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基于响应面法优化鲍曼不动杆菌BJ5菌株中儿茶酚1,2-双加氧酶和2,3-双加氧酶活性以促进芘的生物降解研究
多环芳烃(PAHs)这类源自石油的顽固污染物,正随着有机化合物的广泛使用而遍布生态系统。其中四环以上的高环多环芳烃(HMW PAHs)如芘,因其结构稳定、水溶性低且具有神经毒性和肾毒性,被美国环保署列为优先控制污染物。传统物理化学处理方法效率有限,而微生物降解因其经济性和环境友好性成为研究热点。然而,目前对HMW PAHs降解酶系的系统研究仍存在明显空白。针对这一科学问题,印度理工学院教育质量提升计划(TEQIP III)资助的昌迪加尔大学工程学院(UIET)研究团队,在《Biocatalysis and Agricultural Biotechnology》发表了创新性研究成果。该研究首次将
来源:Biocatalysis and Agricultural Biotechnology
时间:2025-07-30
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橙光光子(623 nm)与红光光子(660 nm)对生菜形态、光捕获及光合作用的对比研究:生长优势与机制解析
引言窄谱LED在可控环境农业(CEA)中的应用为作物光质调控提供了精准工具。传统 horticultural LED以蓝光(450 nm)和红光(660 nm)为主,因其与叶绿素吸收峰匹配且能效高。然而,橙光光子(600–625 nm)在早期研究中显示出更高的量子产率(CO2固定摩尔数/吸收光子摩尔数),但其长期形态与生理效应尚不明确。本研究通过对比橙光(623 nm)与红光(660 nm)对两种生菜(绿奶油生菜‘Rex’和红叶橡木生菜‘Rouxai’)的影响,结合远红光(FR)交互作用,系统评估了光谱对生长、光合及次生代谢的调控机制。材料与方法实验设计四种光谱处理:1) 基础蓝绿橙光(B50
来源:Frontiers in Plant Science
时间:2025-07-30
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高温含水层储热系统中硫化甲苯的微生物矿化:温度对硫酸盐还原菌群落的影响
随着全球能源转型的加速,高温含水层储热(HT-ATES)技术因其碳中和特性成为城市区域供热系统的关键解决方案。然而,这些储热系统多建于工业污染区,其高温运行可能干扰含水层中烃类污染物的自然衰减过程。尤其值得关注的是,在缺氧环境下,硫酸盐还原菌(SRB)主导的甲苯等芳香烃降解过程对温度变化极为敏感,但相关研究几乎空白。德国亥姆霍兹环境研究中心(Helmholtz Centre for Environmental Research-UFZ)的Mohammad Sufian Bin Hudari和Carsten Vogt团队在《FEMS Microbiology Ecology》发表的研究,首次系统
来源:FEMS Microbiology Ecology
时间:2025-07-30
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丝状蓝藻Trichodesmium的聚集与再矿化过程揭示海洋碳封存新机制
在浩瀚的海洋中,有一类被称为"海洋沙漠"的寡营养海域正随着气候变化不断扩张。这些海域的表层水体缺乏氮营养盐,却孕育着一种神奇的丝状蓝藻——Trichodesmium。作为海洋中最重要的固氮生物之一,它们通过将惰性的N2转化为生物可利用氮,支撑着海洋初级生产力。然而长期以来,科学界普遍认为这些浮游生物仅局限在表层水体,其生物量会在上层海洋被完全再矿化,对深海碳封存的贡献微乎其微。这一认知正被地中海海洋研究所(MIO, Mediterranean Institute of Oceanography)的Marion Fourquez团队的最新研究颠覆。发表在《ISME Communications》
来源:ISME Communications
时间:2025-07-30
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海洋甲藻寄生生物Amoebophrya与Parvilucifera的生态位分化与共存机制研究
在浩瀚的海洋浮游生态系统中,甲藻作为关键初级生产者,不仅支撑着食物网基础,还面临着各类寄生生物的威胁。其中,顶复门(Apicomplexa)的Amoebophrya和Perkinsozoa门的Parvilucifera是两类重要的寄生生物,它们通过感染甲藻宿主完成生命周期,直接影响有害藻华(HABs)的爆发动态。然而,这些寄生生物如何在相同环境中共存?它们的生态位如何划分?这些问题长期困扰着研究者。针对这一科学空白,全南大学基础科学研究院(Research Institute for Basic Science, Chonnam National University)的Bora Lee团队在
来源:ISME Communications
