微生物量检测

上一篇推文，介绍了WIGGENS的CGQ生物量在线监测系统，在微生物（细胞）效能评价/菌种筛选的应用。 本期介绍生物量监测在微生物（细胞）培养条件优化中的应用。培养基为微生物（细胞）的生长提供环境条件以及碳源，氮源，生长因子等。培养基具有通用性，但每种培养物都有特殊性。在通用培养基的基础上针对培养物的特性做适当的调整或成分添加，对目的产物的高效产出，具有重要正作用。 下图是德国法兰克福歌德大学，使用CGQ生物量监测系统对Saccharomyces cerevisiae (一种酿酒酵母)在不同碳源组分中的生长曲线。 三种碳源Glc（葡萄糖）、Gal（半乳糖）、Mal（酰胺）不同浓度对酿酒酵母的生长有着明显的影响，对迟缓期和对数期的影响显著。碳源各组分浓度不同，对酿酒酵母进入平台期的时间甚至有超过6小时的差距影响。这对注重效率的工业发酵来说，减少迟缓期的时间段，有着重要的参考意义。 下图是，在M9培养基中，通过加入不同浓度的甘油，Escherichia coli (大肠杆菌)的生长曲线 从上图大肠杆菌的生长曲线可以看出，在M9培养基中，甘油浓度是对大肠杆菌最终生长量的最大影响因素。0.4%的甘油浓度对比0.1%的甘油浓度，对数生长期有明显提升，最终得到的生物量也是低浓度甘油的4倍以上。 下图是通过培养过程的摇瓶补液，CGQ进行的实时生物量监测。 在大肠杆菌培养中，通过LIS摇瓶补液系统，在摇瓶培养过程中进行在线补入缓冲液，缓冲液对pH值进行了调节。在使用LB培养基培养大肠杆菌的过程中，对生物量的限制的最大因素不是培养基组分，而是pH值，持续的进行pH调节，可以有效的增加生物量，提高培养基的利用率。更多的CGQ生物量监测应用，请参考如下文献：[1]Tripp et al (2017):Establishing a yeast-based screening system for discovery of human GLUT5inhibitors and activators (Nature – Scientific Reports)[2]Bruder, S. &Boles, E. (2017): Improvement of the yeast based (R)-phenylacetylcarbinol productionprocess via reduction of by-product formation (Biochemical EngineeringJournal).[3]Gottardi et al. (2017):De novo biosynthesis of trans-cinnamicacidderivatives in Saccharomycescerevisiae (AppliedMicrobiology and Biotechnology).[4]Bracharz et al. (2017):The effects of TORC signal interference on lipogenesis in theoleaginous yeast Trichosporonoleaginosus (BMCBiotechnology). [5]Bruder et al. (2016):Parallelised onlinebiomass monitoring in shake flasks enables efficient strain and carbon sourcedependent growth characterisation of Saccharomycescerevisia (MicrobialCell Factories).

上一篇推文，我们介绍了WIGGENS的CGQ生物量在线监测系统监测微生物或细胞的生长阶段，本期我们介绍生物量监测对微生物（细胞）效能评价/菌种筛选的应用。 首先我们来看一篇使用CGQ系统监测生物量的已发表文献。 Bruder et al. (2016):Parallelised onlinebiomass monitoring in shake flasks enables efficient strain and carbon sourcedependent growth characterisation of Saccharomycescerevisia (MicrobialCell Factories). Bruder对酿酒酵母的高效菌株（CEN.PK2-1C）和碳源依赖性生长特性监测。 上图中生物量曲线（OD值）是CGQ系统实时在线测量。葡萄糖浓度和酒精浓度用在线生化分析仪进行实时在线监测的数据。 从上图的数据曲线中我们可以清晰的看出生物生长量与培养基中葡萄糖浓度和酒精产量三者的关联性。发酵过程希望使用的菌种是能够更高效率的将糖类等底物转化为酒精。底物与产物的效能比是对酿酒酵母菌株效能的最直接评价。 CGQ和生化分析仪的在线监测联合使用，可以对菌种的综合效能进行直观评价。 对微生物或细胞的突变体研究，是寻找高效菌种的一种有效手段。突变体与野生型的对比研究，用于对突变体进行效能评估。 上图是德国最格赖夫斯瓦尔德大学（成立于1456年），使用CGQ系统对Staphylococcus aureus（金黄葡萄球菌）野生型和突变体生物量分析。 作为菌种筛选的有力工具，CGQ系统可以对同一培养条件下，或不同培养条件下的生物量进行实时监控，根据生物量的监测数据对菌种筛选提供数据支持。 CGQ与生化分析仪同时使用，可以对多参数相关性进行综合评估，有效的拓展了应用范围，可以通过多参数变化，对微生物效能进行综合评价。更多的CGQ生物量监测应用，请参考如下文献：[1]Tripp et al (2017):Establishing a yeast-based screening system for discovery of human GLUT5inhibitors and activators (Nature – Scientific Reports)[2]Bruder, S. &Boles, E. (2017): Improvement of the yeast based (R)-phenylacetylcarbinol productionprocess via reduction of by-product formation (Biochemical EngineeringJournal).[3]Gottardi et al. (2017):De novo biosynthesis of trans-cinnamic acidderivatives in Saccharomycescerevisiae (AppliedMicrobiology and Biotechnology).[4]Bracharz et al. (2017):The effects of TORC signal interference on lipogenesis in theoleaginous yeast Trichosporonoleaginosus (BMCBiotechnology). [5]Bruder et al. (2016):Parallelised onlinebiomass monitoring in shake flasks enables efficient strain and carbon sourcedependent growth characterisation of Saccharomycescerevisia (MicrobialCell Factories).

什么是CGQ？CGQ （Cell Growth Quantifier）系统，是一种在线实时监测摇瓶中生物量设备，通过摇瓶底部光学检测器，对培养物进行实时跟踪检测。测量时不需要将摇瓶从摇床中取出，也无需停止摇床运作，CGQ 系统通过专利的光学测量技术，自动监测生物量浓度。使用CGQ可以获取高准确率的生物生长动力学曲线。相对于传统的取样检测有着无可比拟的优势。 传统摇瓶中生物量检测方式传统的手动取样检测有诸多弊端：* 时间成本高（每个摇瓶的测量数据获得需要几分钟） * 手动测量 ，无法完成定时自动测量* 效率低（定时，手动操作，数据获取密度低） * 侵入性（因为需要取样测量，培养体积会变小，培养环境会改变） * 运行成本高 (需要耗材) * 每次测量取样，存在污染风险 CGQ工作原理CGQ通过底部的LED灯发射光线，检测器通过OD600nm波长进行生物量测定。生物量与检测器的光线检测量成正比。 CGQ光学法检测原理 位于摇瓶底部的LED发光及检测器 使用者可精确的实时监测生物量和生长曲线 CGQ在线检测产品特点：* 非侵入性（放置于培养瓶底部，不与培养基接触）* 持续性好，不会对微生物/ 细胞生长造成影响* 自动测量；节省操作时间和成本* 实时测量* 对任何偏差反应迅速* 数据采集量大* 在设定时间内对工艺过程进行详细监测* 平行反应监测* 可以同时监测最多16 个摇瓶 操作步骤简单：将检测器置于摇瓶底部，用于监测生物量。检测组件与培养液没有接触在摇瓶上，罩上黑色罩子，防止外界光线对检测的干扰数据收集器收集传感器信号，发送到CGQ数据中心，进行信息处理CGQ软件，通过数据处理，显示各个检测摇瓶的生物量适用于各种现有实验室培养系统：CGQ 系统可以用于多种科学应用：生长曲线指引的蛋白表达；培养基开发/优化；菌种筛选/比较；监测限制因素以及染菌；分析生长动力学曲线；优化培养条件；在线监测嗜热微生物等

