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祝贺!天昊客户微生物扩增子项目成功登陆环境工程和食品科学一区杂志


原创 上海天昊生物 
 
炎热的夏季高温渐退,可是天昊客户发表文章的热度却持续高涨。最近,天昊客户微生物16S扩增子项目文章又在环境工程食品科学一区杂志上连续发表,其中既有使用我们常规16S扩增子检测的项目,又有利用天昊生物Accu16STM细菌绝对定量测序技术发表的文章。在恭喜客户取得好成绩的同时,也让我们来看一下相关文章。

 

01

 

文章一

1英文题目:Response of microbial communities based on full-scale classification and antibiotic resistance genes to azithromycin and copper combined pollution in activated sludge nitrification laboratory mesocosms at low temperature
中文题目:低温下活性污泥硝化系统中基于全尺度分类的微生物群落和抗生素抗性基因对阿奇霉素和铜复合污染的响应
期刊名:Bioresource Technology 
影响因子:9.642  (工程技术类一区Top)
发表时间:2021830


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◆研究概要:


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自从抗生素的杀菌和抑菌功效被发现以来,抗生素的生产和使用量急剧增加。其中,大环内酯类、磺胺类、甲氧苄啶类和喹诺酮类在污水处理厂(WWTPs)的进出水中含量最为丰富,尤其是环境浓度相对较高的阿奇霉素(AZM)。抗生素与WWTPs中检测到的抗生素抗性基因(ARGs)密切相关。ARGs被认为是新兴基因型环境污染物,其传播已成为新出现的公共卫生问题。此外,污水处理厂中大量存在的重金属(如铜、锌、镍和镉)导致了抗生素和重金属的复合污染,进一步增加ARGs的丰度,并影响污水处理厂的处理性能。然而,抗生素和重金属复合污染对污水处理厂处理性能和ARGs丰度增加的生态效应仍不清楚。
 
本研究旨在探讨低温下活性污泥硝化系统中优势/稀有菌属和ARGsAZM (0.05-40 mg/L)和铜(1 mg/L)复合污染的短期响应。首先,作者研究了复合污染对硝化作用的抑制。在胁迫效应期,AZM剂量为四种浓度:环境浓度(E: 0.05 mg/L)、低浓度(L: 0.5 mg/L)、中浓度(M: 5 mg/L)和高浓度(H1: 20 mg/LH2: 40 mg/L)。没有AZM和铜的样本为对照(Blank)。仅含环境浓度铜(1 mg/L)的样本命名为Cu_E。其他含铜和AZM的样品命名为AZM_EAZM_LAZM_MAZM_H1AZM_H2。此外,探究了系统中撤销AZM或铜的后效应期情况,相应的样本命名为Blank_PCu_E_PAZM_E_PAZM_L_PAZM_M_PAZM_H1_PAZM_H2_P。通过不同周期进水和出水中氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐和总氮浓度的变化,以及氨氮去除率的变化,发现在低温条件下,随着AZM浓度的增加,复合污染对硝化的抑制作用更加明显,且高浓度下出现了一定的总氮去除,尤其是在AZM_H2 中高达48.72%
 
之后,利用天昊生物Accu16STM细菌绝对定量测序,检测了样本细菌16S rRNA基因的V3-V4区。分析了样本中的细菌多样性和群落结构的变化。在第六和第九个周期结束时收集活性污泥样品,包括种子污泥(seed)在内总共收集15个混合活性污泥样品。为了研究优势菌群和稀有菌群对复合污染的响应,采用了一种全面的分类方法(全尺度分类),分为6个属分类群,分别是ATCATCRATMTCRTRT。应用PCA主成分分析法对6个分类群的群落结构进行了研究。结果发现AZM和铜的复合污染影响了胁迫和效应后时期的细菌多样性和丰富度,AZM对这些分类群有不同的影响(图1)。


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1、微生物群落结构多样性及主成分分析。

 

根据全尺度分类,六个类群(ATCATCRATMTRTCRT) TOP属的组成在不同AZM浓度的胁迫下表现出不同的响应及六类之间的交互关系在前后效应下也有所不同(图2)。


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2、胁迫效应和后效应期间的微生物群落组成和相互作用。

 
最后,研究还发现稀有或优势分类菌群(CRAT)是重要的类群。氨氧化古菌在氨氧化作用中扮演重要角色,3种好氧反硝化细菌(BrevundimonasComamonasTrichococcus)随着AZM浓度增加有明显富集现象(9.83%增加到68.91%)。根据预测分析,氨氮同化为有机氮和反硝化作用可能是去除氮的重要途径。此外,29个被检测出的ARGs亚型之间存在更多的共生模式,高浓度的AZM(大于5mg/L)可能会促进ARGs的增殖。更为重要的是,除了一些优势菌群外,稀有菌群、潜在病原体和脱氮功能菌属都是ARGs的主要潜在宿主。

 

 

02

 

文章二

2英文题目:Red Wine High-Molecular-Weight Polyphenolic Complex: An Emerging Modulator of Human Metabolic Disease Risk and Gut Microbiota
中文题目:红酒高分子量多酚复合物:人类代谢疾病风险和肠道微生物群的新兴调节剂
期刊名:Journal of Agricultural and Food Chemistry
影响因子:5.272 (一区)
发表时间:2021922

 

◆研究概要:

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适量饮用红酒与降低慢性疾病风险有关,还与肠道微生物群(GM)的有益调节有关。红酒的这些潜在健康益处归因于它的酚类成分,包括葡萄多酚,以及它们在酿酒过程中微生物转化和/或陈酿过程中聚集产生的衍生物。迄今为止,人们对红酒多酚的主要成分—高分子量多酚复合物(HPPCs)的物理化学性质和潜在生物效应知之甚少。本文研究了HPPCs在体外模拟胃肠条件下的稳定性和生化特性。
 
本研究从红酒中制备HPPCs和低聚多酚复合物(OPCs),体外模拟胃肠消化和结肠发酵分析。收集新鲜的人类粪便样本,制成实验粪便浆液。通过将粪便浆液与基础营养培养基混合来制备人肠道微生物组液体(HGMF)。然后,将样本分离后的样本(HPPCsOPCs或对照(去离子水))1:1的比例加入HGMF,并在37℃厌氧条件下培养24小时。在不同时间点(02481224小时)收集样本,收集沉淀物用于GM分析。
 
结果表明,HPPCs对模拟胃消化(SGD)和模拟肠消化(SID)具有抗性。它们对代谢综合征相关的关键消化酶显示出显著的抑制活性,在0.02-0.45 mg/mL时,对胰腺α-淀粉酶、脂肪酶和胆固醇酯酶的抑制率为17.1-90.9%HPPCs处理后表现出抗氧化能力的显著增强。
 
之后,研究者利用常规扩增子测序技术,检测了16S rRNA基因V3-V4区域,分析了样本中的微生物多样性情况,发现HPPCs处理后有利地调节了GM图谱,这伴随着结肠发酵早期短链脂肪酸生成的显著增加。这些发现表明,HPPCs是一种有希望的人类代谢性疾病风险调节剂。


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3、微生物组成的线性判别分析。


 

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