时间:2025-07-30
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综述:Fe2+和Fe3+离子比色与荧光传感技术的最新研究进展(2021-2025)
Abstract铁离子(Fe2+/Fe3+)作为生命必需元素,其稳态失衡会直接引发帕金森病、β-地中海贫血等疾病。环境水体中过量铁离子更会造成藻类爆发性繁殖。传统原子吸收光谱法(AAS)操作复杂,而基于比色/荧光信号的化学传感器(Chemosensors)凭借裸眼可视化和实时监测优势,成为近年研究热点。有机分子传感器罗丹明B衍生物通过螺环开闭机制(Spirocyclic ring-opening)实现Fe3+特异性响应,检测限(LOD)低至0.2 μM。席夫碱(Schiff base)类化合物则利用C=N异构化产生从无色到橙红的显著色变,对Fe2+的选择性系数(Ksel)超过104。聚合物传感
来源:Critical Reviews in Analytical Chemistry
时间:2025-07-30
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温室蔬菜栽培中营养品质与产量的黄金平衡策略
ABSTRACT传统以产量为核心的温室种植模式已难以满足当代健康饮食需求。本文系统阐述了通过环境调控、栽培优化和技术整合实现蔬菜营养品质与产量协同提升的策略,指出适度胁迫(盐分、干旱)和光谱调控可显著增强植物次生代谢产物积累,而人工智能与新型覆盖材料的结合将为精准农业开辟新路径。Introduction全球城市化进程加速背景下,蔬菜作为对抗隐性饥饿和肥胖的关键食物,其营养品质(维生素、抗氧化剂、膳食纤维)的重要性日益凸显。气候变迁正威胁着露天栽培蔬菜的营养价值,而温室系统通过环境控制(温度、光照、CO2)不仅能缓冲气候波动,更能定向调控番茄红素、花青素等功能性成分。值得注意的是,生产者关注的产
来源:International Journal of Vegetable Science
时间:2025-07-30
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铁限制条件下天然海洋浮游植物群落光能传递与光化学耦合机制研究
在浩瀚的南大西洋海域,阳光穿透海水照射到微小的浮游植物身上时,一场纳米级别的"能量接力赛"正在上演。这些海洋"太阳能电池"通过捕光复合体(Light-harvesting complexes, LHCs)捕获光子能量,并将其传递给反应中心(Reaction centers, RCs)进行光化学反应。然而最新研究发现,当海水中铁元素(Fe)匮乏时,约10-25%的LHCs会像"断线的风筝"一样与RCs失去联系,导致能量传递效率显著下降。科研人员运用自主研发的双荧光探测系统,首次在天然浮游植物群落中捕捉到这一现象。通过测量叶绿素a可变荧光和皮秒级荧光寿命,他们发现铁缺乏会导致光合系统II氧释放复合
来源:Proceedings of the National Academy of Sciences
时间:2025-07-30
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综述:军用炸药的致癌风险:化学武器的致病机制、健康影响与环境后果
军用炸药的致癌特性图谱 三硝基甲苯(TNT)和二硝基甲苯(DNT)被证实具有明确的致突变性和致癌性,其代谢产物可通过形成DNA加合物诱发基因突变。动物实验显示,TNT暴露导致肝癌发生率升高3-5倍,其作用机制涉及细胞色素P450酶系(CYP450)介导的活性氧(ROS)爆发。黑索金(RDX)和奥克托今(HMX)的致癌证据相对有限,但神经毒性和造血系统损伤的报道提示潜在致癌风险。 多器官毒性作用网络 肝脏是主要靶器官,TNT代谢产生的硝基自由基可耗尽谷胱甘肽(GSH)储备,导致肝细胞坏死和代偿性增生。血液系统方面,DNT暴露与急性髓系白血病(AML)存在剂量-效应关系,其苯环代谢物可干扰拓
来源:Toxicology and Environmental Health Sciences
时间:2025-07-30
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Bwindi山地大猩猩(Gorilla beringei beringei)手势库的系统解析:填补类人猿交流谱系的关键空白
在茂密的Bwindi热带雨林中,山地大猩猩通过复杂的手势系统维系着它们独特的社会结构。与黑猩猩(Pan)的裂变融合社会不同,这些巨猿生活在以银背雄性为核心的小型稳定群体中,雌性会多次迁移改变所属群体。这种特殊的社会组织如何塑造它们的交流方式?长久以来,尽管对黑猩猩和倭黑猩猩的手势系统已有深入研究,但野生大猩猩尤其是东部大猩猩亚种的手势库仍存在显著知识空白。英国圣安德鲁大学心理与神经科学学院的研究团队联合德国马克斯·普朗克进化人类学研究所,对乌干达Bwindi不可穿越国家公园内4个 habituated(习惯人类观察的)大猩猩群体的49个个体开展了为期8个月的系统观察。研究首次完整记录了该物种在
