环境微生物专栏 | 近期重要期刊最值得看的研究进展盘点(20210806)

2021
08/09

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微生态
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PNAS

科研| PNAS:肠道微生物对营养不良猪模型代谢改变的贡献

本文由R.A Uyghurii编译

美国华盛顿大学医学院肠道微生物组和营养研究中心Jeffrey I Gordon等人于2021年5月25日在PNAS发表题为《Gut microbiome contributions to altered metabolism in a pig model of undernutrition》的文章。全球有2亿多儿童营养不良,占5岁以下儿童死亡率的45%。患有急性营养不良的儿童表现出消瘦(躯体发育受损),常伴有发育迟缓(线性生长减少)、骨骼发育、神经发育和免疫功能缺陷以及代谢紊乱。流行病学研究表明,儿童急性营养不良不仅仅是由于食物不安全,肠道微生物群落发育紊乱是一个促成因素;严重急性营养不良(SAM)和中度急性营养不良(MAM)儿童;与按年龄顺序匹配的健康儿童相比,体重-长度-z-评分分别为2到3分和高于3分的微生物群显得更不成熟。对生长健康和营养不良儿童的微生物群研究证明:不成熟的微生物群与营养不良相关。这些因果关系的测试激发了微生物群定向补充食品(MDCFs)的发展,旨在修复营养不良儿童的微生物群。

一项控制喂养的研究,包括一小群12到18个月大的孟加拉国中度急性营养不良儿童,确定了一种MDCF配方,可以修复他们的微生物群;修复与血浆蛋白质组的显著变化有关,其特征是骨生长、代谢、免疫功能和神经发育的关键介质水平发生改变,使其进入健康状态。这些观察结果促使科学家们研究肠道微生物对家猪体重增加的影响。作者关注猪这个物种是因为:首先,猪占了占全球肉类摄入量的∼35%,其生产成本很大程度上受饲料转化为体重的效率以及动物生长均匀程度的影响。其次,因为其在解剖学、生理学和新陈代谢方面与人类有许多相似之处,猪被用作研究人类营养和新陈代谢的模型等。第三,大多数商业养猪业在高度控制的养殖系统中饲养动物,以促进高效和一致的生长表型。这些系统通常包括分阶:段喂养计划,将动物从早期、更昂贵、易消化、营养丰富的饮食过渡到后期、更便宜、营养强化的饮食,其中能量/营养的提取更依赖于肠道微生物组中编码的表达代谢活动。

为了实现更合理的商业养猪,需要获得更多关于肠道微生物组群和宿主共同发育的知识;这一知识可以使人们在更深入地了解菌群中哪些组分在将饮食成分转化为用于其生长需求的产品中起着关键作用的基础上制定饮食。可控的养猪环境为进行纵向研究提供了很好的机会,这些纵向研究旨在描述饮食、微生物组学特征和宿主生理学之间的相互作用,因此更迫切需要关注肠道微生物群是否/如何促进生长等过程。因此作者以营养不良猪作为实验对象,研究了肠道微生物对营养不良猪模型代谢改变的贡献

在本研究中,作者基于量子信息理论的冯·诺依曼熵计算方法开发了一种算法(基于熵的微生物生态学研究方法,EMMER),以鉴定母体接受或不接受母体饮食限制(DR)的猪的连续采样的粪便微生物群的代表性特征。研究结果发现,在其生长周期结束后,随意提供或限制饲喂通常由农场饲养的猪提供的一系列饮食。在出生后第三个月,DR与全喂(FF)猪相比,体重减轻了45%,而且这差异在5个月的研究中持续存在。产后第70天后,DR组的微生物组的编码酶基因与多糖降解相关的基因的表达量显著降低。DR组的微生物组中这些差异与粪便丁酸水平降低有关,而丁酸是宿主能量的主要来源,此外血浆甘油三酸酯,生糖氨基酸和尿素循环前体的水平显著增加。在食用富含玉米/大豆的“终结饮食”饲料期间收集的DR和FF粪便微生物群的功能特征,随后在可控喂养条件下的致生性小鼠中进行了测定,其中所有动物均为提供了相同数量的肥育期猪饲料。结果证实DR微生物组产生丁酸的能力降低。而且,定殖有DR微生物组的小鼠肝脏中的脂肪酸氧化也减少,这种代谢作用可以解释氨基酸从蛋白质合成到补充DR猪肝脏能量储备的方向

