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堆肥过程中耐高温菌群的分离鉴定与群落结构分析
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作者 刘克椿 崔韵唯 +4 位作者 韦纯忠 蒋严波 申佩弘 魏源送 张俊亚 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2264-2276,共13页
高温菌剂能够缩短堆肥周期,提高堆肥品质,是一种常见的堆肥技术提升手段。通过结合培养组学研究方法,设置48种培养条件,包含6种培养基、2种氧环境(好氧&厌氧)和4种高温情境(50、60、70、80℃),从堆肥高温期样品中分离纯化获得196株... 高温菌剂能够缩短堆肥周期,提高堆肥品质,是一种常见的堆肥技术提升手段。通过结合培养组学研究方法,设置48种培养条件,包含6种培养基、2种氧环境(好氧&厌氧)和4种高温情境(50、60、70、80℃),从堆肥高温期样品中分离纯化获得196株耐高温菌株。基于16S rRNA生物学分类方法,共鉴定出4个门14个属35个种,其中厚壁菌门(98%)、芽孢杆菌属(51.5%)、地衣芽孢杆菌(28.6%)分别为在门、属、种水平上的优势菌,也包含一些嗜热菌属如热杆菌属(Caldibacillus)、栖热菌属(Thermus)等。有27株耐高温菌表现出了嗜热特性,在高温条件下对至少一种大分子(淀粉、纤维素、蛋白质、脂肪酸)有更强的降解作用,且有6株嗜热菌同时表现出对这4种大分子有机物的强降解作用。通过16s rRNA扩增子测序对比分析了不同来源高温堆肥样品中耐高温菌群结构。结果表明,厚壁菌门、放线菌门和拟杆菌门为优势菌门,而芽孢杆菌属、Savagea、热杆菌属、Limnochorda和嗜蛋白菌属为优势耐高温菌属,堆肥过程中仍有很多耐高温/嗜热细菌资源有待筛选和挖掘,需要设置更多样化的培养条件;基于PICRUSt2的耐高温菌群功能预测结果表明,高温阶段糖代谢、氨基酸代谢及辅助因子和维生素相关代谢为主要代谢途径。 展开更多
关键词 堆肥 耐高温菌 分离纯化 耐高温菌群结构 功能预测
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北京郊区河流潜在危险生物因子赋存特征
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作者 崔韵唯 辛苑 +4 位作者 张耀方 李垒 叶芝菡 魏源送 张俊亚 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期3941-3952,共12页
危险生物因子(DBAs)是我国生物安全法防范和应对的主要对象,明确北京郊区河流中DBAs赋存特征对保障北京用水安全具有重要的参考意义.从微生物学的角度,DBAs指可能对人类、动物、植物和环境等生物体造成重大危害的微生物、毒素和其他生... 危险生物因子(DBAs)是我国生物安全法防范和应对的主要对象,明确北京郊区河流中DBAs赋存特征对保障北京用水安全具有重要的参考意义.从微生物学的角度,DBAs指可能对人类、动物、植物和环境等生物体造成重大危害的微生物、毒素和其他生物活性物质.针对北京郊区河流(牤牛河、潮河和白河),基于宏基因组学研究方法,从DBAs分子生物学组成出发,解析了核酸(抗生素抗性基因,ARGs)、核酸&蛋白(病毒)和完整细胞结构(致病菌)等DBAs的赋存特征.结果表明,北京郊区河流水样和底质中存在高丰度的多重耐药ARGs,平均占比为74.11%±6.82%,但主要ARGs亚型为低风险型,传播性较低,牤牛河上游ARGs丰度最高,半城子水库对上游ARGs丰度起到一定控制作用;郊区河流中原核生物病毒多为蓝病毒科(Kyanoviridae)和尾病毒科(Peduoviridae),平均占比为16.98%±8.44%和16.19%±10.79%,真核生物病毒为拟菌病毒科(Mimiviriae)和藻类DNA病毒科(Phycodnaviridae),平均占比为10.37%±12.68%和8.34%±6.97%,均为对水体中藻类和致病菌的控制具有贡献的病毒科,经过半城子水库后,病毒组分发生剧烈变化,蓝病毒科、拟菌病毒科和藻类DNA病毒科的丰度显著增加.潮河、白河和牤牛河水体中的病毒群落存在显著差异;致病菌主要包括脑膜炎奈瑟菌(Neisseria meningitidis)、猪布鲁氏菌(Brucella suis)、肠道沙门氏菌(Salmonella enterica)和伯克霍尔德氏菌(Burkholderia pseudomalle)等,平均占比分别为19.17%±3.63%、12.76%±2.88%、11.22%±1.95%和8.26%±1.84%.不同支流和位点中的致病菌组成和丰度存在显著差异,这可能受到水质、污染源、环境因素和人类活动的影响.研究结果可为北京市郊区河流水安全管理和生物风险控制提供数据支撑. 展开更多
关键词 北京郊区河流 危险生物因子(DBAs) 抗生素抗性 病毒 致病菌
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