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纤毛虫群落介导的温度与营养级联效应对泥炭地原核生物群落的影响机制
ABSTRACT温度与营养输入显著影响微生物群落的组成与功能,这些群落对全球碳循环具有决定性作用。研究通过合成纤毛虫群落与泥炭地原核生物的互作实验,揭示捕食者如何调节后者对环境变化的响应。结果表明,纤毛虫存在通过多重机制(如选择性捕食和营养释放)介导温度与营养对原核生物生物量和组成的效应,但群落呼吸功能表现出抗性(Resilience),凸显生物互作在气候响应中的关键角色。INTRODUCTION全球变暖通过提高代谢率(如Q10效应)重塑生态系统,而人类活动加剧的营养输入(如氮磷富集)进一步复杂化微生物响应。纤毛虫作为原核生物的主要捕食者,其群落动态(如Blepharisma sp.的优势度)
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绿色合成纳米颗粒在可持续农业中的应用:趋势、创新与生态效益
全球农业正面临耕地缩减、气候变化与化学污染的严峻挑战。传统农药和化肥的过度使用导致土壤退化、水体污染,而化学合成纳米材料虽能提高农用效率,却存在高毒性风险。如何平衡农业生产与生态安全?绿色纳米技术(Green nanotechnology)应运而生——利用植物提取物或微生物合成纳米颗粒(Green-based nanoparticles, GB-NPs),既能规避化学法的毒性,又能提升作物抗逆性,成为可持续农业的突破口。卡塔尔大学的研究团队在《Biocatalysis and Agricultural Biotechnology》发表综述,系统梳理了2014-2024年间GB-NPs的研究进展
来源:Biocatalysis and Agricultural Biotechnology
时间:2025-06-29
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重金属污染土壤中坚韧芽孢杆菌与马赛类芽孢杆菌协同强化镉汞去除的机制研究
在工业文明高速发展的今天,重金属污染如同潜伏在土壤中的"化学地雷",时刻威胁着生态系统和人类健康。镉(Cd)和汞(Hg)作为典型的毒性重金属,通过电池制造、电镀等工业活动持续进入环境,其危害在历史上早有惨痛教训——日本"痛痛病"和"水俣病"的阴影至今未消。更严峻的是,全球已有超过500万处土壤遭受重金属污染,传统物理化学修复方法存在成本高、易产生二次污染等缺陷。在此背景下,生物修复技术因其环境友好、成本低廉的特性,成为科学界关注的焦点。来自印度政府资助的科研团队在《Biocatalysis and Agricultural Biotechnology》发表的研究,从北阿坎德邦工业区污染土壤中成
来源:Biocatalysis and Agricultural Biotechnology
时间:2025-06-29
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揭示新西兰海狮粪便病毒组:地理隔离鳍足类动物间的病毒共享机制
新西兰海狮(Phocarctos hookeri)作为新西兰特有且濒危的鳍足类物种,其种群稳定性长期受传染病威胁,但病毒携带情况此前完全未知。历史上,人类捕猎导致其分布范围急剧缩小,现存种群主要分布在南极亚岛屿,而1994年一只名为"Mum"的雌性个体开启了新西兰主陆地重新殖民。尽管细菌感染(如Klebsiella pneumoniae)引发的群体死亡事件已被记录,病毒对种群的影响仍是空白。与此同时,加州海狮(Zalophus californianus)等近缘物种中,San Miguel海狮病毒(SMSV)和犬瘟热病毒(CDV)等已被证实会导致流产和神经系统疾病,而2023年南美海狮因高致病
来源:Virology
时间:2025-06-29
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中国南方小型哺乳动物病毒组多样性解析:病毒进化、传播及生态学的新视角
在人类与病原体持续博弈的背景下,野生动物作为重要病毒库的角色日益凸显。中国南方以其丰富的生物多样性和密集的人兽接触界面,成为研究病毒溢出风险的天然实验室。然而,该地区小型哺乳动物携带病毒的多样性图谱、跨种传播规律及生态驱动因素仍存在显著知识空白。针对这些问题,第二军医大学的研究团队在《Virologica Sinica》发表了一项开创性研究,通过对8个城市20种哺乳动物的多组织采样,结合高通量测序和生态模型,系统揭示了病毒进化与传播的生态机制。研究采用多学科交叉方法:基于COI基因的宿主物种鉴定、192个混合样本库的meta-transcriptomic测序、病毒保守蛋白(如RdRp)的系统发
来源:Virologica Sinica
时间:2025-06-29
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基于工程化高灵敏度SOS响应生物传感器的快速基因毒性检测技术开发及其在环境监测中的应用