pspan style="color: rgb(0, 176, 240) "strong什么是CGQ？/strong/span/ppCGQ （Cell Growth Quantifier）系统，是一种在线实时监测摇瓶中生物量设备，通过摇瓶底部光学检测器，对培养物进行实时跟踪检测。测量时不需要将摇瓶从摇床中取出，也无需停止摇床运作，CGQ 系统通过专利的光学测量技术，自动监测生物量浓度。使用CGQ可以获取高准确率的生物生长动力学曲线。相对于传统的取样检测有着无可比拟的优势。/ppbr//ppspan style="color: rgb(0, 176, 240) "strong传统摇瓶中生物量检测方式/strong/span/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/2a99060a-0161-4d06-9bcb-f970c3259735.jpg" title="1.jpg"//ppbr//ppbr//ppspan style="color: rgb(0, 176, 240) "strong传统的手动取样检测有诸多弊端：/strong/span/pp时间成本高（每个摇瓶的测量数据获得需要几分钟） /pp手动测量 ，无法完成定时自动测量/pp效率低（定时，手动操作，数据获取密度低） /pp侵入性（因为需要取样测量，培养体积会变小，培养环境会改变） /pp运行成本高 (需要耗材) /pp每次测量取样，存在污染风险/ppspan style="color: rgb(0, 176, 240) "strongCGQ工作原理/strong/span/ppCGQ通过底部的LED灯发射光线，检测器通过OD600nm波长进行生物量测定。生物量与检测器的光线检测量成正比。/ppbr//ppbr//pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/e8b65411-0758-47e4-90f1-377baab362a1.jpg" style="" title="2.jpg"//pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/7ec2c9b1-1389-4d91-b53a-12a65b6d8c6d.jpg" style="" title="3.jpg"//ppspan style="color: rgb(0, 176, 240) "strong使用者可精确的实时监测生物量和生长曲线/strong/span/ppspan style="color: rgb(0, 176, 240) "/span/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/e9e74d80-932b-4e6e-8bc0-5a128944277b.jpg" title="4.jpg"//ppspan style="color: rgb(0, 176, 240) "strongCGQ在线检测产品特点：/strong/span/pp非侵入性（放置于培养瓶底部，不与培养基接触）/pp持续性好，不会对微生物/ 细胞生长造成影响/pp自动测量；节省操作时间和成本/pp实时测量/pp对任何偏差反应迅速/pp数据采集量大/pp在设定时间内对工艺过程进行详细监测/pp平行反应监测/pp可以同时监测最多16 个摇瓶/ppspan style="color: rgb(0, 176, 240) "strong操作步骤简单：/strong/span/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/561b2374-a548-42cc-8ada-44b606857be9.jpg" title="6.jpg"//ppspan style="color: rgb(0, 176, 240) "strong适用于各种现有实验室培养系统：/strong/span/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/6aca9de1-7c75-4c34-832a-8a7ed64836e4.jpg" style="" title="7.jpg"//pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/bcd718f5-b9d7-4031-8f0f-467e7ed8ccf8.jpg" style="" title="8.jpg"//pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/9a177d36-10ca-4094-9a9d-8e11140122b9.jpg" style="" title="9.jpg"//ppCGQ 系统可以用于多种科学应用：生长曲线指引的蛋白表达；培养基开发/优化；菌种筛选/比较；监测限制因素以及染菌；分析生长动力学曲线；优化培养条件；在线监测嗜热微生物等。/pp class="t"strongspan style="color: rgb(0, 176, 240) "关于北京桑翌实验仪器研究所/span/strong/ppShinetek Instruments Research Institute 成立于2000 年，是一家集研发、生产、贸易于一体的集体所有制股份合作企业，公司为国家级高新技术企业。公司主营业务是为生命科学研发生产领域的客户提供一站式解决方案，尤其专注于生物培养设备及生物培养上下游设备的研发生产及系统集成。/p

盐沼是地表过湿或季节性积水、土壤盐渍化并长有盐生植物的地段。滨海盐沼以草本植物为主，沿潮间带延伸，可忍受高盐条件和因涨潮引起的周期性淹水。盐沼植被生产力高，可为许多物种提供繁殖、觅食和越冬的场所。盐沼植被地上生物量（AGB）的估算为监测盐沼生态系统时空稳定性、生产力和地上碳储量提供了有用信息。然而，以往关于AGB的估算研究主要局限于站点水平，且通常基于单一植被类型。与野外地面调查方法相比，遥感（RS）卫星成本低、速度快、范围广，在盐沼植被结构和生物物理指标的空间估计方面更具优势。其中，UAV-LiDAR数据具有较高的时空分辨率，在滨海盐沼三维结构监测中具有很大潜力。然后目前，利用UAV-LiDAR数据估算盐沼植被AGB的研究有限。为了确定滨海盐沼潮沟对植被群落空间分布及其生物量的影响， 来自复旦大学的研究团队在上海崇明东滩滨海湿地（121°54′-121°55′E，31°27′-31°28′N）进行了研究，主要目的为：（1）探索UAV-LiDAR数据估算盐沼植物AGB的潜力；（2）研究潮沟对盐沼植物群落空间格局及其地上C储量的影响。作者于2019年9月基于DJI M600平台，利用LR1601-IRIS LiDAR传感器（北京理加联合科技有限公司，北京依锐思）收集UAV-LiDAR数据。于2019年9月27日和28日获取光学图像数据。于2019年10月和2020年10月收集植被样品，测量其高度和地上生物量，同时收集土壤样品，测量其土壤含水量和土壤盐分。基于盐沼植被群落所有样本，利用线性回归模型（多元线性回归，MLR）和5个机器学习回归模型，包括广义线性模型（GLM）、梯度提升机（GBM）、人工神经网络（ANN）、基于核正则化最小二乘（KRLS）和随机森林回归（RFR） 建立预测模型。通过R2和RMSE评估模型性能。研究区和采样点位置。【结果】滨海盐沼植被AGB实测值和预测值之间的关系。（a）MLR；（b）KRLS；（c）ANN；（d）GBM；（e）RFR；（f）GLM不同盐沼群落AGB的空间分布、验证和比较。（a）利用UAV-LiDAR数据和随机森林模型进行盐沼植被AGB制图。（b）不同盐沼群落AGB平均值。（c）AGB实测值和预测值的回归拟合。（d）AGB预测值的密度分布曲线。与潮沟不同距离的盐沼AGB的比较。（a）代表整个植被群落AGB变化趋势；（b-e）分别代表PA，IC，CS和SM的AGB变化趋势。D1：0-50 m；D2：50-100 m；D3：100-150 m；D4：150-200 m。【结论】基于UAV平台收集的高分辨率图像和LiDAR数据，估算了盐沼群落的空间分布和AGB。研究表明，通过改变土壤盐分和水分条件，与潮沟的距离会对群落空间格局和盐沼植被AGB具有重要影响。研究结果证实了UAV-LiDAR数据与随机森林算法相耦合可简便有效的检测盐沼AGB。综上所述，该研究提供了一种估算盐沼地上C储量的有效方法，强调了精确估算在制定合理的科学测量进行滨海生态系统管理和保护中发挥重要作用。

