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微生物学通报

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    • 土壤拟杆菌与梭菌分解多糖类有机物质的研究进展与展望

      2022, 49(3):1147-1157.DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210393CSTR: 32113.14.j.MC.210393

      关键词:有机物质分解拟杆菌门多糖利用位点梭菌纲ABC转运蛋白
      摘要 (429)HTML (1215)PDF 2.22 M (1167)收藏

      摘要:土壤有机质的分解需要一系列环境微生物的参与,包括上游微生物进行有机质的初步分解、中间微生物的再分解利用和下游微生物的最终代谢过程。由微生物分泌的胞外水解酶将复杂有机质转变为简单有机质是整个分解过程的关键。近年来,针对肠道复杂有机质的微生物分解研究取得了显著进展,本文首先比较了有机质分解过程在人体肠道、反刍动物瘤胃和土壤环境三类生境的异同,然后详细分析比较了拟杆菌门(Bacteroidetes)和梭菌纲(Clostridia)进行糖类物质转运的过程机制。拟杆菌利用T9SS分泌系统进行胞外酶的分泌并依赖其多糖利用位点通过外膜的Sus复合体将初步分解后的寡糖类物质转运至周质空间,周质空间的糖苷水解酶将寡糖类物质进一步分解生成小分子糖,再经由内膜糖转运蛋白转运进胞内完成分解代谢过程。然而梭菌则是依靠纤维小体在胞外进行多聚糖的分解,再被胞外的底物结合蛋白捕获并由ABC转运蛋白转运进胞内,胞内单糖的浓度由双组分系统和碳代谢底物抑制机制协同调控。最后对未来有关土壤有机质分解需要解决的问题进行了展望。

    • 水稻土中脂肪酸互营氧化的研究进展

      2013, 40(1):109-122.

      关键词:水稻土, 短链脂肪酸, 互营, 稳定同位素探针
      摘要 (2879)HTML (0)PDF 534.75 K (4959)收藏

      摘要:水稻田是温室气体甲烷(CH4)的重要释放源之一, 有机质在水稻土中通过厌氧分解途径最终产生CH4和CO2。短链脂肪酸互营氧化是水稻土有机质降解的关键环节, 但是由于互营微生物独特的生理生态特性, 目前人们对于参与该过程的微生物群落及功能了解甚少。稳定同位素探针(SIP)技术被认为是实现环境中参与物质转化微生物种类与功能相耦合的有力工具。本文首先讨论互营过程的热力学基础和互营微生物的种间相互作用模式, 然后简要讨论了互营过程的环境影响因子, 最后详细综述稳定同位素探针技术在水稻土短链脂肪酸互营氧化过程中的相关研究。目前的研究表明: 参与水稻土脂肪酸互营氧化过程的互营细菌种类丰富、多样性高; 除已知互营细菌的作用外, 大量未培养、功能未知的细菌类型也可能参与短链脂肪酸的互营氧化; 对于互营细菌的伙伴而言, 新型产甲烷胞菌属(Methanocella)类型的古菌在不同脂肪酸互营降解过程中均起主要作用, 揭示了这类产甲烷古菌在水稻土厌氧产甲烷过程中的重要作用。

    • 互营氧化产甲烷微生物种间电子传递研究进展

      2015, 42(5):920-927.DOI: 10.13344/j.microbiol.china.150077CSTR: 32113.14.j.MC.150077

      关键词:互营产甲烷,种间H2转移,种间甲酸转移,种间直接电子传递
      摘要 (3540)HTML (1307)PDF 548.53 K (6002)收藏

      摘要:甲烷是重要的温室气体,也是典型的可再生性生物质能源。目前约70%的大气甲烷排放来源于产甲烷微生物过程。在产甲烷环境中,产甲烷菌与互营细菌形成互营关系,从而克服有机质厌氧分解反应的热力学能垒,实现短链脂肪酸和醇类物质的互营氧化产甲烷过程。该过程中,种间电子传递是关键步骤。本文首先概述了甲烷的研究意义及微生物互营降解有机质产甲烷的过程,然后分别综述了种间H2转移、种间甲酸转移和种间直接电子传递这3种种间电子传递机制的起源、发展、研究现状和未来所需要解决的研究问题。

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