本研究中对农场动物肠道微生物组的发展和功能进行了纵向研究,并结合了将农场动物的微生物群落和饮食纳入其中的无菌小鼠模型,从而构建了制定一套明智的,促进家畜健康生长的微生物饲养管理方法。总而言之,本研究的结果可能会为动物饲养提供一些参考,也可能为动物饲养方法的改良等提供一定的帮助,进而有望今后产生重大的经济效益。


摘要:肠道微生物组表达功能调节躯体生长的概念对婴儿和儿童健康以及动物健康具有重要意义。利用产生体重增加减少的饮食限制(DR)的代际猪模型,我们开发了一种特征选择算法,以识别DR粪便微生物组群与全饲(FF)猪粪便微生物组群的代表性特征,而两组猪在其生长周期中均食用相同的饮食。然后,用DR和FF微生物群定殖无菌小鼠,并用猪饲料进行控制饲养。DR微生物组减少了降解生长后期饮食中主要成分的基因的表达,减少了丁酸盐的产生,而丁酸盐是一种关键的宿主可获得的能量来源,并与肝脏脂肪酸代谢减少有因果关系 (β-氧化)和替代能源基质的选择。本研究所描述的方法将有助于制定包括农场动物在内的不同物种的微生物组管理,从而保证它们的健康生长。

关键词:碳水化合物活性酶;特征选择/信息论;肠道微生物组;营养不良;代谢调节;

原名:Gut microbiome contributions to altered metabolism in a pig model of undernutrition

译名:肠道微生物对营养不良猪模型代谢改变的贡献

期刊:PNAS

IF:11.205

发表时间:2021.5.25

通讯作者:Jeffrey I Gordon

通讯作者单位:美国华盛顿大学医学院肠道微生物组和营养研究中心

DOI号:10.1073/pnas.2024446118

原文链接:

https://www.pnas.org/content/118/21/e2024446118.long

Critical Reviews in Microbiology

综述| Critical Reviews in Microbiology:昆虫微生物共生体作为新型抗生素来源的研究进展

本文由丁丁猫编译

比利时鲁汶大学微生物与分子系统系Leen Van Campenhout等人于2021年5月25日在Crit. Rev. Microbiol上发表题为《Microbial symbionts of insects as a source of new antimicrobials : a review》的综述性文章。随着对昆虫共生体及其代谢产物抗菌活性研究的增多,有必要对这一领域的最新进展和发现进行深入综述。本综述的目的是总结近期关于昆虫共生体及其代谢产物抗菌筛选的文献,以揭示这些昆虫共生体在早期药物发现中的价值和潜力。首先,对常用的筛选方法进行更深入的研究,并概述正在研究的昆虫及其具有抗菌活性的共生体,以确定可能的研究趋势和差距,最后分析分离的活性代谢物及其作为新的抗菌药物的潜力。

摘要:如今,我们急需增加对抗菌药物的研发投入以防止出现抗生素耐药性危机。目前,多方科研人员专注对昆虫及其微生物群的研究,以寻找新的抗菌剂。本文综述了近年来有关昆虫共生体、其代谢物及两者联合抗菌筛选的研究文献,来揭示它们在早期药物探索研究中的价值。我们总结了用于分离和鉴定昆虫共生体抗菌活性的方法和主要步骤,并指出了这些研究之间的实质差异。分离昆虫链霉菌(Streptomyces)是目前研究中的一个热点,但有研究发现其他共生体同样有抗菌活性。当下许多昆虫属和目的微生物群至今仍未被界定清楚,这在未来有很大的研究空间。在昆虫共生体的抗菌筛选工程中,导致了一系列新的活性生物分子被发现,主要包括多肽和聚酮化合物。在此,我们论述了15种共生体产生的化合物及其抗菌谱。其中,Cyphomycin似乎是迄今为止最有发展潜力的昆虫共生体抗菌剂,它是一种由培菌性驼切叶蚁(Cyphomyrmex)与链霉菌的共生体中分离出来的新抗生素。总的来说,昆虫微生物群是用于开发新抗菌药物的优选对象,这是很有前景的探索领域。