随着工业废水、农药残留等环境污染物中基因毒性物质(genotoxicants)的持续释放,人类面临的DNA损伤和致癌风险日益严峻。这类物质能诱导不可逆的体细胞突变,但现有检测方法如色谱-质谱联用技术存在设备昂贵、操作复杂等局限,而国际标准化的umu-test(基于Salmonella typhimurium umuDC-lacZ系统)又受制于病原体安全限制和灵敏度不足。更棘手的是,传统方法无法实现实时可视化检测,严重制约了大规模环境筛查的效率。为解决这一技术瓶颈,研究人员开发了基于大肠杆菌MG1655的SOS响应全细胞生物传感器(SOS-responsive whole-cell biosen
来源:Synthetic and Systems Biotechnology
时间:2025-06-29
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基于增强LSTM模型的水产养殖系统溶解氧精准预测研究
水产养殖业面临的核心挑战是如何维持水体中溶解氧(Dissolved Oxygen, DO)的稳定水平。溶解氧是鱼类生存的关键指标,浓度低于3 mg/L会导致鱼类窒息死亡,而过高浓度(>12 mg/L)又可能引发气泡病。传统监测方法依赖人工采样和静态阈值报警,存在响应滞后、精度不足等问题。随着养殖密度增加和环境变化加剧,开发实时、精准的DO预测技术成为行业迫切需求。为应对这一挑战,研究人员在《Smart Agricultural Technology》发表了基于增强型长短期记忆网络(Long Short-Term Memory, LSTM)的智能预测模型。该研究创新性地将深度学习与物联网传
来源:Smart Agricultural Technology
时间:2025-06-29
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基于三唑-铁复合物的荧光开启型氰化物传感器及固态传感芯片的研发与应用
这项研究创新性地构建了基于三唑席夫碱配体(triazole Schiff base)的铁离子(Fe3+)复合物探针。该探针原本因铁离子的强淬灭效应而不发光,但在遇到剧毒的氰根离子(CN–)时,会发生"荧光开启"(Turn-On-Fluorescence)现象——铁离子优先与CN–结合后脱离配体,释放出被淬灭的荧光团,在478 nm处产生显著发射峰。实验显示,探针对CN–具有超高选择性,在SiO32–、ClO4–等15种干扰阴离子中,仅对CN–产生1207 a.u.的荧光响应。通过滴定实验证实,荧光强度与CN–浓度呈1:1化学计量关系,检测灵敏度达到纳摩尔级(0.321 nM)。更巧妙的是,研究
来源:Journal of Fluorescence
时间:2025-06-29
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城市周边银鸥卵中有机紫外线吸收剂的空间分布特征:圣劳伦斯河流域污染趋势解析
在工业化快速发展的今天,大量化学添加剂通过日常消费品进入环境,其中能吸收紫外线的有机化合物——包括苯并三唑类紫外线稳定剂(Benzotriazole UV stabilizers, BZT-UVs)和有机紫外线过滤剂(UV filters, UVFs)——因其广泛用于塑料、涂料和个人护理品而备受关注。这些物质并非共价结合于产品基质,极易通过生产、废弃过程进入环境,又因其高脂溶性(log Kow 4.31-8.28)和化学稳定性,能在水体、沉积物及生物体内长期蓄积。更令人担忧的是,部分物质如UV-328已被《斯德哥尔摩公约》列入全球禁用清单,但对其环境行为与生态风险的认知仍存在巨大空白。圣劳伦斯
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-06-29
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新型羧酸酯酶YvaK在Priestia aryabhattai DPX-1中代谢氨基甲酸酯类杀虫剂茚虫威的解毒机制研究
在农业生产中,氨基甲酸酯类、有机磷类和拟除虫菊酯类杀虫剂长期大量使用,这些含有酯键的化合物不仅残留在农田土壤中,还通过径流污染水体。其中,杜邦公司1992年开发的茚虫威(indoxacarb)因高效防治水稻纵卷叶螟、小菜蛾等害虫而被广泛应用。然而,它在环境中半衰期长达113.2天,更棘手的是,其在生物体内易代谢为剧毒的N-去甲氧羰基化产物DCJW——这种物质能阻断神经细胞电压门控钠通道,对非靶标生物(如蜜蜂、小型哺乳动物)的毒性比母体化合物更高。现有微生物降解技术虽能部分分解茚虫威,但往往产生DCJW等高风险中间体,这成为农药污染治理的"阿喀琉斯之踵"。针对这一难题,来自安徽农业大学等机构的研
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-06-29