法国LOV（Laboratoire d'Océanographie de Villefranche-sur-Mer；索邦大学和法国国家科学研究中心的联合研究单位）实验室的科学家Laetitia等人利用UVP的水下原位观测结果，结合机器学习模型，预测了19个浮游动物类群（ESD范围为1-50mm）的全球生物量分布，并探讨了其与环境因素的关系。研究背景浮游动物存在于全球所有海洋中，它们在海洋食物网和生物地球化学循环中发挥着重要的作用，是生物碳泵的主要驱动力，并为维持鱼类群落的稳定作出了巨大贡献。但浮游动物对环境条件很敏感，因此被认为是海洋变化的哨兵。它们的分布受到海洋中物理、化学、以及生物因素的相互作用及调控。为了更好地理解浮游动物的重要性，需要对浮游动物的生物量和功能群进行全球定量评估。目前只有少数浮游动物群体的全球分布得到了很好的研究，这些群体通常使用浮游生物网采样。但还有很多浮游动物类群非常脆弱，非常容易受到浮游生物网的破坏，或者易在固定液中保存不良，导致它们的生物量和在海洋生态系统中的生态作用被低估。在这种情况下，使用非侵入式的原位成像方法对浮游动物进行研究，显得尤为必要。在众多水下原位成像系统中，只有水下颗粒物和浮游动物原位成像系统（UVP）在全球范围内被广泛应用。研究过程Laetitia等人通过对全球范围内2008年-2019年之间获得的超过3549个UVP剖面（0-500米，图1）上的466872个个体进行了分类，估计了它们的个体生物量，并使用分类特定的转换因子将其转换为生物量。然后将这些生物量与环境变量（温度、盐度、氧气等）的气候学联系起来，使用增强回归树等机器学习算法，建立了生物量与环境因素之间的关系模型，以此预测全球浮游动物的生物量。图1 本研究使用的UVP数据集地图。透明度用来说明地图上点的密度。水下颗粒物和浮游动物图像原位采集系统UVP（图2）主要用于同时研究水下的大型颗粒物（80μm）和浮游动物（700μm），并在已知水体体积下对水中颗粒物和浮游动物进行量化。UVP使用传统的照明设备和经电脑处理的光学技术，来获得浮游动物原位数字图像，图像后续可以通过EcoTaxa浮游动物数据库共享平台（图3）来进行浮游动物种类鉴定及分类。图2 水下颗粒物和浮游动物图像原位采集系统UVP。左图为本实验中使用的UVP5（目前已停产）；右图为升级版本UVP6-HF，与UVP5功能相同，且重量更轻图3 EcoTaxa浮游动物数据库共享平台对浮游动物进行种类鉴定及分类研究结果结果表明，浮游动物对环境很敏感，并会对环境的变化作出反应。全球浮游动物的生物量呈现出一定的空间分布模式，生物量最高的区域位于大约60°N和55°S附近（图4），而在海洋环流附近最低。此外，预计赤道的浮游动物生物量也会增加。保守预估，全球综合浮游动物生物量最小值（0-500 m）为0.403 PgC。在不同的浮游动物群体中，桡足类为最主要的群体（35.7%，主要分布在极地地区），其次为真软甲类（26.6%）和有孔虫类（16.4%，主要分布在热带辐合带）。图4 利用分类群预测的0 ~ 500m全球生物量分布图图5 在世界范围、高纬度和低纬度模式下，0-200 m（A）和200-500 m（B）深度下预测平均生物量（PgC）的条形图，从高到低排列。研究结论尽管研究取得了一些重要发现，但也存在一些限制和挑战。机器学习模型对浮游动物数据库的大小比较敏感，并且对于稀有类群的预测能力较弱。因此，在未来的研究中，需要进一步改进模型以提高对这些类群的预测能力。总而言之，本研究提供了有关全球浮游动物生物量分布的重要预测结果，并揭示了其与环境因素之间的关系。这对于深入了解浮游动物在海洋食物网和生物地球化学循环中的作用具有重要意义。随着UVP等数字成像方法的不断发展和应用，科学家们将能够更准确地估计全球浮游动物的生物量分布，并为保护海洋生态系统提供更有效的决策依据。参考文献1. Drago L, Panaï otis T, Irisson J O, et al. Global distribution of zooplankton biomass estimated by in situ imaging and machine learning[J]. Frontiers in Marine Science, 2022, 9.

菌种是微生物培养的前提条件。优良的菌种，是微生物高效培养的前提。无论是摇床培养还是发酵培养，优良的菌种对培养的效果都有至关重要的意义。 微生物在生长过程会经历迟缓期、对数生长期、稳定期和衰亡期。微生物在培养和传代过程中会发生变异，次生产物，细胞活力变化等。微生物在生长过程 微生物对数期生理状态相对稳定，较稳定期次生代谢物少，且生命力旺盛。对数生长期是保持菌株优良性状不退化和存活率的阶段，也是最佳菌种保存期。 如何对培养过程中的微生物处于某个生长阶段进行判断？目前较多采用的方法是取样检测。取样检测会产生培养间断，染菌风险，无法连续获取数据等制约。无法获得准确的微生物生长过程信息取样检测 WIGGENS生物生长量在线监测设备CGQ系统，可以通过外置式光学传感系统，对培养的微生物生长状况进行实时监测。数据收集器会根据光学传感器的数据值，反应微生物生长情况，准确的把握微生物的生长状态。通过显示器直接读取生长曲线，可以判断微生物在当前培养条件的所处的生长时期。摇瓶培养在线监测 | 发酵罐培养在线监测 CGQ系统实时监测生长曲线，能够让操作者及时掌握微生物生长状况。举例：在发酵中，一般要控制发酵条件时，控制在微生物生长曲线稳定期结束前，比如酸奶发酵，时间过短，微生物还处于繁殖期，发酵效果不好；发酵时间过长，微生物处于衰退期，衰退期将产生很多代谢物，使产品风味发生变化，甚至影响质保；在污水处理中，需要根据不同稳定期选择不同菌种；酿造工业中，发酵时间的选择尤为重要。生物量实时监测 CGQ系统对微生物生长状态的监测，也直接反映了微生物的生长条件变化。通过对微生物生长状态的监测，对培养基成分优化，培养条件改进，工艺流程探索等具有重要指导性作用。 CGQ系统适用于原核细胞和真核细胞培养物实时监测。

7月25日，由生态环境部牵头的大气环境监测卫星在轨投入使用，标志着全球首颗具备主动激光二氧化碳探测能力的卫星在北京正式交付。生态环境部、中国气象局、农业农村部、中国科学院等相关单位共同签署了卫星《在轨投入使用证书》。此外，由生态环境部参与研制的陆地生态系统碳监测卫星一并投入使用。作为世界首颗采用激光主动探测手段的高精度大气环境遥感卫星，大气环境监测卫星可对大气细颗粒物、污染气体、温室气体、云和气溶胶以及陆表、水体等环境要素，开展大范围、连续、动态、全天时综合监测，并首次实现了全球全天时1ppm（百万分之一）高精度二氧化碳柱浓度探测。发布的首批应用成果，包括首个高精度全球全天时二氧化碳柱浓度分布图、首个全球二氧化氮柱浓度遥感图、全球臭氧柱浓度遥感图、全球PM2.5产品分布遥感图等20余项产品。陆地生态系统碳监测卫星又称“句芒号”，是世界首颗森林碳汇主被动联合观测的遥感卫星，可探测植被生物量和植被生产力，同时满足地理测绘、灾害评估、农情遥感等需求。该卫星实现了对森林植被高度、生物量、叶绿素荧光的定量遥感探测，提升了我国和全球森林碳汇监测能力。发布的首批应用成果，包括海南岛叶绿素荧光空间连续产品、东北虎豹公园生物量反演产品、京津冀地区冬季小麦产量和夏季玉米生物量等20余项产品。两颗卫星在轨投入使用，对于推动构建现代化生态环境监测体系，动态监测我国大气污染状况，有效监测全球二氧化碳柱浓度和分布，探测植被生物量和生产力，提升全球温室气体、生物量高精度定量化遥感监测能力，支撑碳达峰碳中和、美丽中国建设等国家战略具有重要意义。