关键词:抗生素、昆虫共生体、微生物群、昆虫、药物开发

原名:Microbial symbionts of insects as a source of new antimicrobials : a review

译名:昆虫微生物共生体作为新型抗生素来源的研究进展

期刊:Critical Reviews in Microbiology

IF:7.624

发表时间:2021.5.25

通讯作者:Leen Van Campenhout

通讯作者单位:比利时鲁汶大学微生物与分子系统系

DOI号:10.1080/1040841X.2021.1907302

原文链接:

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/1040841X.2021.1907302

npj Biofilms and Microbiomes

科研| npj Biofilms and Microbiomes:微生物电解池阳极生物膜中两种高效且专一降解乙酸盐的电化学活性微生物对于乙酸盐的竞争

本文由CrystalJ编译

沙特阿拉伯的阿卜杜拉国王科技大学的海水淡化与再利用中心,生物与环境科学与工程部的Krishna P. Katuri 和Pascal E. Saikaly等人于2021年5月31日在npj Biofilms and Microbiomes杂志上发表题为《Competition of two highly specialized and efficient acetoclastic electroactive bacteria for acetate in biofilm anode of microbial electrolysis cell》的文章。本研究通过比较分别接种于相同运行条件下的MEC时,两种高效且可以专一代谢乙酸盐的EAB(Geobacter sulfurreducensDesulfuromonas acetexigens)的电化学特性和动力学特征,然后通过荧光原位杂交研究G. sulfurreducensD. acetexigens同时接种在以乙酸盐或以污水为底物的MEC中的发展过程。此研究为加速MEC在生活污水处理上的应用提供了理论指导。

摘要:微生物电解池(microbial electrolysis cell, MEC)在处理污水时需要保持一定的功能的稳定性,而这取决于阳极生物膜中的高效电化学活性微生物(electroactive bacteria,EAB)的功能冗余性。因此,研究共存于阳极生物膜的高效的EAB是否竞争相同的资源(电子供体和受体),对于MEC成功应用于污水处理是非常关键的。在这里,我们将两种高效的、可以利用乙酸钠的EAB, G. sulfurreducens(GS)和 D. acetexigens (DA),分别接种于相同条件的MEC中,比较两种EAB以乙酸钠为电子供体生长时的电化学特性和动力学特性。此外,我们通过荧光原位杂交监测由DA和GS组成的二元体系,在以乙酸钠或生活污水为燃料时,在MEC中生长时的发展过程。表观Monod动力学参数表明,与由GS形成的生物膜(jmax:9.6 ± 0.2 A/m2和 Ks, app:2.9 ± 0.2 mM)相比,由DA形成的生物膜拥有更高的jmax(10.7 ± 0.4 A/m2)和更低的Ks, app(2 ± 0.15 mM)。此外,与GS相比,DA把更多的电子转移给阳极进行呼吸。在以乙酸钠为电子供体、由GS和DA作为共培养物的MEC中,以阳极为最终受体进行生长时,DA的丰度为98%,远高于GS的丰度。相比之下,在以废水为电子供体,由GS和DA作为共培养物的MEC中,尽管只以动力学参数为依据时,DA的优势超过GS,但DA和GS共存于EAB中,其丰度分别为55 ± 2%、24 ± 1.1%。在功能冗余的情况下,高效利用乙酸盐且可以产生的高电流密度的EAB对于以污水为燃料的MEC的性能稳定性具有重要意义。我们的研究也为未来利用高效EAB提高MEC在处理污水时的产电性能提供了研究思路。

原名:Competition of two highly specialized and efficient acetoclastic electroactive bacteria for acetate in biofilm anode of microbial electrolysis cell

译名:微生物电解池阳极生物膜中两种高效且专一降解乙酸盐的电化学活性微生物对于乙酸盐的竞争

期刊:npj Biofilms and Microbiomes

IF:7.290

发表时间:2021.05.31

通讯作者:Krishna P. Katuri 和Pascal E. Saikaly

通讯作者单位:沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学的海水淡化与再利用中心的生物与环境科学与工程部

