有活力但不可培养(viable but non-culturable,VBNC)状态是细菌遭遇逆境时进入的一种特殊状态,该状态下的菌体在条件适宜时可复苏并恢复其致病性,被认为是细菌躲避不良环境的一种生存策略。VBNC状态菌体对人类医学和工农业生产具有巨大...有活力但不可培养(viable but non-culturable,VBNC)状态是细菌遭遇逆境时进入的一种特殊状态,该状态下的菌体在条件适宜时可复苏并恢复其致病性,被认为是细菌躲避不良环境的一种生存策略。VBNC状态菌体对人类医学和工农业生产具有巨大的潜在威胁,开展关于VBNC状态的检测及诱导、复苏及其机制研究可为减少或避免该状态细菌的危害提供理论基础。本文简要综述了细菌VBNC状态在诱导、复苏及致病性等方面的研究进展,并结合本实验室及国内外相关团队近年来在植物病原细菌VBNC状态研究中的结果,详细总结了VBNC状态细菌的形成和复苏机制,对植物病原细菌在环境胁迫下的存活机制、病害田间初侵染来源分析及VBNC状态菌体在病害循环中的作用等相关研究具有重要参考意义。展开更多
细菌活的非可培养(Viable but non-culturable,VBNC)状态是指在一定环境胁迫条件下,一些不形成芽孢的细菌仅保留很低代谢活性但无法分裂,失去在培养基上形成菌落能力的状态.细菌的这一状态也可逆转而恢复生长形成菌落,称为复苏.自1982...细菌活的非可培养(Viable but non-culturable,VBNC)状态是指在一定环境胁迫条件下,一些不形成芽孢的细菌仅保留很低代谢活性但无法分裂,失去在培养基上形成菌落能力的状态.细菌的这一状态也可逆转而恢复生长形成菌落,称为复苏.自1982年这一状态被发现以来,已有60余种非芽孢菌被报道可进入VBNC状态,其中包括许多常见致病菌,从而给以菌落培养为基础的常规检测手段带来了挑战.目前VBNC菌研究领域仍以现象报道为主,对其形成条件、生物学特性、遗传机制等尚未完全了解.本综述重点介绍了近期关于VBNC状态与群体感应效应及环境应力机制相关的一些发现和假说,并简述了VBNC状态细菌在细胞形态结构、蛋白表达及毒性方面的变化规律,以及在不同细菌中发现的与复苏过程相关的细胞复苏因子类似物等;揭示了VBNC作为适应机制在不同细菌种群中的普遍性存在及其与细胞间信号传导之间可能存在的密切联系;最后列举了用于VBNC细菌检测的新技术,并提出该领域未来的研究范围应从致病菌扩大到所有环境细菌.展开更多
高盐含酚废水治理是污水处理领域亟待解决的一个难题。目前,以微生物为核心的生物处理高盐含酚废水技术备受关注。迄今为止,耐盐降酚微生物的筛选菌源仅限于基于常规分离培养方法所能获得的仅占0.01%~10%的微生物菌群,大量的潜在功能菌...高盐含酚废水治理是污水处理领域亟待解决的一个难题。目前,以微生物为核心的生物处理高盐含酚废水技术备受关注。迄今为止,耐盐降酚微生物的筛选菌源仅限于基于常规分离培养方法所能获得的仅占0.01%~10%的微生物菌群,大量的潜在功能菌群因处于有活性但非可培养(viable but non-culturable,VBNC)状态而未被研究。在阐述耐盐降酚微生物研究现状的基础上,结合课题组的研究结果,提出利用复苏促进因子(resuscitation promoting factor,Rpf)探索具有潜在耐盐降酚功能的微生物,为复苏培养高效耐盐降酚菌提供新思路,并为生物强化处理高浓度有机工业废水提供有效的方法途径。展开更多
目的:微生物是降解磺胺类抗生素(sulfonamides,SAs)的主要驱动者,但在抗生素胁迫下易处于活的非可培养状态(viable but non-culturable,VBNC)而无法筛选得到;利用藤黄微球菌产生的复苏促进因子(resuscitation-promoting factor,Rpf)改善...目的:微生物是降解磺胺类抗生素(sulfonamides,SAs)的主要驱动者,但在抗生素胁迫下易处于活的非可培养状态(viable but non-culturable,VBNC)而无法筛选得到;利用藤黄微球菌产生的复苏促进因子(resuscitation-promoting factor,Rpf)改善VBNC降解菌群的生长繁殖特性,提高废水的抗生素去除效果。方法:以磺胺二甲嘧啶(sulfamethazine,SMZ)废水为处理对象,利用Rpf蛋白的复苏作用驯化SMZ废水处理系统内活性污泥中潜在的功能降解菌群。结果:当SMZ质量浓度为0.5 mg/L时,投加Rpf蛋白后,SMZ的去除率提高了9.38%;当SMZ质量浓度增加到20 mg/L时,SMZ的去除率提高了17.10%;高通量测序结果表明,Rpf蛋白的投加主要促进了与SMZ降解相关的归属于变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidota)的unclassified_f_Comamonadaceae、OLB8、Shinella和Rhodococcus等在系统内的富集,进而提高了SMZ去除效果。结论:首次利用Rpf强化微生物降解SMZ废水,为Rpf应用于其他磺胺类抗生素的去除提供了理论基础。展开更多