在废水处理中，细菌起着很大作用，因此确保细菌在合适的环境中获得养分非常重要。生物处理是污水处理的重要组成部分，在许多行业中被普遍采用。此二级处理工艺依靠各种细菌来分解污水中的污染物并对水进行净化，最终排放到环境中。常规生物处理系统采用活性污泥去除水中的有机污染物。但还有许多其它生物处理方法对净化污水也非常有效，包括固定床系统，如移动床生物反应器（MBBR）和膜系统，如膜生物反应器（MBR）。各种生物处理方法之间可能存在差异，但保持微生物的健康状况对于优化污水处理工艺中污染物的去除至关重要。确保将适当数量的“食物”输送给微生物，有助于维持生物处理系统的健康。一般采用“食物与微生物比”（food to microorganism）或“F:M比”参数。当F:M比太低时，“食物”不足，微生物就会“挨饿”。如果F:M太高，污水中的有机物含量高，微生物会很快变得不堪重负，导致污水中污染物的去除不充分。两种情况都会导致生物处理效率低下，因此有必要找到并保持最佳的F:M平衡，以确保充分去除污染物以符合法规排放要求。F:M比通常由两个常见的检测值确定。在F:M比参数中，F（食物）部分是有机污染物含量，一般使用生化需氧量（BOD5）来检测。5日测试用于检测当细菌分解有机物质时消耗的氧气，从而间接推断水中的碳含量。在F:M中，M（微生物）部分一般通过混合液悬浮固体（MLSS）来检测。这些检测存在一些缺陷，会导致F:M不适用于有效的工艺控制。用于量化微生物水平的MLSS检测无法区分活生物量和死生物量，这不仅使维持最佳F:M比变得非常困难，而且对于理解生物系统的整体健康情况也无法保证。为期5天的BOD检测速度太慢，无法用于工艺决策。当污水处理装置发现碳负荷不平衡时，生物质的不健康状况事实上已持续了多日。这对于污水负荷可变的处理装置尤其是个问题。此外，由于BOD5取决于细菌的使用，因此缺乏可接受的准确性和精确度，且样品中存在的有毒化合物可能会严重干扰检测结果。对生物质的“食物”进行更准确和有效的监测方法是采用总有机碳TOC分析来直接测定污水中的碳含量。与间接BOD测量不同，TOC分析仪直接检测样品中的碳含量。检测更准确，不存在BOD测试常见的干扰问题。TOC检测可以在数分钟内完成，从而使其成为用于工艺控制和处理优化的更有效工具。通过使用TOC分析来检测生物处理有机物负荷，处理装置可以确定“更真实的F:M比”。案例一美国一家大型炼油厂实施了一项为期12个月的研究，对在传统活性污泥生物处理装置中采用TOC分析来确定“真实F:M比”带来的优势进行了分析。通过使用TOC分析快速获得的准确结果，该处理装置能够快速识别有机物负荷变化并确定理想的F:M平衡。工厂认为，当处理装置在其可接受范围内运行时，去除效率非常稳定，且与典型的需氧量测试相比，TOC分析是保持F:M平衡的更有效工具。此外，TOC分析提供的连续在线数据使处理装置能够快速调整流速，并通过确保适当数量的“食物”供给，以使用F:M比，对工艺进行更有效的控制。这减少了生物处理存在的工艺紊乱，并最终节省了与不良微生物健康状况相关的时间和成本。案例二除F:M比，TOC分析已成为优化污水生物处理营养平衡的有用工具。许多处理装置要求污水中的碳含量与养分（通常为氮和磷）保持适当的平衡。美国一家大型饮料厂决定将其传统的生物处理系统升级为高流量膜生物反应器（MBR）系统。虽然这有助于降低工厂的占地面积并改善污水中有机物的去除程度，但由于新上的MBR系统流量大且工厂排放污水中糖负荷会发生变化，这就意味着需氧量测试太慢而无法确保生物处理系统的营养平衡。该工厂要求C:N:P养分平衡比为100:5:1，在增加TOC分析后，该工厂能够跟踪污水中有机物含量的变化并快速进行工艺调整。工厂操作人员能够确定碳含量并调整添加到污水中的氮，以保持最佳的养分平衡。新的工艺可以连续地脱除有机物，大大减少了工艺紊乱，每年为工厂节省数十万美元。传统上，使用生化需氧量确定废水处理是否有效。采用总有机碳TOC分析直接监测碳含量，对于尝试优化生物处理工艺的污水处理装置而言可能是一个强大的工具。与传统的需氧量测试不同，TOC分析可在几分钟内提供准确数据，使操作人员能对工艺快速做出控制决策。使用TOC数据保持有效的F:M比或C:N:P养分平衡，可以确保生物处理工艺的优化。通过TOC分析来监测生物反应器的健康状况，有助于工厂最大程度地减少工艺紊乱，有效去除污染物，获得符合法规要求的外排水。作者简介Adit Jatkar，苏伊士旗下水务技术与方案——Sievers分析仪全球产品应用专员，获得普渡大学化学学士学位，拥有分析仪器和工艺化学技术背景，并在水处理和石油化工行业有丰富的工作经验。本文原文英文版刊登于《Rocky Mountain Water》2020年9月刊。

导读反刍动物是指具有反刍习性的一类哺乳动物，如牛、羊、长颈鹿、兔子等。反刍动物采食一般比较匆忙，大部分未经充分咀嚼就吞咽进入瘤胃，经过瘤胃浸泡和软化一段时间后，食物经逆呕重新回到口腔，经过再咀嚼混入唾液并再吞咽进入瘤胃，这种行为称为反刍行为。反刍动物的食物种类比其他种类的动物更丰富，结构组成也更复杂，但草料中的粗纤维含量较高导致其难以消化，反刍动物依赖于胃部微生物群的代谢能力来消化各种物质，但其转化效率低也是养殖业广泛关注的问题。虽然已有研究证明瘤胃中不同微生物的活性可以调节宿主利用植物生物能量的能力，但定植于宿主瘤胃中的微生物却很少受到关注。奥地利维也纳兽医大学的Cameron等人在Research Square在线发表了题为《Differential partitioning of key carbon substrates at the rumen wall by recently diverged Campylobacteraceae populations》的研究论文。文章采用多重数字PCR（dPCR）量化同一菌科的两种菌群，分析反刍动物瘤胃上的定植菌群分布及生物进化动态，为今后畜牧业提高动物代谢能力的研究提供了新思路。应用亮点：▶ 宏基因组测序发现瘤胃上皮细胞中弯曲杆菌科两个种群的基因序列高度相似，利用naica微滴芯片数字PCR系统可以对两个种群进行精准量化。▶ 使用不同培养添加物后，可以利用naica微滴芯片数字PCR系统进行微生物种群分布跟踪。研究成果：作者通过对瘤胃上皮微生物组的16S rRNA扩增子分析发现了一个优势菌株（OTU）为弯曲杆菌科（Campylobacteraceae），并通过宏基因组测序发现该OTU两个主要种群Ca. C. stinkeris与Ca. C. noahi的基因含量高度相似，但pgl（蛋白质糖基化）操纵子不同。为了探究Ca. C. stinkeris与Ca. C. noahi两个种群空间分布的差异，作者通过naica微滴芯片数字PCR系统比较了这两个种群在不同动物瘤胃乳突离上皮壁最近和最远两个位置的含量。结果发现不同动物的两个种群在这两个位置的比例接近。▲图1 Ca. C. stinkeris 和Ca. C. noahi在动物瘤胃乳突顶端和隐窝的含量比例。A）从乳突切片两个位置提取DNA使用dPCR进行定量分析。B) Ca. C. stinkeris 和Ca. C. noahi在动物瘤胃乳突两个位置的含量比例。横坐标为取样动物的名字。然后作者使用naica微滴芯片数字PCR系统对两种菌群进行生长和适应性测定，数据显示Ca. C. stinkeris可以在以醋酸盐为主要碳源时积累的生物量，更好地生长，但被丙酸盐抑制，而Ca. C. noahiz在任何一种添加物存在的情况下在都没有检测到生长优势。因此，作者推断可能存在一些其他机制来最小化竞争，这种机制通过某些代谢生态位维度上的分化，防止它们生长动力学的重叠来支持两个种群的共存。▲图2 醋酸盐利用和丙酸盐抗性检测。A)通过种群特异性dPCR，评估添加5 mM醋酸盐（acetate）或丙酸盐（propionate）对生物量积累的影响。分别用单个菌株(左，单一培养)和竞争菌株(右，共培养)进行了实验。通过数字PCR这种精准的定量技术，作者发现在瘤胃乳突的顶端和隐窝都分布有这两种优势菌群，且与上皮细胞分布数目无显著的相关性。另外，这两种菌群能够促进相关脂肪酸的代谢，进而发挥促进食物消化的功能。该文章为通过调节反刍动物体内某些盐离子浓度来调节优势菌群的分布比例进而提升消化能力提供了思路。

第九届全国微生物检测与控制技术交流会于7月18日-20日在上海召开。来自全国各地的检测机构、大专院校、食品生产企业的300余名专家、代表齐聚一堂，就微生物检测和控制技术的新进展、新要求和发展趋势进行了交流和探讨。 恒奥展台食品伙伴网李总亲临恒奥展台了解动向 作为前处理领域的优质厂商，恒奥科技研发生产的多通道比例稀释仪、拍击式均质器、恒温生物分装系统、全自动菌落计数器、便携式分装仪、全自动培养基制备/分装仪等优质仪器，成功应用在微生物检测实验室中，使其自动化程度明显提高，实验效率及准确性也得到了大幅提升。恒奥新品稀释系统发布 此次会议上，恒奥推出了微生物领域的新品——“自动生物稀释系统”。由于微生物实验室的日常工作量较大，且大部分实验有时限，恒奥科技针对这些情况，自主研发生产了第一台以无菌操作理念设计的创新专利梯度稀释系统，且遵循国标。这款仪器可以按照预设比例对微生物检测样本进行连续梯度稀释或加样操作，广泛应用于专业检测机构、医药生产企业、疾病预防控制机构、农业及环境研究机构、科研院所等单位，填补了国内该领域产品的空白。恒奥一直在路上嘉宾参观恒奥展台 经过十余年的风雨洗礼，恒奥科技的产品性能与技术能力在行业内早已有口皆碑。此次展会一开幕，众多全国各地行业来宾接踵而至，恒奥专业团队耐心接待和介绍每一款产品的功能特点和技术优势，得到了国内外的客户及经销商、同行们的一致好评。创新促发展，诚信赢未来，我们将不负重望，用更为优秀的产品和服务回报广大用户。