DOI号:10.1038/s41522-021-00218-3

原文链接:

https://doi.org/10.1038/s41522-021-00218-3

Molecular Ecology

科研| Molecular Ecology:丰富与稀有部分揭示土壤细菌和真菌群落结构的长期稳定性

本文由PBE编译

瑞士苏黎世农业研究卓越中心Agroscope, Franco Widmer等人于2021年6月23日在Molecular Ecology发表题为《Long-term stability of soil bacterial and fungal community structures revealed in their abundant and rare fractions》的论文,这项研究在土壤监测网络(NABO)的30个不同长期监测点评估了五年来土壤细菌和真菌群落的时间动态。研究发现30个地点(三种不同土地利用类型:耕地、草地、森林)的土壤细菌和真菌群落结构因土地利用和地点而异。细菌和真菌群落结构的正常操作范围(NOR)取决于位点、土地管理和土壤性质。由丰富和稀有OTU组成的部分群落与整个群落高度相关,表明几百个OTU的子集可以高度代表由几千个OTU组成的整个群落。本项研究为检测因环境条件变化与人为活动而发生的群落变化提供新的视野。

摘要:尽管土壤微生物对生态系统服务很重要,但对其群落的长期调查却很少。利用宏条形码评估了三种土地利用类型(即耕地、永久草地和森林)中超过五年土壤细菌和真菌群落的时间动态。发现土壤微生物群落保持相对稳定,时间差异小于不同地点之间的差异。耕地土壤的时间变异性最高。仅在细菌的一个位点和真菌的两个位点检测到群落结构在五年内持续变化的迹象,为土壤微生物群落的长期稳定性提供了进一步的支持。用滑窗分析评估OTU丰度对群落结构的影响。OTU丰度降低的部分群落与整个群落的结构相似性逐渐降低。这与OTU丰度的急剧下降形成对比,因为稀有OTU的子集(<0.01%)与整个细菌和真菌群落存在0.97和0.81的相关性。23.4%的细菌和19.8%的真菌OTU被鉴定为稀有(既不属于位点核心也不与环境因素相关),而67.3%的细菌和64.9%的真菌OTU被鉴定为稀有但充足的。结果表明,五年来土壤微生物群落以其丰富和稀有的部分表现出高度的稳定性。这为确定特定地点土壤微生物群落的正常活动范围提供了一个步骤,这是检测因环境条件变化或人为活动而可能发生的群落变化的先决条件。

关键词:时间动态,稀有生物圈,正常操作范围,土壤质量检测,下一代生物监测

原名:Long-term stability of soil bacterial and fungal community structures revealed in their abundant and rare fractions

译名:丰富与稀有部分揭示土壤细菌和真菌群落结构的长期稳定性

期刊:Molecular Ecology

IF:6.185

发表时间:2021.6.23

通讯作者:Franco Widmer

通讯作者单位:瑞士苏黎世农业研究卓越中心Agroscope

DOI号:10.1111/mec.16036

原文链接:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/mec.16036

Environmental Microbiology

科研| Environmental Microbiology: 用稳定同位素核酸探针技术检测海洋中可代谢溶解性有机质的海绵动物相关细菌

本文由Moon编译

海绵动物共生功能体由海绵动物宿主及其相关微生物群组成,是重要的水生生态系统驱动因素,因为它们具有高效的过滤系统、可以跟周围生物的相互作用,同时共生功能体本身可以参与营养循环和提供栖息地。2021年6月22日,阿姆斯特丹大学生物多样性和生态系统动力学研究所淡水和海洋生态学系的Sara Campana等人在Environmental Microbiology上发表题为《DNA-stable isotope probing DNA-stable isotope probing (DNA-SIP) identifies marine sponge-associated bacteria actively utilizing dissolved organic matter (DOM)》的研究文章。他们首次将稳定同位素核酸探针技术(DNA-SIP, DNA-stable isotope probing)16S扩增子测序联合应用于海洋共生功能体分析,发现了7种可以参与溶解性有机物代谢的海绵动物相关细菌。该团队表示,该技术未来可用于追踪海绵动物和微生物相互作用过程中各种有机物或非有机物的吸收。