在传统水体消毒技术刺激下,细菌会进入活的不可培养(viable but nonculturable,VBNC)状态来提高自身存活率。在撤去外部压力时,未被消毒技术完全去除的VBNC细菌可在水储存和分配期间发生一定程度的复苏,而这些复苏的细菌很可能进入人体...在传统水体消毒技术刺激下,细菌会进入活的不可培养(viable but nonculturable,VBNC)状态来提高自身存活率。在撤去外部压力时,未被消毒技术完全去除的VBNC细菌可在水储存和分配期间发生一定程度的复苏,而这些复苏的细菌很可能进入人体并导致严重疾病。然而,目前仍不清楚水体消毒过程中活的不可培养细菌的形成与复苏机制。该文通过检索了95篇相关文献并结合课题组在抗生素耐药菌方面的消毒控制和细菌休眠方面的研究进行了系统分析。首先,介绍了在不同水消毒技术下VBNC细菌的形成并阐述了其潜在的形成机制,其主要包括了严谨反应、能量代谢、一般应激反应系统和毒素-抗毒素系统。其次,介绍了VBNC致病菌复苏的风险和总结了13种复苏方法。该文还综述了自然复苏、复苏促进因子(Rpf)与自诱导剂复苏等3种复苏机制的不同。在修复了细胞损伤并恢复氧化还原平衡和代谢活性之后,VBNC细菌才能发生自然复苏。Rpf能够帮助VBNC细菌重塑细胞壁,这有助于VBNC细菌恢复可培养能力。自诱导剂-2能够促进微生物种群中的细胞间通讯并增加katG的表达来降低过氧化氢毒性,从而促进VBNC细菌的复苏。最后,对今后的研究方向进行了展望,介绍了微流控技术、稳定同位素示踪代谢活性分析方法、单细胞重水标记拉曼光谱方法和荧光能量共振转移技术等可以用于研究VBNC细菌复苏机制的前沿技术。该综述能为回答“多大剂量的消毒技术能够灭活VBNC细菌并避免其复苏”和“复苏的VBNC细菌生理特性是否都恢复到正常水平”等问题提供参考,为水处理过程中微生物安全性评估和制定更有效的消毒策略提供理论依据。展开更多
高氨氮废水的生物处理技术因安全高效而备受关注,但反硝化细菌的分离菌源仅限于常规分离培养法所获得的不到1%的微生物,绝大多数菌株因处于活的但非可培养(“viable but non-culturable”,VBNC)状态而未能被发掘。复苏培养VBNC菌群对强...高氨氮废水的生物处理技术因安全高效而备受关注,但反硝化细菌的分离菌源仅限于常规分离培养法所获得的不到1%的微生物,绝大多数菌株因处于活的但非可培养(“viable but non-culturable”,VBNC)状态而未能被发掘。复苏培养VBNC菌群对强化高氨氮废水的生物处理具有重要意义。本文利用复苏促进因子复苏培养高氨氮废水中的VBNC菌株,16S rRNA基因测序对其进行同源性分析,初步鉴定复苏培养的菌株归属于Gordonia和Pseudomonas属。通过测定特殊培养基中硝态氮、亚硝态氮和氨氮的浓度,研究VBNC菌株的好氧反硝化性能,其中,菌株ZYR51的好氧反硝化能力较强。本研究为挖掘潜在具有好氧反硝化性能的VBNC菌种提供了新方法,并为筛选高效去除高氨氮废水的菌种资源提供了新思路。展开更多
文摘有活力但不可培养(viable but non-culturable,VBNC)状态是细菌遭遇逆境时进入的一种特殊状态,该状态下的菌体在条件适宜时可复苏并恢复其致病性,被认为是细菌躲避不良环境的一种生存策略。VBNC状态菌体对人类医学和工农业生产具有巨大的潜在威胁,开展关于VBNC状态的检测及诱导、复苏及其机制研究可为减少或避免该状态细菌的危害提供理论基础。本文简要综述了细菌VBNC状态在诱导、复苏及致病性等方面的研究进展,并结合本实验室及国内外相关团队近年来在植物病原细菌VBNC状态研究中的结果,详细总结了VBNC状态细菌的形成和复苏机制,对植物病原细菌在环境胁迫下的存活机制、病害田间初侵染来源分析及VBNC状态菌体在病害循环中的作用等相关研究具有重要参考意义。
文摘细菌活的非可培养(Viable but non-culturable,VBNC)状态是指在一定环境胁迫条件下,一些不形成芽孢的细菌仅保留很低代谢活性但无法分裂,失去在培养基上形成菌落能力的状态.细菌的这一状态也可逆转而恢复生长形成菌落,称为复苏.自1982年这一状态被发现以来,已有60余种非芽孢菌被报道可进入VBNC状态,其中包括许多常见致病菌,从而给以菌落培养为基础的常规检测手段带来了挑战.目前VBNC菌研究领域仍以现象报道为主,对其形成条件、生物学特性、遗传机制等尚未完全了解.本综述重点介绍了近期关于VBNC状态与群体感应效应及环境应力机制相关的一些发现和假说,并简述了VBNC状态细菌在细胞形态结构、蛋白表达及毒性方面的变化规律,以及在不同细菌中发现的与复苏过程相关的细胞复苏因子类似物等;揭示了VBNC作为适应机制在不同细菌种群中的普遍性存在及其与细胞间信号传导之间可能存在的密切联系;最后列举了用于VBNC细菌检测的新技术,并提出该领域未来的研究范围应从致病菌扩大到所有环境细菌.