化妆品为什么会出现微生物超标现象？ 如果是一个正规的生产流程，不应该出现微生物超标现象。因为在我们的生产流程中，每一项都有严格的检测及控制，在生产过程中，我们都会遵循GMP((Good Manufacture Practice良好生产规范)的国-际标准。在中国，正规上市的产品都必须具备卫生许可证，这个卫生许可证也对产品的生产过程做了详细和严格的规定。其中很多关键环节都是在密封或是严格控制的卫生环境中进行。这一系列规定的目的就是要将微生物量减至最低，其他的污染物不可能流入进去。如果出现微生物超标现象，就有可能是某些环节出了问题。 化妆品生产过程中使用的原料、容器和制作过程中均可受微生物污染，尤其在灌装过程更易受污染。化妆品各种原料都有被微生物污染的可能，其中尤以天然动植物成分、矿产粉剂、色素、离子交换水等原料易受微生物污染。某些剂型化妆品富含水分和营养成分，如膏霜类化妆品多属“营养型”，其中因加入各种氨基酸，蛋白质或滋补品（胎盘提取液、人参、甘草提取液等）成分而有利于微生物生长繁殖。 化妆品含有适合微生物生长的成分，而且受安全性的考虑防腐剂的使用受到许多限制。因此它在控制微生物污染这个问题上与医药品、食品有不同的要求。 微生物污染关键点控制： 1、生产设备的消毒 2、生产环境的消毒 3、包装材料的消毒 4、人员卫生管理 为什么很多化妆品企业在生产过程中，各个环节也做了消毒，却还是时不时的出现微生物超标的问题，究其原因还是消毒产品和消毒方案不正确的所致，就如同感冒了，去买感冒药，有的药用着就有效果，有的药用着就没有效果。而有的人第1次用这种药有效果，下一次就没有效果了，这就存在一个对症下药和抗药性的问题。