摘要:海绵动物含有多种相关微生物群落,并在海洋生态系统溶解有机物 (DOM, dissolved organic matter) 的(再)循环中发挥重要作用。将海绵动物相关微生物群落结构跟DOM代谢联系起来,对于理解宿主-微生物在物质吸收、加工和交换过程中的相互作用至关重要。此次研究首次将稳定同位素核酸探针技术(DNA-SIP, DNA-stable isotope probing)和海绵动物共生功能体(holobiont)16S rRNA扩增子测序相结合来确定哪些共生细菌类群参与了DOM的吸收。同时用等摩尔量未标记(12C)和同位素标记(13C)的DOM对海绵动物Plakortis angulospiculatus进行培养,发现7种细菌扩增子序列变异(ASV, amplicon sequence variants)是DOM的首位活跃利用者,分属于PAUC34f,变形菌门(Proteobacteria), 海绵杆菌门(Poribacteria), 硝化螺旋菌门(Nitrospirae)和绿弯菌门(Chloroflexi)。同时,这项研究支撑了PAUC34f, Poribacteria和Chloroflexi能够通过异养碳代谢降解有机质,而Nitrospirae可能具有混合营养代谢方式的猜想。综上所述,这项研究首次提出了DNA-SIP用于检测海洋中细菌群落相关功能共生体的底物代谢过程的应用,并为多种海绵动物相关细菌和DOM消耗之间的联系提供了实验证据。

原名:DNA-stable isotope probing DNA-stable isotope probing (DNA-SIP) identifies marine sponge-associated bacteria actively utilizing dissolved organic matter (DOM)

译名:用稳定同位素核酸探针技术检测海洋中可代谢溶解性有机质的海绵动物相关细菌

期刊:Environmental Microbiology

IF:5.491

发表时间:2021年6月22日

通讯作者:Sara Campana

通讯作者单位:阿姆斯特丹大学,生物多样性和生态系统动力学研究所,淡水和海洋生态学系

DOI号:10.1111/1462-2920.15642

原文链接:

https://sfamjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/1462-2920.15642





科研| Environmental Microbiology:暗黑菌为主的甲烷水合物沉积物中的微生物代谢和适应 

本文由Moon编译

目前人们对天然气水合物中的微生物组及其代谢与功能了解较少。2021年6月30日,佐治亚理工学院的Jennifer B Glass研究团队在国际期刊Environmental Microbiology上发表题为《Microbial metabolism and adaptations in Atribacteria-dominated methane hydrate sediments》的研究论文,在这项研究中,他们通过16S扩增子、宏基因组和宏蛋白组(16S rRNA gene amplicon, metagenomic, metaproteomic analysis)方法,对多处水合物海岭(Hydrate Ridge)的JS-1 暗黑菌(Atribacteria)的分布、系统发育和代谢功能进行了整合分析。他们发现JS-1-genus-1的暗黑菌在天然气水合物稳定带(gas hydrate stability zone)中大量存在,同时它们具有多种抗渗透逆境的策略。因此,这项研究为对富甲烷生态系统中普遍存在的微生物的代谢和适应提供了新的证据和观点。

摘要:气体水合物(gas hydrates)中含有数以十亿吨计的天然气,然而其栖息的微生物组并未得到广泛研究。我们对多处水合物海岭(Hydrate Ridge)含甲烷水合物(methane hydrate)底泥沉积物的16S rRNA 扩增子(amplicon),宏基因组(metagenomes)和宏蛋白组(metaproteomes)数据进行整合分析,来探索新微生物代谢和合成功能。结果表明,随着底泥深度的增加,暗黑菌(Atribacteria)相对序列丰度(relative sequence abundance)通常也增加。大多数暗黑菌ASVs属于JS-1-Genus 1,与其他含气体水合物底泥中发现的序列聚为一簇。我们在沉积物岩芯中复原了21个跨三个地球化学带(geochemical zones)的宏基因组组装基因组箱(metagenome-assembled genomic bins),包括硫酸盐-甲烷过渡带、金属(铁/锰)还原带和气体水合物稳定带。同时,我们还证明了,细菌发酵(bacterial fermentation)是乙酸发酵产甲烷途径(aceticlastic methanogenesis)中醋酸盐的来源以及金属还原带中铁还原的动力。此外,我们在暗黑菌和拟杆菌(Firmicutes)和其他深层细菌和热袍菌门(Thermotogae)的培养超嗜热菌(hyperthermophiles)中发现了镍-铁氢化酶-Na+/H+反转运体超复合物(Hun,Ni-Fe hydrogenase-Na+/H+ antiporter supercomplex)。暗黑菌表达了一种新调节因子(AtiR)下游的三ATP非依赖(TRAP)转运蛋白。暗黑菌还具备适应极端条件(如高盐、高压和低温)的能力,包括渗透剂二肌醇磷酸酯(di-myo-inositol-phosphate)的合成以及K+刺激的焦磷酸酶(pyrophosphatase)和荚膜蛋白(capsule proteins)的表达。