文摘高盐含酚废水治理是污水处理领域亟待解决的一个难题。目前,以微生物为核心的生物处理高盐含酚废水技术备受关注。迄今为止,耐盐降酚微生物的筛选菌源仅限于基于常规分离培养方法所能获得的仅占0.01%~10%的微生物菌群,大量的潜在功能菌群因处于有活性但非可培养(viable but non-culturable,VBNC)状态而未被研究。在阐述耐盐降酚微生物研究现状的基础上,结合课题组的研究结果,提出利用复苏促进因子(resuscitation promoting factor,Rpf)探索具有潜在耐盐降酚功能的微生物,为复苏培养高效耐盐降酚菌提供新思路,并为生物强化处理高浓度有机工业废水提供有效的方法途径。
文摘在传统水体消毒技术刺激下,细菌会进入活的不可培养(viable but nonculturable,VBNC)状态来提高自身存活率。在撤去外部压力时,未被消毒技术完全去除的VBNC细菌可在水储存和分配期间发生一定程度的复苏,而这些复苏的细菌很可能进入人体并导致严重疾病。然而,目前仍不清楚水体消毒过程中活的不可培养细菌的形成与复苏机制。该文通过检索了95篇相关文献并结合课题组在抗生素耐药菌方面的消毒控制和细菌休眠方面的研究进行了系统分析。首先,介绍了在不同水消毒技术下VBNC细菌的形成并阐述了其潜在的形成机制,其主要包括了严谨反应、能量代谢、一般应激反应系统和毒素-抗毒素系统。其次,介绍了VBNC致病菌复苏的风险和总结了13种复苏方法。该文还综述了自然复苏、复苏促进因子(Rpf)与自诱导剂复苏等3种复苏机制的不同。在修复了细胞损伤并恢复氧化还原平衡和代谢活性之后,VBNC细菌才能发生自然复苏。Rpf能够帮助VBNC细菌重塑细胞壁,这有助于VBNC细菌恢复可培养能力。自诱导剂-2能够促进微生物种群中的细胞间通讯并增加katG的表达来降低过氧化氢毒性,从而促进VBNC细菌的复苏。最后,对今后的研究方向进行了展望,介绍了微流控技术、稳定同位素示踪代谢活性分析方法、单细胞重水标记拉曼光谱方法和荧光能量共振转移技术等可以用于研究VBNC细菌复苏机制的前沿技术。该综述能为回答“多大剂量的消毒技术能够灭活VBNC细菌并避免其复苏”和“复苏的VBNC细菌生理特性是否都恢复到正常水平”等问题提供参考,为水处理过程中微生物安全性评估和制定更有效的消毒策略提供理论依据。
文摘高氨氮废水的生物处理技术因安全高效而备受关注,但反硝化细菌的分离菌源仅限于常规分离培养法所获得的不到1%的微生物,绝大多数菌株因处于活的但非可培养(“viable but non-culturable”,VBNC)状态而未能被发掘。复苏培养VBNC菌群对强化高氨氮废水的生物处理具有重要意义。本文利用复苏促进因子复苏培养高氨氮废水中的VBNC菌株,16S rRNA基因测序对其进行同源性分析,初步鉴定复苏培养的菌株归属于Gordonia和Pseudomonas属。通过测定特殊培养基中硝态氮、亚硝态氮和氨氮的浓度,研究VBNC菌株的好氧反硝化性能,其中,菌株ZYR51的好氧反硝化能力较强。本研究为挖掘潜在具有好氧反硝化性能的VBNC菌种提供了新方法,并为筛选高效去除高氨氮废水的菌种资源提供了新思路。