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福岛核事故中放射性铯微粒的XANES光谱解析:基于过渡边缘传感器的铯形态分布与形成机制研究
2011年福岛第一核电站事故释放的大量放射性铯(RCs)中,不溶于水的铯微粒(CsMPs)因其长期环境滞留性和潜在生物危害性备受关注。这些微粒如同"时间胶囊",封存了反应堆内部事故瞬间的物理化学信息。然而,传统检测技术面临两大难题:对于高放射性但尺寸仅微米级的Type-A CsMPs,空间分辨率不足;而对低浓度(约50 μg/g)、富含钙钛干扰元素的Type-B CsMPs,硅漂移探测器(SDD)因能量分辨率有限(130 eV)无法区分Cs Lα与邻近元素谱线。为解决这一技术瓶颈,研究团队创新性地采用美国国家标准与技术研究院(NIST)开发的240像素过渡边缘传感器(TES),其能量分辨率达5
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-06-29
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轮胎抗氧化剂6PPD及其醌衍生物通过PTEN-PI3K/AKT信号轴与ARG2代谢重编程促进非小细胞肺癌进展的机制研究
在现代城市环境中,轮胎磨损产生的化学污染物正成为隐形健康威胁。N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺(6PPD)作为轮胎橡胶常用抗氧化剂,其氧化产物6PPD醌(6PPDQ)因导致银鲑急性死亡事件而引发关注。这两种化合物已广泛分布于大气颗粒物(0.54-13.8 pg/m3)、道路灰尘(最高8.55 μg/g)甚至人体尿液(6PPDQ达2910 ng/L),但对其致癌潜力知之甚少。非小细胞肺癌(NSCLC)占肺癌病例85%,与空气污染密切关联,然而6PPD/6PPDQ是否参与NSCLC进展仍是未解之谜。针对这一科学盲区,国家自然科学基金资助的研究团队开展突破性探索。研究人员发现,环境相关
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-06-29
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苯并[a]芘与二氧化铈纳米颗粒共暴露对肺及胎盘屏障的协同毒性机制研究
随着柴油车尾气和香烟燃烧等人类活动排放的纳米颗粒物(UFPs)日益增多,其中作为柴油添加剂广泛使用的二氧化铈纳米颗粒(CeO2 NPs)因其催化特性备受关注。这些纳米颗粒在大气中极易吸附多环芳烃(PAHs)如强致癌物苯并[a]芘(BaP),形成"纳米颗粒-污染物"复合体。然而,现有研究多聚焦单一污染物或简单混合暴露,忽略了真实环境中污染物吸附于颗粒物表面的暴露场景,尤其对妊娠期女性这类敏感人群的肺-胎盘双重屏障影响机制尚不明确。为解决这一科学盲区,来自中国科学院和巴黎西岱大学的研究团队在《Journal of Hazardous Materials Advances》发表创新成果。研究首次构建
来源:Journal of Hazardous Materials Advances
时间:2025-06-29
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空气污染对心血管-肾脏-代谢综合征进展的差异性影响:中英队列比较研究
心血管-肾脏-代谢综合征(Cardiovascular-Kidney-Metabolic Syndrome, CKM)正成为全球公共卫生的新挑战。这一综合征涵盖了糖尿病、慢性肾脏病(CKD)和心血管疾病(CVD)等相互关联的疾病,据统计,2021年全球分别有6.7%、8.5%和7.8%的人口受这三种疾病困扰,每年因CVD导致的死亡占全死因的30%。更令人担忧的是,当这些疾病进展到CKM晚期阶段时,患者的死亡风险和经济负担会呈几何级数增长——例如英国数据显示,糖尿病患者一旦出现心血管并发症,人均年医疗费用将激增112%。尽管已有大量研究证实空气污染与CKM各组分疾病的关联,但关键科学问题仍未解决
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-06-29
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PM2.5化学成分对卵巢刺激周期卵母细胞质量的影响:中国前瞻性队列研究揭示关键环境毒理机制
随着工业化进程加速,细颗粒物(PM2.5)已成为威胁人类健康的隐形杀手。尽管已有研究表明PM2.5可能损害男性精子质量,但其对女性生殖系统的影响,尤其是卵母细胞质量的作用机制仍存在巨大知识空白。这一问题的复杂性在于:PM2.5是数百种化学物质的混合物,不同成分的毒性可能存在显著差异;同时,自然周期中卵母细胞难以获取的特性,使得相关研究举步维艰。中国的研究团队巧妙利用体外受精(IVF)过程中的可控卵巢刺激(COH)周期,建立了一个独特的研究模型。通过对1520名女性1659个COH周期的系统分析,他们首次绘制出PM2.5化学成分与卵母细胞质量下降的剂量-反应关系图谱。这项发表在《Journal