原名:Microbial metabolism and adaptations in Atribacteria-dominated methane hydrate sediments

译名:暗黑菌占优势的甲烷水合物沉积物中的微生物代谢和适应

期刊:Environmental Microbiology

IF:5.491

发表时间:2021年6月30日 

通讯作者:Jennifer B. Glass

通讯作者单位:佐治亚理工学院地球与大气科学学院

DOI号:10.1111/1462-2920.15656

原文链接:

https://sfamjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/1462-2920.15656





科研| Environmental Microbiology:一种与沿海海洋病原体有关的深海细菌

本文由流浪过的梦编译 

热那亚大学地球、环境和生命科学系Luigi Vezzulli等人于2021年6月7日在Environmental Microbiology发表题为《A deep-sea bacterium related to coastal marine pathogens》的文章。本研究从深海分离的细菌物种进行基因组序列分析着手,探索深海细菌与海洋病原体之间的关系。深海具有特殊的物理化学参数,如高静水压力、极低的营养含量和水团的物理分离,这些可能排除了深海微生物与近岸和浅水海洋生物之间的重要相互作用。 总的来说从遥远的地中海深海中分离出来的该浮游海洋细菌,它具有与动物致病性相关的基因型和表型特征,可能在沿海海洋病原体的起源中发挥了进化作用

摘要:毒性特征从适应宿主以外的环境生态位进化可能是海洋微生物病原体的一个共同特点,探索这些特征可能对了解它们的出现和致病潜力至关重要。本文报道了一种新的海洋细菌物种,Vibrio Bathopelagicus sp. nov. 的基因组序列分析,该细菌从地中海温暖的深海水域 (3309米深) 中分离出来。有趣的是,对海洋双壳类动物有致病性的沿海弧菌与V. bathopelagicus sp. nov.密切相关。V. bathopelagicus sp. nov.基因组编码的基因不仅与环境适应深海有关,还与毒性有关,如R5.7元件、MARTX毒素丛、VI型分泌系统和锌金属蛋白酶,这些基因以前与养殖牡蛎的弧菌感染有关。对地中海贻贝Mytilus galloprovinalis和太平洋牡蛎Crassostrea gigas的免疫细胞 (血细胞) 进行的功能体外实验结果,以及Mytilus早期幼虫发育实验的结果支持了V. bathopelagicus sp. nov.对双壳类动物的强毒性。海洋浮游细菌具有与动物致病性相关的基因型和表型特征,可能在沿海海洋病原体的起源中发挥了进化作用

关键词:深海、浮游细菌、基因编码、病原体、毒力

原名:A deep-sea bacterium related to coastal marine pathogens

译名:一种与沿海海洋病原体有关的深海细菌

期刊:Environmental Microbiology

IF:5.491

发表时间:2021年6月7日

通讯作者:Luigi Vezzulli

通讯作者单位:热那亚大学地球、环境和生命科学系

DOI号:10.1111/1462-2920.15629

原文链接:

https://sfamjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/1462-2920.15629





科研| Environmental Microbiology:贫营养海洋中粒子相关和自由生活的细菌群落受不同环境因素的影响

本文由三鲜饺编译

以色列海法大学Leon H. Charney海洋生物学院海洋生物学系的Daniel Sher等人于2021年5月25日在Environmental Microbiology上发表了题为《Particle-associated and free-living bacterial communities in an oligotrophic sea are affected by different environmental factors》的文章,为探索不同环境因素对贫营养海域中微生物群落结构的影响,两年内分别在春、夏、秋三个季节在东地中海贫营养区域按照不同的深度和粒级进行了6次取样。对所采样品进行16S扩增子测序,之后使用PICRUSt进行代谢功能预测。研究发现,不同粒级(自由生活和粒子相关)对细菌群落结构和代谢功能影响最大 

摘要:在海洋中,环境条件在多个时空尺度上发生变化。我们在超贫营养地海的六次季节性巡航(两年)中研究了影响细菌群落结构的因素,包括时间、深度和粒级。不同粒级的细菌群落差异最大,其次是深度,最后是季节。自由生活(free-living,FL)的群落比粒子相关(particle-associated,PA)的群落具有更高的分类学多样性并且更加稳定,以AlteromonasRalstonia 等异养细菌反复“繁殖”为特征。异养的FL和PA群落也与不同的环境参数相关:FL群落与深度和浮游植物相关,而PA细菌主要与采样时间有关。然而,有很大一部分群落结构的变化无法用我们测量的参数来解释。使用PICRUSt从16S扩增子测序数据中对PA群落的代谢潜力进行预测,发现了许多与生物大分子以及塑料、其它石油产品和除草剂的降解和利用相关的通路。FL群落富含磷酸肌醇(一种潜在的磷源)和多环芳烃代谢相关通路。 

