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World File Search System产甲烷菌
产甲烷古菌 Methanosarcina acetivorans 中的 Feâ•fiS 簇生物合成不需要最小的 SUF 系统
铁硫 (Fe–S) 蛋白对于产甲烷菌进行甲烷生成和生物固氮（固氮）的能力至关重要。尽管如此，产甲烷菌中 Fe–S 簇生物合成所涉及的因素仍然很大程度上未知。最小 SUF Fe–S 簇生物合成系统 (即 SufBC) 被假定为产甲烷菌中的主要系统。本文研究了 SufBC 在含有两个 sufCB 基因簇的 Methanosarcina acetivorans 中的作用。CRISPRi-dCas9 和 CRISPR-Cas9 系统分别用于抑制或删除 sufC1B1 和 sufC2B2 。在任何测试条件下，包括固氮，无论是 sufC1B1 和 sufC2B2 的双重抑制还是同时删除 sufC1B1 和 sufC2B2 都不会影响 M. acetivorans 的生长。有趣的是，仅删除 sufC1B1 在所有生长条件下都会导致生长延迟表型，这表明 sufC2B2 的删除在没有 sufC1B1 的情况下起到了抑制突变的作用。此外，删除 sufC1B1 和/或 sufC2B2 不会影响 M. acetivorans 细胞中的总 Fe-S 簇含量。总体而言，这些结果表明最小 SUF 系统不是 M. acetivorans 中 Fe-S 簇生物合成所必需的，并挑战了 SufBC 在产甲烷菌中 Fe-S 簇生物合成中的普遍作用。
基于培养和不依赖培养的方法研究不同垃圾填埋场的产甲烷菌和专性厌氧菌
垃圾填埋场是发展中国家一种廉价的固体废物管理方式。大多数垃圾填埋场都是不卫生的，作为露天垃圾倾倒场，对公众和环境健康构成威胁。因此，深入了解垃圾填埋场的化学和微生物学对于制定正确的垃圾填埋场管理政策至关重要。在当前的研究中，我们使用基于培养和不依赖培养的分子方法研究了三个印度垃圾填埋场的化学和微生物学。我们的数据表明，垃圾填埋场的性质在化学、污染物和病原体方面因地点而异。我们还使用优化的培养基富集和培养了三种产甲烷菌，并使用宏基因组组装的基因组方法从富集的微生物组中构建了两个高质量的草图基因组。一个草图基因组的系统基因组学研究显示与 Methanomassiliicoccaceae 成员的序列相似性最高，为 93%，并且始终富含 Acholoplasma 和 Anaerohalosphaera lusitana。尽管我们付出了所有努力，但我们并没有在纯培养中将其分离出来，并假设对于某些尚未培养的产甲烷菌的培养，其他生物的存在起着重要作用，必须辨别它们的互养相互作用才能在未来成功培养。氨基酸降解生物的共培养表明，它们的共培养有助于促进产甲烷菌的生长。此外，我们的数据表明，垃圾填埋场渗滤液含有大量污染物，在排放到自然界或用于灌溉或生物肥料之前必须进行处理。
甲烷疫苗的减排潜力......
推广其他减少牲畜甲烷排放的技术（如饲料甲烷抑制剂）的主要障碍是需要不断供应抑制剂，这对牧场饲养的动物来说是一个挑战。甲烷疫苗可以克服这一障碍，因为它可能只需要偶尔注射。其他甲烷减排技术也可能要求农民改变他们的耕作方式，例如他们如何喂养他们的动物，这会带来潜在的不便和额外的费用。由于农民已经定期为他们的动物接种疫苗以预防各种疾病，因此引入额外的疫苗应该不会带来挑战。疫苗接种也是一种可审计的做法，可以与其他策略结合使用。由于不同物种的产甲烷菌相似，因此一种疫苗也应该适用于不同的反刍动物。此外，疫苗经过严格测试以确保其安全性，从而减少了人们对使用其他技术（如溴仿）的担忧，因为这些技术可能对动物不安全。
金属基础设施的微生物腐蚀