肠道微生物与人体健康研究进展！百欧博伟生物：人类肠道中定居着许多对宿主有益的微生物，包括细菌、病毒、真核生物等，它们在肠道内能与其他微生物及免疫系统相互作用，对人体健康具有重要影响，被称为“被遗忘的器官”，它们的基因组也被誉为人类的“第二基因组”，与人体的能量代谢及物质代谢有关。本文总结了人体肠道中病毒、真核生物、细菌和宿主免疫系统的相互作用，微生物群的失衡可能导致的疾病如肥胖和克罗恩病等，以及微生物环境在人体内的成熟过程，期望有助于诊断和治疗与肠道微生物失衡相关的疾病。一、人体肠道微生物人体的微生物主要分布在体表、肠道和口腔，微生物的种类及数量构成是不同的。其中，肠道中的微生物数量约为机体自身细胞（1013）的10倍，在自然界中，结肠中分离出的微生物密度最高，人体粪便干重的 60%为细菌。已有文献表明，婴儿肠道菌群的结构差异较大，而随着年龄的增长，正常成年人的肠道菌群结构趋于近似，拟杆菌属占肠道菌群的30%，而肠杆菌属和肠球菌属的含量少于1%。肠道中的专性厌氧菌本身对于维持肠道菌群结构的平衡起着至关重要的作用，专性厌氧菌在肠道中形成菌膜屏障，主要通过2条途径阻止肠道潜在致病菌（通常为兼性厌氧或需氧菌）及毒素对肠上皮细胞的黏附及侵袭：其一，通过与肠上皮细胞紧密结合，占据空间；其二，通过竞争营养物质，产生酸性代谢产物，降低肠道中的pH值。为进一步了解人体生理状况与自身微生物之间的相互作用和关系，2007年12月19日，美国国立卫生研究院（NIH）人类路线图计划（road map plan）正式启动一项新的基因工程——人体微生物群系项目（Human Microbiome Project，HMP），旨在确定不同个体间是否存在共同的核心微生物群系，研究人体微生物群系变化与人体健康状况之间的关系，开发新的技术和生物信息学工具，关注HMP项目相关的伦理、法律和社会问题等。目前研究人员已经开展了500多个细菌基因组的测序工作，这些参考细菌基因组主要来源于人体胃肠道（29%），其次为口腔（26%）和皮肤（21%），最终这个数据库将包含900多种人体内细菌、真菌和病毒的基因组。分析结果显示，人体内的微生物具有惊人的多样性，即使是孪生姐妹，其微生物群中细菌的相似程度也低于50%，而病毒的相似度更低。同时还发现了一些新的基因和蛋白质，其中有些对人类健康发挥重要作用，有些与疾病密切相关。通过这些研究，人们正逐渐了解究竟是什么因素决定了人体的微生物群，其中宿主的遗传基因对微生物群的形成起到了重要的作用。研究证明，特定的基因位点对细菌群落的构成有影响，而对病毒的影响有待考证。2010年，欧盟资助的“人类肠道宏基因组计划”开始进行迄今最大的肠道细菌基因研究，旨在探索人类肠道中的所有微生物群落，进而了解肠道细菌的物种分布，为后续研究肠道微生物与人的肝硬化、肥胖、肠炎、糖尿病等疾病的关系提供重要的理论依据。以前的研究通常着眼于真核生物、病毒与人类疾病的关系，其实，健康人体也含有大量的病毒和真核生物。人们低估了健康人体中病毒的丰富度，近期从人体提取出的大量全新的病毒片段证明了人体病毒构成方式与细菌一样，也很多样化。因此，人们亟须将视野从个体研究转移到群体研究上去。通过微生物预测个体未来的健康情况,人们首先需要测定人体微生物环境随时间产生的变化。结果显示，健康人体的细菌、真核生物含量及组成相对而言更加平稳，一些外界变量，包括饮食习惯改变、疾病和环境等则可能导致人体微生物内环境的变化。其中，饮食习惯改变对人体微生物环境有巨大影响。在一年内，健康的成人体内 95%以上的病毒序列只有极小的变化，这意味着病毒环境基本不变。Minot 等的实验则证明，节食可以使不同的成年人的病毒环境趋于一致。另外，在小鼠实验中研究人员发现，将高糖、高脂的饮食习惯改变为低糖、低脂的饮食习惯，可以在一天内改变小鼠的微生物环境。节食也会影响到真核生物的生长分布，以动物脂肪为主要能量来源的人，其微生物内环境含较多的拟杆菌属，而以碳水化合物为主食的个体则含有较多的普氏菌。人体的微生物环境是在出生时决定的，婴儿的出生方式对其未来的人体微生物环境建立有着巨大的影响。母体的羊水中有少量的微生物，其种类、数量都很少，这是人体接触的第一类微生物。通过检测胎便中的 DNA 片段，可以证明羊水中有少量细菌。接下来，婴儿的微生物环境会受到其出生后遇到的第一个外环境影响，如果是正常顺产，其体内微生物群来自母体的阴道；如果是剖宫产，其体内微生物群来自母体的皮肤环境。事实证明，顺产婴儿的体内微生物环境与母体的阴道微生物种类相似。相对的，剖宫产的婴儿微生物群与体表分布相似，多含有金黄葡萄球菌和丙酸杆菌等。另外，剖宫产的婴儿排泄物中细菌种类少，且体内含有更多的免疫细胞。婴儿体内的细菌和病毒丰富度会随着时间而增加，其种类也会有所变化。最初的人体微生物多为好氧微生物，因为肠道内最初有氧，随后逐渐被成人体内常见的厌氧微生物取代。婴儿的肠道微生物环境构成变化很快，大部分第一周检测出的微生物在第二周之后就消失了，在前三个月内，婴儿的肠道微生物一直以这样的速率变化着。这与成年人一年内95%微生物种类不变的现象不同。母乳、配方奶粉中并未检测到病毒片段，这说明在喂养婴儿之前，婴儿就已经通过环境、母体获得了大量的微生物。对单独的婴儿个体的跟踪研究证实，婴儿出生后其体内的微生物种类随时间增加，而其微生物环境在使用抗生素、食用固体食物等几个时间点会产生巨大的变化。宏基因组学方法揭示了婴幼儿的微生物环境是如何变得越来越复杂多样。最初，婴儿的食物是母乳及奶粉，这使得其微生物环境变得适宜消化、利用乳酸。在进食固体食物前，婴儿已具有消化植物性多糖的能力，这说明在更改食谱前，婴儿已做好了从母乳转向固体食物的准备，而并非由外界环境的变化所引起。第一年内，婴儿的微生物环境开始向成年人的方向靠拢，在2.5年时，几乎与成年人并无不同。一旦微生物环境成熟，就会长期保持稳定，直到老年。研究人员发现，老年人体内的微生物环境与年轻人不同，尤其是杆菌属和梭状芽孢杆菌2类。另外，老年人的微生物环境构成种类远比年轻人要多，这可能是由于老年人多患有各种疾病，药物的使用会对微生物构成造成影响。抗生素对人体微生物环境的平衡有着巨大的影响，使用抗生素后，平衡的人体微生物环境被打破，所有微生物类群都会受到不同程度的影响，有的类群在治疗后数月都不能恢复。这种失衡导致外界的微生物入侵人体，取代了原本平衡健康的微生物环境，导致疾病。另外，长期、重复使用抗生素会增加整个微生物环境对抗生素的抗性。二、免疫系统与微生物免疫系统与微生物之间有着复杂的关系。首先，免疫系统的成熟完善过程离不开微生物。利用无菌小鼠动物模型研究发现，无菌小鼠肠道中IgA的分泌量减少，肠道淋巴组织减少，Peyer 斑和肠系膜淋巴结变小。这说明由于肠道内有共生菌，肠黏膜表面分泌 IgA，而一旦肠道内菌量减少，IgA 的分泌量也会减少。因此，肠道菌群促进了淋巴组织成熟并分泌IgA的过程。在先天免疫系统中，免疫细胞通过微生物群相关分子模式（microbe associated molecular pattern，MAMP），如细菌的细胞壁内容物（脂多糖、肽聚糖）、鞭毛等，识别不同的微生物。Toll 样受体（Toll-like receptors，TLR）是一类用于识别相关微生物抗原的宿主蛋白。如果人体内没有TLR，肠道、肠系膜免疫系统无法正常运作。共生菌通过 TLR 可以增强抗炎症作用，提高免疫系统的耐受力。Nod样受体（Nod-like receptors，NLR）是另一类典型的微生物组织结构识别蛋白，可以形成炎性体，应答外界损伤类型的免疫。例如，NLRP6的缺失会导致 IL-18 量减少，从而影响一些肠道微生物的增生。后天免疫系统也会受共生菌群的影响。微生物会影响 T 细胞的分化过程，这说明 T 细胞的成熟不仅取决于细胞个体差异，也取决于外界的微生物环境。同时，共生菌反过来也会影响机体的周围环境，例如，多形拟杆菌会减少其他肠道细菌在生理过程中产生的多肽。另外，一些细菌能够通过减少自身组成蛋白质的免疫系统相关受体，减少IgA 的量，从而在人体肠道内更好地生存。因此，可以推测，如果没有微生物菌群对人体的影响，人体或许会更容易罹患自身免疫性疾病。三、肠道微生物与疾病人体肠道微生物菌群失调可以导致自身免疫性疾病、过敏反应、肥胖、炎症性肠疾病（inflammatory bowel disease，IBD）、糖尿病等。肥胖与微生物环境的关系非常密切，硬壁菌门（Bacteroidetes）、拟杆菌门（Firmicutes）细菌的含量是衡量肥胖的一个重要微生物指标。在节食的个体中可以观测到硬壁菌门的微生物量减少、拟杆菌门的微生物量增加。另外，通过对孪生姐妹的观察发现，硬壁菌门微生物的减少对应着放线菌的增加。通过对人体菌类数量的调整，个体可以更好地吸收食物中的能量，减少炎症反应。使用动物模型模拟宿主基因改变、环境因素改变导致肥胖的过程，发现通过改变微生物环境，将肥胖个体的微生物转接入健康、苗条的个体体内，能够改变能量利用的表现型，使之呈现出肥胖个体的表现型。肥胖会导致一种与普通炎症完全不同的低量炎症反应，诱导产生温和的细胞因子，如TNF-α、IL-1b、CCL2等，诱导产生肥大细胞、T细胞、巨噬细胞等。双歧杆菌的增加会导致胰高血糖素肽2增加，减少大肠的通透性，从而使病原菌的脂多糖难以异位。再如TLR5可以识别细菌鞭毛，是先天免疫系统的主要受体之一。TLR5 缺陷型小鼠的肠道微生物环境发生了巨大的变化，表现出代谢综合征。仅仅通过将肥胖小鼠的微生物环境转移至正常野生型小鼠体内，也能够导致这种代谢综合征引起的肥胖。克罗恩病（Crohn' s disease）主要表现为胃肠道功能紊乱、胃黏膜炎症反应，其病因尚不明确。目前了解到，基因组、病毒组、微生物环境等因素相互作用，共同导致克罗恩病。研究人员以 Atg16L1基因缺陷型小鼠为对象，研究环境因素与个体基因与克罗恩病的关系。使用鼠诺沃克病毒感染Atg16L1缺陷型小鼠及野生型小鼠，缺陷型小鼠的潘氏细胞不正常生长，而野生型小鼠的潘氏细胞不变，这说明病毒和致病基因共同导致潘氏细胞异常。自身免疫性疾病也与微生物环境有关。Ⅰ型糖尿病小鼠模型中，微生物环境对先天免疫系统作用，导致糖尿病。与没有自身免疫的个体相比，高风险患糖尿病的儿童基因中有着独特的微生物环境构成，其微生物种类随时间减少，而卵形拟杆菌、硬壁菌含量则相对较高。肠道微生物对多发性肝硬化和类风湿关节炎也有影响，而无菌小鼠中不会产生这些疾病。在多发性肝硬化小鼠模型中，将某些微生物引入无菌小鼠会使之变成疾病型，这是一个肠道微生物作用于后天免疫系统从而引起自身免疫疾病的典型例子。因此，利用共生菌的鞭毛多糖，可以防止自身免疫疾病。此外，还有一类由多种微生物共同作用导致的疾病，其机理较为复杂，由于不是由单独的微生物导致，研究其微生物菌群的组成及相互关系就非常重要。例如，潜伏的疱疹病毒可以保护小鼠，使宿主不被单核细胞李斯特菌和鼠疫耶尔森菌侵染，这是因为疱疹病毒诱发生成了 IFN-γ和细胞坏死因子。由此可以猜测，通过互益共生，疱疹病毒增强了宿主的健康，其终生潜伏也有益于这类病毒的生存。幽门螺杆菌会导致胃癌和胃溃疡，但大部分人群都是该菌的携带者而并无病理反应。通常，幽门螺杆菌的感染都伴随着呼吸道疾病，比如慢性阻塞性肺病和肺结核。有研究表明，感染幽门螺杆菌导致这类呼吸道疾病的患病几率增大，而近期也有研究得到了相反的结论，认为感染幽门螺杆菌会减少胃溃疡患病率，携带有幽门螺杆菌的实验猴体内含有更高的结核抗原诱导的 IFN-γ水平，从而增强了Th1反应，降低了幽门螺杆菌携带者的胃溃疡患病率。早期的细菌感染会导致分化的T细胞减少，而增强Th1反应，其机理尚不清楚。幽门螺杆菌环境通常在人出生的前10年开始成熟，并在不使用抗生素的情况下保持稳定状态。发展中国家几乎所有成年个体体内都携带幽门螺杆菌，而由于滥用抗生素等原因，发达国家的成年个体携带幽门螺杆菌的比例小很多,这将导致在该人群中居高不下的各种过敏性紊乱疾病。所以，使儿童适当暴露在较为复杂的环境中、减少抗生素的使用等，可以有效预防过敏症。随着生活水平的提高，现代生活中人们的微生物菌群已与过去不同，由于缺少了部分必需的微生物菌群信号，人体的免疫系统常常不能正常运作，自身免疫性疾病中以过敏为主的患病率大大增长，过敏原的种类也增加了许多。“卫生假说”认为，幼年接触的致病源稀少，免疫系统无法正常成熟，从而引发哮喘。在发展中国家，过敏人群远小于发达国家，这很可能是由于其庞大的家庭结构，使得每一个家庭成员有更多接触致病菌的机会，而糟糕的卫生环境、少使用抗生素等因素也增加了个体接触微生物的机会。“卫生假说”的一种可能的机理是与IL-10的反调节作用有关。IL-10 是一种抗炎症反应的细胞因子，在先天免疫和后天免疫过程中都发挥着重要作用。当微生物入侵人体后，会导致IL-10分泌量增加，减缓炎症反应，同时使人体暴露在过敏原中。另外，基因与环境共同作用，会影响人体过敏反应。例如，血清 IgE水平与CD14启动子区的单核苷酸SNP位点有关。拥有该基因的儿童，若与宠物狗接触更多，则有较高的IgE水平。寄生虫也会导致人体分泌IgE，有人认为，由于西方国家人们接触寄生虫较少，导致西方国家人群易产生过敏症状。四、结语为了更好地理解疾病与人体微生物间的关系，亟须设定一种通用评判标准，用以衡量人体微生物环境的构成和丰富度，并依此判断人体的健康程度。另外，如何完整地衡量微生物、人体、外界环境之间的关系，从而对可能产生的疾病进行预判，也是一个未来研究的方向。总之，虽然已进行了许多相关研究，但缺少一个统一的评判标准，这是该领域研究所面临的最大问题。另外，在一些案例中，从一个健康的个体环境引入新的微生物可以治疗一些疾病，使患病个体环境恢复稳态，如将肥胖个体的微生物群转移至健康野生型个体中，会将野生型个体转变为肥胖个体。那么，我们为什么不能通过这种转移微生物菌群的方式治疗相关疾病呢？这是因为，首先，人们尚未寻找到一个合适的体外转移条件；其次，不同的研究人员对“健康个体”并没有一个相同的衡量标准；第三，人们尚不清楚不同的患病个体需要对应怎样的健康个体。因此可以看出，在微生物治疗上，我们仍有很长的路要走。欢迎访问中国微生物菌种查询网，本站隶属于北京百欧博伟生物技术有限公司，单位现提供微生物菌种及其细胞等相关产品查询、咨询、订购、售后服务！与国内外多家研制单位，生物医药，第三方检测机构，科研院所有着良好稳定的长期合作关系！欢迎广大客户来询！