关键词:东地中海,16S rRNA 扩增子测序,粒子相关,自由生活,季节性,人为污染,浮游植物

原名:Particle-associated and free-living bacterial communities in an oligotrophic sea are affected by different environmental factors

译名:贫营养海洋中粒子相关的和自由生活的细菌群落受不同环境因素的影响

期刊:Environmental Microbiology

IF:5.491

发表时间:2021.5.25

通讯作者:Daniel Sher

通讯作者单位:以色列海法大学Leon H. Charney海洋生物学院海洋生物学系

DOI号:10.1111/1462-2920.15611

原文链接:

https://sfamjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/1462-2920.15611

Microbiological Research

科研| Microbiological Research:微需氧条件下霍氏肠杆菌对纺织废水中偶氮染料的微生物降解

本文由流浪过的梦编译 

尼日利亚奥贡州阿贝奥库塔联邦农业大学生物科学学院与应用植物学系Paul Olusegun Bankole等人于2021年6月7日在Microbiological Research发表题为《Microbial degradation of azo dyes by textile effluent adapted, Enterobacter hormaechei under microaerophilic condition》的文章,本研究利用傅里叶变换红外光谱 (FT-IR)、高效液相色谱 (HPLC) 和气相色谱-质谱 (GC-MS) 对代谢物进行表征,从而得出以下几个结论

a) 霍氏肠杆菌对活性黄145和活性红180 染料的去除效率分别为98% 和 98.8%

b) 偶氮还原酶与 Reactive Yellow 145和Reactive Red 180 染料中偶氮键的不对称裂解有关

c) 微需氧条件增强了霍氏肠杆菌的染料降解能力

d) 该菌株在环保去除有机染料方面显示出广阔的潜力

摘要:具有里程碑意义且可持续的环保染料处理工艺对环境的影响有待改善。本研究调查了在优化培养条件下,来自纺织废水污染土壤的适应性霍氏肠杆菌SKB 16  (Enterobacter hormaechei SKB 16) 的偶氮染料降解效率。采用标准微生物学和分子生物学技术对菌株进行了鉴定。采用E. hormaechei分别对活性黄145 (RY 145) 和活性红F3B (RR 180) 染料进行了脱色试验,研究了pH、温度和染料浓度对脱色的影响。该菌株在pH 7、温度37℃、100 ppm浓度下培养98 h,活性黄145和活性红180的脱色率最高 (98%)。酶分析表明,偶氮还原酶和漆酶分别在降解过程中对两种染料的偶氮键的断裂和脱硫起主要作用。利用傅里叶变换红外光谱 (FT-IR)、高效液相色谱 (HPLC) 和气相色谱-质谱 (GC-MS) 对代谢物进行表征。此后,根据官能团、保留时间、质量/电荷比和分子量的变化推断降解。本研究阐明了该菌株在生态友好型纺织品偶氮染料去除中的应用前景。此外,由于有效管理本该严格和广泛筛选过程的时间,可重复性和可持续性得到增强。

关键词: 适应性物种、霍氏肠杆菌、气相色谱-质谱、活性黄145、反应红F3B

原名:Microbial degradation of azo dyes by textile effluent adapted, Enterobacter hormaechei under microaerophilic condition

译名:微需氧条件下霍氏肠杆菌对纺织废水中偶氮染料的微生物降解

期刊:Microbiological Research

IF:5.415

发表时间:2021年6月7日

通讯作者:Paul Olusegun Bankole

通讯作者单位:尼日利亚奥贡州阿贝奥库塔联邦农业大学

DOI号:10.1016/j.micres.2021.126805

原文链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0944501321001117

本文由作者自行上传,并且作者对本文图文涉及知识产权负全部责任。如有侵权请及时联系(邮箱:nanxingjun@hmkx.cn
关键词:
营养不良,微生物,研究,海洋,饮食,代谢

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