微生物腐蚀 (MIC) 是各个行业面临的严峻挑战，包括石油和天然气工业、海洋基础设施和水处理厂，因为微生物活动会显著加速金属降解。 MIC 是由细菌、古细菌和真菌在金属上形成生物膜引起的，它们会引发局部电化学反应，从而导致腐蚀。本文重点关注硫酸盐还原菌（SRB）、铁氧化细菌（IOB）、产甲烷菌等关键微生物，以及支持微生物生长和加速腐蚀的环境因素，包括氧气、营养物、pH值、温度和盐度。此外，还评估了各种 MIC 检测方法，例如微生物分析、电化学阻抗谱 (EIS)、无损检测和实时传感器。缓解策略包括耐腐蚀材料、抗菌涂层、杀菌剂和阴极保护，重点关注提供可持续解决方案的新兴技术，例如智能（自修复）涂层、纳米材料和生物电化学系统。对于更具成本效益和效率的智能涂层的开发、纳米材料的长期环境影响以及生物电化学系统在各种条件下的有效性的优化，还必须进行进一步的研究。通过整合检测和缓解方法，工业界可以保护关键基础设施免受微生物腐蚀的长期影响，并显著降低微生物腐蚀损害的成本。关键词：硫酸盐还原菌（SRB）；生物科学；微生物腐蚀（MIC）；减轻腐蚀；电化学阻抗谱 (EIS) 摘要 微生物影响腐蚀 (MIC) 对石油和天然气行业、海洋基础设施和水处理设施等各个行业构成了重大挑战，因为微生物活动会显著加速金属降解。 MIC 是由细菌、古细菌和真菌引起的，它们在金属表面形成生物膜，引发局部电化学反应，从而导致腐蚀。本文重点关注硫酸盐还原菌（SRB）、铁氧化细菌（IOB）、产甲烷菌等关键微生物，以及支持微生物生长和加剧腐蚀的环境因素，包括氧气、营养物、pH值、温度和盐度。此外，还评估了各种 MIC 检测方法，包括微生物分析、电化学阻抗谱 (EIS)、无损检测和实时传感器。缓解策略包括耐腐蚀材料、抗菌涂层、杀菌剂和阴极保护，重点关注自修复涂层、纳米材料和生物电化学系统等提供可持续解决方案的新兴技术。进一步的研究对于开发更具成本效益和效率的自修复涂层、了解纳米材料的长期环境影响以及优化生物电化学系统以在不同条件下发挥作用至关重要。通过整合检测和缓解方法，行业可以保护关键基础设施免受 MIC 的长期影响，并显著降低与 MIC 相关故障相关的成本。
甲烷排放：减少畜牧业单位全球变暖的策略（重点是反刍动物）
摘要：对全球变暖和温室气体的担忧增加了政府和公共部门寻找解决方案的兴趣。为了减少温室气体（尤其是甲烷）造成的全球变暖的影响，必须改变动物生产系统并采取新的战略方法。减少牲畜肠道甲烷是一个长期存在的问题，关系到饲料消耗的能源效率。在这篇综述中，研究了生产、传播和引入公认的科学和实用解决方案的来源，以减少奶牛养殖和生产单位的甲烷气体。为了进行这项研究，对 1967 年至 2022 年期间在有效数据库中发表的文章进行了彻底的搜索。共审查了 213 篇文章，经过筛选，159 篇被纳入研究并使用 PRISMA 流程图进行分析。一般来说，畜牧效率低、饲料质量低、知识缺乏和投资不足是贫穷或发展中国家排放这些气体的主要原因。另一方面，发展中国家可能并不总是能够采用工业化国家所采用的方法来减少甲烷和其他温室气体（如一氧化二氮）的产生。根据其国情，发展中国家应利用现有工具减少甲烷的生产和排放，同时考虑成本、当地知识、可行性和当地法律。未来，将更需要进行跨学科研究，以寻找可持续和可接受的方法来减少畜牧业单位（尤其是奶牛）的甲烷排放和其他温室气体。为了改变作为甲烷主要生产者的瘤胃产甲烷菌的数量，建议采取饲养管理、添加抑制剂和接种疫苗等策略。此外，还需要开展更多减少甲烷排放的应用研究。
垃圾渗滤液厌氧反应器中微生物多样性变化调查
摘要 一个年轻的垃圾填埋场渗滤液含有高浓度的总氨，通常高达 2,700 mg/l，在两个不同的实验室规模厌氧反应器中进行了 1,015 天的厌氧处理，这两个反应器配置为污泥床和混合床。本文介绍了这项长期厌氧可处理性研究的最后 265 天。通过使用 FISH（荧光原位杂交）、克隆、DGGE（变性梯度凝胶电泳）和形态分析来识别优势微生物，将高氨浓度对反应器性能的影响与微生物多样性的变化相关联。结果表明，如果在氨浓度高时对反应器进水进行临时 pH 调节，则可以使用 UASB 或混合床反应器成功处理高氨垃圾填埋场渗滤液。因此，COD 去除效率与微生物多样性和反应器配置无关，而是取决于渗滤液的可生物降解部分。在这种情况下，低乙酸盐水平的反应器的稳定性由甲烷菌群的丰富性支持。在这两个反应器中，还检测到了一些甲烷杆菌科种群，而其他产甲烷菌种几乎不存在。然而，在第 860 天终止 pH 调节之后，由于游离氨浓度突然增加到 400 毫克/升，反应器立即变得不稳定。混合床的 COD 去除效率下降到 42%，UASB 反应器的 COD 去除效率下降到 48%。抑制持续时间不足以严重损害大量的甲烷菌细胞；因此，在两次游离氨抑制之后，许多甲烷菌细胞才再次被鉴定出来。然而，随后，甲烷菌细胞的长丝状形态转变为较短的丝状，并失去了聚集特性。关键词克隆；DGGE；FISH；游离氨；垃圾渗滤液；产甲烷菌