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-06-29
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微塑料人体暴露与结直肠癌风险关联的首个流行病学证据
在塑料污染日益严重的今天,直径小于5毫米的微塑料(Microplastics, MPs)已渗透到人类生活的各个角落——从深海鱼类的内脏到喜马拉雅的积雪,甚至婴儿的胎盘中都能发现它们的踪迹。这些微小颗粒通过饮用水、食物和空气进入人体后,究竟会带来怎样的健康风险?特别是对于发病率持续攀升的结直肠癌(Colorectal Cancer, CRC),这种全球第三大恶性肿瘤是否与环境中的MPs存在关联?这成为环境健康领域亟待解答的关键问题。衢州市人民医院环境暴露与人类健康(EEHH)队列的研究团队在《Journal of Hazardous Materials》发表的研究,首次揭开了这一谜题。研究人员采
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-06-29
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爬行动物情绪状态的首个实证:红足陆龟(Chelonoidis carbonaria)认知偏差与焦虑行为的关联研究
长期以来,爬行动物是否具备体验复杂情绪状态的能力,一直是动物认知与福利科学领域的重大争议。传统观点认为,相较于哺乳动物和鸟类,爬行动物可能仅具有有限的情绪谱系(Papini 2003),这种认知直接影响了全球范围内对爬行动物的管理政策与福利标准。随着越来越多的证据显示爬行动物具有惊人的认知能力(如Matsubara等2017年证明的空间学习能力),但关于其是否具备持续性情绪状态(mood states)的直接证据始终缺失,这严重阻碍了对爬行动物情感能力(affective capacity)的科学评估。针对这一关键科学问题,林肯大学自然科学院的研究团队选择红足陆龟(Chelonoidis ca
来源:Animal Cognition
时间:2025-06-29
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磁性导电炭黑固定大肠杆菌的固相微萃取技术用于水及食品中镉的高效检测
镉(Cd)作为全球公认的致癌重金属,通过工业排放、农业活动及电子废弃物持续威胁生态系统和人类健康。世界卫生组织(WHO)限定饮用水中镉含量为3.0-5.0 mg L−1,但传统检测方法如火焰原子吸收光谱(FAAS)因灵敏度不足和基质干扰难以满足痕量检测需求。现有富集技术如液液萃取(LPE)和固相萃取(SPE)存在溶剂消耗大、操作繁琐等问题,亟需开发绿色高效的预处理方法。土耳其托卡特加齐奥斯曼帕夏大学的研究团队创新性地将非活性大肠杆菌(Escherichia coli)固定在磁性导电炭黑(Vulcan XC-72)上,构建新型生物吸附剂复合材料(MSPME),结合FAAS实现了水、食品及饮料中镉
来源:Food Chemistry
时间:2025-06-29
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亚马逊卡廷加植物铁元素组织定位揭示系统发育驱动的适应策略
在亚马逊东部铁富集的卡廷加生态系统中,铁(Fe)既是植物必需营养元素,也是潜在毒性因子。其氧化还原特性(Fe2+/Fe3+转换)虽支撑光合作用等关键生理过程,但过量积累会导致活性氧(ROS)爆发。卡廷加地貌包含开放带、草原和灌丛三种生境,形成独特的铁胁迫梯度。尽管前人关注了铁代谢分子机制,但不同进化谱系植物在自然生态系统中的铁适应策略差异仍不明确。为此,研究人员选择六种代表性物种(单子叶与双子叶各三种),首次系统解析了铁组织分布与系统发育的关联规律。研究采用组织化学染色结合扫描电镜-能谱联用(SEM-EDS)技术,样本来自巴西卡拉加斯国家森林(北纬5°52′-6°32′,西经49°53′-50
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水分与光照交互作用下裂榄(Cedrela fissilis Vell.)幼苗的气体交换与抗氧化代谢响应机制
在全球气候变化加剧的背景下,极端天气事件频发导致植物面临多重环境胁迫的叠加挑战。裂榄(Cedrela fissilis Vell.)作为巴西大西洋森林濒危树种,其幼苗阶段对水分和光照的适应性直接关系到生态修复成效。当前研究普遍缺乏对复合胁迫下植物生理-代谢协同响应的解析,特别是光水交互作用如何通过抗氧化途径影响光合机构的机制尚不明确。为解决这一科学问题,来自联邦大学大杜拉多斯的研究团队在《Flora》发表研究,通过控制实验系统评估了9种光水组合(3×3)对裂榄幼苗的影响。研究采用便携式光合仪测定气体交换参数(A/gs),叶绿素荧光技术量化PSII效率(Fv/Fm),并结合分光光度法分析SOD、