来源:Animal Cognition
时间:2025-07-30
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乌拉圭草原与农田土壤微生物组分析揭示微生物多样性丧失及残体循环功能退化
在广袤的南美温带草原上,被称为"潘帕斯"的生态系统正面临严峻挑战。过去二十年里,乌拉圭已有90万公顷原生草地被开垦为农田,这种转变背后是全球化农产品贸易的推动,但更隐藏着不为人知的土壤危机——当拖拉机碾过草原,翻起的不仅是泥土,还有维系土壤生命的微生物网络。这些看不见的"地下工作者"掌控着碳氮磷等关键元素的循环,其残体(necromass)更是土壤有机碳的重要来源。然而,传统农业管理是否正在摧毁这个维持了千万年的地下王国?来自乌拉圭蒙得维的亚巴斯德研究所(Institut Pasteur de Montevideo)的Matías Giménez团队在《Environmental Microb
来源:Environmental Microbiome
时间:2025-07-30
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蓝藻水华期间浮游细菌群落变化揭示水华毒性与湖泊营养状态的关联
在湖泊生态系统中,蓝藻水华(cyanoHABs)的爆发不仅威胁水质,其产生的毒素如微囊藻毒素(microcystin)更对生物健康构成严重风险。尽管以往研究多聚焦于富营养化湖泊,但近期发现即使贫营养湖泊也可能爆发毒性水华,而这类现象的驱动因素尚不明确。更棘手的是,气候变化可能进一步加剧水华频发,但温度与降水对毒素生成的影响存在矛盾结论——例如20°C以上虽促进蓝藻生长却可能抑制产毒。传统管理手段如营养盐控制对贫营养湖泊收效甚微,亟需从微生物群落角度寻找普适性预警指标。为破解这一难题,来自国外研究机构(未明确署名单位)的团队以美国喀斯喀特山脉(Cascade Mountains)湖泊群为天然实验
来源:Harmful Algae
时间:2025-07-30
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基于多准则决策分析(MCDA)的昆虫食品综合评价:消费者接受度、环境影响与公共健康风险的协同优化
随着全球人口增长与资源压力加剧,寻找可持续蛋白质来源成为紧迫课题。昆虫因其高蛋白含量、低环境足迹被联合国粮农组织(FAO)列为潜力食物,但"吃虫子"的文化障碍、加工过程中的营养流失风险以及潜在的微生物污染问题,始终制约着昆虫食品产业化。法国Oniris食品与环境工程学院的研究团队创新性地将多准则决策分析(MCDA)这一系统工程方法引入食品领域,首次建立涵盖社会接受度、生态友好性、营养价值和微生物安全的四维评价模型,为破解昆虫食品开发的多目标优化难题提供量化工具。研究采用ELECTRE III和加权总和法两种算法,对10种市场主流昆虫基食品(包括面包、意大利面、能量棒等)进行系统评估。关键技术包
来源:Food Research International
时间:2025-07-30
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寄主树特征对附生苔藓光合色素及抗氧化防御系统的关键调控作用
在古老而神秘的希尔卡尼亚森林中,附生苔藓如同绿色的"生态传感器",默默记录着环境变化的密码。这片起源于第三纪的孑遗森林,孕育着全球2.2万余种苔藓植物中的特殊成员——它们通过独特的代谢策略适应着复杂的环境压力。然而,究竟是什么因素主导着这些原始植物的生理响应?是海拔造就的气候差异,还是寄主树木提供的"微观家园"?这个问题长期困扰着生态学家。来自伊朗的研究团队选择该森林特有的三种颈藓科苔藓(Homalia besseri、Neckera complanata和Forsstroemia remotifolia)作为研究对象。这些苔藓形态各异:H. besseri和N. complanata具有扁平
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综述:增强植物高温耐受性的胁迫预适应机制
胁迫预适应增强植物高温耐受性的机制分子调控胁迫预适应通过转录因子(HSFA2/HSFA3)和表观遗传修饰建立"胁迫记忆"。热激转录因子HSFA2与HSFA3形成异源二聚体,招募组蛋白甲基转移酶促进H3K4me3修饰,持续激活热记忆基因(如HSP18.2、APX2)。DNA甲基化动态调控(如SAM synthase)和小RNA(miR156/miR824)也参与记忆形成。光合作用调控预适应植株通过维持Rubisco活化酶(RcaB)活性、增强PSII光化学效率(Fv/Fm)和调控气孔导度来缓解高温对光合器的损伤。干旱预适应的肯塔基早熟禾通过积累不饱和脂肪酸(C18:3)维持膜流动性,使光合速率比
来源:Environmental Chemistry and Ecotoxicology
时间:2025-07-30
