、氮源和pH对该菌株的Cr6+还原率有显著影响,其中以乙酸钠或柠檬酸钠为碳源,硝酸钠为氮源的还原效率最高;初步结果显示,菌株Cr23是一株环境适应性和Cr6+还原能力较强的SRB,具可应用于土壤或水体铬污染修复的潜力。     

多粘芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)吸附Cu2+的实验研究

细菌表面往往存在多种化学基团,能够通过吸附作用影响环境流体中金属元素的活动性,从而与表生条件下的元素富集、矿物成核结晶等地球化学过程密不可分。为了深入认识细菌吸附作用的地球化学意义和环境效应,揭示细菌吸附金属离子的热力学行为,选择了多粘芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)为研究细菌,系统开展了滴定实验和Cu2 吸附实验。通过连续酸滴定方法分析了细菌表面的化学特征,发现多粘芽孢杆菌在pH值为7.54~6.50范围内,表面带负电荷,表现出质子吸附行为;设计开展了Cu2 吸附实验,发现溶液的pH值对Cu2 吸附有一定影响,可能存在Cu2 与细菌表面质子的交换作用;根据Cu2 吸附等温线拟合计算,发现吸附等温线符合Langmuir和Freundlich吸附模型,根据Langmuir模型计算得到每个细胞的Cu2 饱和吸附量高达1.69×10-7mg。     

微生物-矿物接触模式影响矿物溶解机制的实验研究——以多粘芽孢杆菌参与下的微纹长石溶解为例

微生物可通过直接和间接作用方式影响硅酸盐矿物的溶解。在细菌生长的不同阶段,这两种方式的贡献有所差异。利用微孔滤膜进行了一系列实验,研究了多粘芽孢杆菌对微纹长石溶解的影响。结果表明,在细菌生长的0~96h内,细菌及代谢产物能通过直接和间接作用共同促进微纹长石的溶解,但微纹长石中各元素的溶出在方式上有一定的差别,K和Si的溶出主要受间接作用的影响,而Al的溶出主要受直接作用的影响。在稳定期和衰亡期,细菌及代谢物均对K,Al,Si三种元素的溶出起较强的促进作用。在长石溶解的过程中,细菌的生长消耗、细菌表面络合作用、代谢物络合作用等均是影响离子浓度变化的重要因素,三种作用的协同效应,使得实验溶液中离子浓度随细菌生长表现出不规则变化的特点。     

石英粉尘激活TLR4信号通路诱导气道炎症反应的机制研究

为了探索大气颗粒物中石英粉尘诱导气道炎症反应的分子机制,采用XRD对石英粉尘进行了物相分析,并以支气管上皮细胞作为染毒对象,将石英粉尘作用于细胞24 h后,CCK-8检测细胞存活率,ELISA检测培养上清液中的白细胞介素-6(IL-6)和白细胞介素-8(IL-8)的浓度,Western Blot检测TLR4的表达,使用Toll样受体4特异性抑制剂TAK 242预处理后检测IL-6、IL-8、TLR4水平。实验结果显示,石英粉尘的主要物相是石英,并含部分方解石;随着石英粉尘染毒浓度的增加,细胞相对存活率下降;与对照组相比,100μg/mL组上清液中IL-6与IL-8浓度显著增加(P<0.01);50、75和100μg/mL组的高水平IL-6和IL-8可被TAK 242拮抗,使用TAK 242预处理后,100μg/mL组IL-6、IL-8浓度显著降低(P<0.01);TLR4的表达量随石英粉尘浓度增加而升高,且TAK 242的干预可以有效阻止TLR4通路的活化。研究结果表明,石英粉尘可以刺激支气管上皮细胞分泌高浓度的炎症因子,其机制可能是TLR4信号通路的活化。