PALL 公司协办《饮水水质与健康及饮水两虫等微生物检测技术研讨会》的通知 为了贯彻实施GB5729《生活饮用水卫生标准》，推动饮用水水质与人群健康研究工作以及饮用水中贾第鞭毛虫、隐孢子虫等微生物检验技术发展，中国卫生监督协会环境与健康专业委员会定于2012年8月3-4日在黑龙江省佳木斯市召开《饮水水质与健康及饮水两虫等微生物检测技术研讨会》，会议热诚邀请全国省、市、区县从事饮用水卫生管理、监督、检测、评价等工作的各方面人员踊跃参会。 会议内容： 1、我国饮用水水质与人群健康影响研究； 2、我国生活饮用水微生物污染状况； 3、生活饮用水两虫等微生物标准检验方法； 4、饮水微生物检测技术进展及检测仪器展示 会议时间、地点： 1、会议时间：2012年8月3-4日，2日报到； 2、会议地点：建三江农垦米都大厦 佳木斯市建三江局直饮园街26号 会议组织： 会议由中国卫生监督协会环节与健康专业委员会主办，黑龙江农垦总局建三江管理局疾病预防控制中心承办，颇尔过滤器（北京）有限公司等协办。 参会内容请见附件会议邀请函。参会回执请发送至邮箱 baoying82@gmail.com，收到回复后视为发送成功。　　参会内容请见附件会议邀请函。　　附件：关于召开饮水水质与健康及饮水两虫等微生物检测技术研讨会的通知.pdf.zip　　　　 附件 回执.pdf.zip技术背景： ● 隐孢子虫和贾第鞭毛虫(简称“两虫”)是两种严重危害水质安全的病原性原生动物。城市供水系统中的隐孢子虫和贾第鞭毛虫直接威胁饮用水安全,并同时对城市水环境带来生态和健康风险。隐孢子虫/贾第鞭毛虫感染后无特殊临床症状，无预防疫苗，绝大多数抗生素无效，治疗依赖于人体自身的抵抗力，水源性感染已成为最大的感染源，但隐孢子虫/贾第虫的孢/卵囊对传统的水处理法中氯化消毒有抗性，膜过滤法也不能完全去除。所以早在 1996 美国疾病预防控制中心就将隐孢子虫感染列入国家必须申报的传染病名单，2002年将贾第鞭毛虫感染列入国家必须申报的传染病名单，并提出了相应的检测方法。2006年中国卫生部将隐孢子虫和贾第鞭毛虫检测写入《生活饮用水卫生标准》GB/T 5750-2006中，，规定两虫检测为非常规检测项目，并提出了相应的检测方法。 ● 美国EPA于1996年12月起草，于1999年1月修正并通过测定隐孢子虫的1622(EPA-821-R-99-001)方法，在此基础上能同时测定隐孢子虫和贾第鞭毛虫的1623 (EPA-821-R-99-66)方法于1999年4月被批准进行样本分析。EPA1623 方法中首先推荐并在实验中采用的是Pall公司的Envirochek滤器进行实验。 Pall公司Envirochek囊式过滤器，是美国EPA推荐的首选产品，EPA1623以此滤器作为标准规范流程演示。也是国家卫生部在《生活饮用水卫生标准》中推荐的首选产品，同时也是仲裁时要求使用的产品。美国EPA的研究表明回收率和实验的相对标准偏差均稳定且优于其他可替代产品。 1、Envirochek囊式滤器在野外和实验室都能方便的使用，可在野外收集多个水样。在过滤和淘洗过程中操作简便，节省操作时间，无需其他复杂的装置，无需拆卸、安装和清洗，使用极其简单。 2、Envirochek囊式滤器用1um的绝对孔径，保证了100%截留两虫和100%的卵囊孢囊完整性检测。过滤的水头损失小。 3、Envirochek囊式滤器的洗脱率达到80%以上。 4、Envirochek囊式滤器能有效过滤高浊水, 其可过滤超过1000升的自来水,及50升的源水。 5、Envirochek囊式滤器一次性使用，密封外壳，可以避免交叉污染的可能性。淘洗过程中配合使用的Pall公司Shaker摇臂淘洗振荡器可同时淘洗8个水样。 隐孢子虫（Cryptosporidium）和贾第鞭毛虫（Giardia）定义及特点： 隐孢子虫是单一细胞原生动物，约3-7mm 。有微小隐孢子虫、鼠隐孢子虫和贝氏隐孢子虫三种，主要寄生在被感染的动物体肠道内，易感人群为免疫缺陷者（如爱滋患者）、儿童、老人、医务人员等，传播方式以粪-口，手-口途径为主，污染的水源和空气均可传播。 贾第鞭毛虫是单一细胞原生动物，约10-15mm，含4对鞭毛和双核。人、动物共染，被孢囊污染的水和食物均可传播，是我国人体常见的寄生原虫.

p　　7月26日，国际标准委发布关于对《蒸压加气混凝土板》等266项拟立项国家标准项目征求意见的通知，其中包括多项仪器检测方法标准：a title="" href="http://www.instrument.com.cn/news/20170726/225293.shtml" target="_blank"strong又一大波仪器分析方法标准即将制定 涉及光谱、色谱、质谱等/strong/a。/pp　　值得注意的是《工业微生物菌株质量评价 拉曼光谱法》即将制定，资料显示，该项标准主管部门是国家质量监督检验检疫总局，起草单位为中科院青岛生物能源与过程研究所、清华大学、中国标准化研究院等，归口单位是中国标准化研究院。/pp　　工业菌株是工业生物技术的关键和核心，菌株的质量评价在选育和投料过程中都不可或缺，但目前菌株评价方法大都包括生物量培养累积、目标代谢物提取和检测等繁琐的过程，评价周期长， 不仅不利于工业菌株的快速筛选，而且延迟了生产的投料过程。本标准建立一种快速无损的活体工业微生物菌株质量评估标准方法，能较好地反映细胞的生理状态，而且不会影响细胞活性，可以在不破环细胞的条件下快速测量单个细胞内的代谢物含量。/pp　　本标准规定了采用拉曼光谱评价工业微生物菌株质量的标准方法和流程，适用于发酵工业和基于微生物生物制造领域工业微生物(大肠杆菌、酵母等)的质量评价。/pp　　据悉，目前国内外均没有较好的方法来快速评价工业菌株/pp /p