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小麦次生根通气组织形成的水涝启动调控机制及其生理基础研究
随着全球气候变化加剧,突发性持续降水频发,农田涝渍灾害对小麦生长的威胁日益严峻。水涝导致土壤缺氧,抑制根系活力,减少光合产物积累,造成7%-16%的产量损失。作为最早感知胁迫的器官,小麦根系通过形成通气组织(aerenchyma)适应低氧环境,但其响应水涝启动(waterlogging priming)的生理机制尚不明确。南京农业大学生物科学楼的研究团队以水涝启动敏感型小麦品种镇麦10号(Zhenmai10)和钝感型扬麦22号(Yangmai22)为材料,通过2天启动处理+10天恢复+7天水涝胁迫的实验设计,结合解剖学观察、信号物质动态监测和基因表达分析,揭示了次生根年龄差异对通气组织形成的影
来源:Environmental Chemistry and Ecotoxicology
时间:2025-07-30
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综述:PFAS暴露对训练免疫的潜在影响:从机制到健康风险
潜在影响:环境污染物对免疫记忆的隐秘攻击全氟和多氟烷基物质(PFAS)作为工业界广泛使用的持久性有机污染物,其碳-氟键带来的极端稳定性使其在环境和生物体内长期蓄积。近年研究发现,这类物质可能通过干扰训练免疫——一种由表观遗传和代谢重编程驱动的先天免疫记忆形式,对健康产生深远影响。免疫器官的结构性破坏实验证据显示,PFAS会靶向关键免疫器官:骨髓:0.02%剂量PFOA暴露10天可显著减少B淋巴细胞数量,且停止暴露后恢复不完全胸腺:20 mg/kg PFOA处理14天引发皮质髓质结构紊乱和线粒体空泡化脾脏:1 mg/L暴露导致脾细胞核固缩、脂褐素沉积等特征性病变这些器官损伤直接破坏了训练免疫所需
来源:Ecotoxicology and Environmental Safety
时间:2025-07-30
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非适宜温度与极端天气事件对慢性阻塞性肺疾病死亡风险的全国性病例交叉研究
随着全球气候变化加剧,温度波动和极端天气事件频发已成为重大公共卫生挑战。慢性阻塞性肺疾病(COPD)作为全球第三大死因,其死亡风险与环境因素的关联备受关注。尽管已有研究表明非适宜温度可能影响呼吸系统健康,但关于极端天气事件(如热浪和寒潮)对COPD死亡风险的系统评估仍存在证据缺口,尤其缺乏基于大规模人群的个体水平研究。中国疾病预防控制中心慢性非传染性疾病预防控制中心的研究团队利用全国死亡登记系统(CDRS)数据,开展了一项覆盖226万COPD死亡病例的时间分层病例交叉研究。该研究创新性地整合分布式滞后非线性模型(DLNM)与条件逻辑回归,首次在全国范围内量化了非适宜温度、热浪和寒潮对COPD死
来源:Ecotoxicology and Environmental Safety
时间:2025-07-30
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多年生黑麦草BBX基因家族全基因组鉴定及LpBBX3在干旱和盐胁迫耐受性中的功能解析
在全球气候变化加剧的背景下,干旱和土壤盐渍化已成为制约农业生产的重要环境胁迫因素。作为重要的冷季型牧草和草坪草,多年生黑麦草(Lolium perenne)因其优质高产特性被广泛种植,但其生长却易受干旱和盐胁迫影响。植物通过复杂的转录调控网络应对环境胁迫,其中B-box(BBX)锌指转录因子作为关键的调控元件,在多种植物中被证实参与非生物胁迫响应。然而,多年生黑麦草中BBX基因家族的系统鉴定及其在胁迫响应中的功能机制仍属空白。针对这一科学问题,中国某研究机构的研究人员开展了多年生黑麦草BBX基因家族的全基因组鉴定与功能解析研究。通过整合生物信息学分析和实验验证,系统揭示了LpBBXs在胁迫响应
来源:Ecotoxicology and Environmental Safety
时间:2025-07-30
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电子烟诱导肺损伤的毒性机制预测:基于不良结局通路(AOP)框架的系统毒理学研究
电子烟(E-cigarette)近年来迅速普及,曾被宣传为传统卷烟的“减害替代品”,但2019年爆发的电子烟相关肺损伤(EVALI)事件暴露了其潜在健康风险。尽管电子烟避免了燃烧产生的多环芳烃等致癌物,但其溶剂丙二醇(PG)和植物甘油(VG)在高温下会热解生成甲醛、丙烯醛等活性羰基化合物,而尼古丁可能协同放大炎症反应。更令人担忧的是,青少年电子烟使用率激增,但长期暴露的致癌风险缺乏系统评估。现有研究多聚焦短期毒性,缺乏连接分子事件与疾病终点的系统性框架,这为公共卫生决策带来了巨大挑战。为破解这一难题,中国医科大学附属人民医院的研究团队在《Ecotoxicology and Environmen
来源:Ecotoxicology and Environmental Safety
时间:2025-07-30