p　　最近，一则“我国科学家发现小球藻‘吃’烟气中的氮氧化物和二氧化碳”的消息引起了很多人的好奇。/pp　　小球藻是什么?它“吃”下氮氧化物和二氧化碳又变成什么?/pp　　首次证明了“生物减排”可行性/pp　　近年来大气雾霾严重影响了人民群众的健康与生活，氮氧化物是酸雨与雾霾的主要诱因。我国2016年氮氧化物排放总量高达23兆吨，位居世界第一。/pp　　消除氮氧化物的技术叫“脱硝”，由于氮氧化物能跟水反应生成硝酸根、亚硝酸根，正好是微藻可利用的氮营养，所以通过微藻培养可以消除氮氧化物污染，发展新型生物脱硝技术。由此获得的微藻生物质副产品则可以作为蛋白、油料的来源，满足水产饲料、生物能源等行业的原料需求。/pp　　微藻生物量中碳和氮元素含量分别占50%和10%左右。微藻是地球上将二氧化碳与无机氮转化为有机物效率最高的一种光合微生物，被誉为是由阳光驱动的高效“生物工厂”。/pp　　可不可以将这座“生物工厂”装进电厂，让微藻“吃”下工业烟气中的氮氧化物和二氧化碳，实现碳减排并降低环境污染，同时又可以生产出生物能源的原料和高附加值产品，实现“一石双鸟”?/pp　　在国外从事了8年藻类生物学研究的王强，作为中国科学院水生生物研究所引进“百人计划”研究员，2010年7月回国组建微藻研究团队，开始投入这项研究。/pp　　2014年，首篇论文率先发表在国际环境学领域顶级期刊《环境科技》上。此项研究被认为在国际上“首次证明了微藻用于工业污染物减排的同时生产高附加值产品的可行性”。/pp　　闯过一道道工业实验难关/pp　　7年时间，王强团队把设想逐步变成了工业的可行性，这中间他们走过了艰难的历程。/pp　　首先是藻种问题。在繁多的藻类中，什么藻种“吃的多，又产的多”?/pp　　小球藻是一种球形单细胞淡水藻类，直径3—8微米，繁殖率超强。王强说：“小球藻最快2个小时可以繁殖一代，也就是说它的生物量两个小时可以翻一翻，生长快工作效率自然也高。”/pp　　经过不断地筛选，最终获得的小球藻比常规小球藻油脂和生物量生产率分别提高了39%和35%，脱硝率可达96%以上。/p

10月21日至22日，中国海洋湖沼学会底栖生物学分会第三届底栖生物学学术研讨会在山东青岛召开。会议以“新时代底栖生物多样性研究与保护”为主题，来自全国底栖生物学研究领域64家相关单位200余位专家、学者和研究生参加会议。作为藻分类监测的优秀企业，宝怡环境科技（上海）有限公司（安洲源旗下）受邀参会，展示了最新的产品和研发成果，吸引了参会专家学者的关注。中国海洋湖沼学会理事长、中国科学院海洋研究所所长王凡研究员、徐奎栋研究员分别在开幕式致辞。会议围绕“底栖生物多样性与演化”和“底栖生物生态与适应”设置两个平行分会场，62位专家学者作了分会场报告，22位专家学者进行了墙报展示。会上，宝怡环境展示了野外藻类分析仪、在线藻类测定仪、手持式底栖藻类测定仪等领先产品 ，参会观众对手持式底栖藻类测定仪表现出浓厚的兴趣，与宝怡环境工作人员开展了深入交流和探讨。手持式底栖藻类测定仪(Bentho Torch)是一款适用于野外现场对着生藻类生物量(叶绿素a)进行快速定量分析的高灵敏度检测设备，仪器自带充电电池，一次充电可满足6小以上时连续测量。仪器工作电压为12VDC，功率小于10W，是一款理想的便携式底栖藻类测量仪器。仪器无需任何化学试剂，也无需对样品进行预处理。仪器能够实现对蓝藻贡献的叶绿素a的浓度，绿藻贡献的叶绿素a浓度，硅藻贡献的叶绿素a浓度进行检测。仪器通过470nm, 525nm以及610nm共3个波段的激发光源对着生藻类进行照射，通过检测680nm处的藻类荧光反射信号进行藻类叶绿素a浓度的计算。手持式底栖藻类测定仪不仅能够快速可靠地实时判定着生藻类的叶绿素a浓度，同时检测结果带有点位GPS地理信息，可以方便的后期通过地图软件进行测量点位的数据处理 。仪器采用一体化设计，检测单元，操作显示单元，传输单元一体化集成，方便于现场使用。同时仪器也可以通过bbe++软件实现操作及数据处理。通过这次学术讨论会，宝怡环境展示了最新的技术和产品，与参会人员分享了研究成果和进展，建立起广泛的联系和友谊，进一步增强了专业影响力。未来，宝怡环境将继续致力于技术创新和产品研发，携手更多生态环境领域的科技工作者，为客户提供高效、便捷的解决方案。

近年来，治水工作的重心不仅已经由水污染防治为主向“三水”统筹推进转变，而且在评价河湖健康状态时，基于理化指标的常规水质监测体系也已经开始向水生态监测转变，多地也已陆续开展了水生态评价与考核工作。基于此，水生态监测与健康评估工作的重要性日益凸显。滇池，位于云南中部，是长江上游最大的湖泊；沱江，位于四川省中部，是长江的一级支流。一河一湖，他们的水生态优劣对长江水生态维护十分重要。那么，不同水域的水生态功能情况如何，发生了哪些变化，采用哪些监测手段和健康评估方法？此次采访了昆明市高原湖泊研究院湖泊生态所工程师董晋延和四川省成都市环境保护科学研究院高级工程师欧阳莉莉。一湖一河，水生态发生了哪些变化？滇池位于昆明市，是典型的高原湖泊。“今年6月，生态环境部联合多部门印发《长江流域水生态考核指标评分细则（试行）》，其中将滇池列为长江流域水生态考核试点湖泊之一，对滇池保护理念提出了新的方向和更高的要求。”董晋延告诉记者。2012年起，滇池就已经开始开展了水生态环境的调查工作。董晋延介绍，“在水环境监测方面，我们增设了20个点位进行监测。从相关指标监测情况来看，近年来滇池COD、总磷、总氮等指标虽有波动，但整体呈现下降趋势。而且，滇池富营养化程度目前也处于轻度富营养状态。”“水生态监测方面，我们每年在滇池开展1—2次大型水生植物调查，监测水生植物的分布状态和面积。目前调查到滇池大型水生植物主要有86种。从生物量历史变化来看的话，大型水生植物生物量呈现先下降后上升的趋势。这得益于2009年开展的‘四退三还’工作，通过湖滨带生态建设使水生植物得到了一定的恢复。近3年来，浮游植物也保持在100种左右，部分水域出现喜清水物种。”相较于云南滇池，位于成都的长江上游支流沱江发生了哪些变化？欧阳莉莉介绍，“成都市开展水生态相关工作较晚，从2016年开始陆续开展了一些调查工作，2022年再次开启了沱江流域水生态调查工作。根据沱江流域成都段水文特征，综合干支流特点，结合遥感影像及实地勘察，我们选取了沱江流域16个调查点位。”欧阳莉莉总结道，从水质调查来看，沱江干流的水质整体优于沱江支流，上游支流水质优于中下游支流水质。而且，通过对比2016年水生态环境情况，可以发现湔江点位特征变化不大，均处于优良状态，毗河和沱江干流点位比2016年状态明显好转，水丝蚓等污染指示物种密度明显下降。从生境和水生生物部分来看，“河岸大部分能保持自然形态，植被覆盖率较高，渠道化较少。2022年调查结果显示，沱江流域成都段主要河流共发现底栖动物27个分类单元，发现鱼类5目11科 52 种，数量最多的鲤形目有37种。”欧阳莉莉补充道。水生态监测和健康评估用上哪些高科技？通过水生态调查，不仅可以清楚了解水生态系统的具体情况，还能为分析研判下一步的保护工作奠定基础。那么，进行水生态监测和健康评估都有哪些方法？智慧监测技术是目前能快速掌握水生态关键组分变化的创新技术。“目前，我们与中科院水生生物研究所合作，构建滇池浮游动植物图片数据库，通过开发自动识别藻类的软件，提升识别效率和鉴定能力。”董晋延介绍了智慧监测技术研发与应用方面的情况，他表示，目前滇池也投入使用了水华智能预测系统，用来进行蓝藻水华的预测预警。“红嘴鸥是昆明滇池的一张亮丽名片，基于实时视频的鸟群密度估计与种类识别技术，通过相应的摄像头和分析设备，我们也在开展鸟类自动化监测，目前智慧识别系统正在进行不断训练以提高识别的准确度。”董晋延介绍。而起步相对较晚的成都，在沱江流域进行水生态健康评估用到了哪些方法？欧阳莉莉告诉记者，水生态健康评估主要用到了两种方法。“首先是选择了基于水质、生境、底栖动物BI指数和大型底栖动物BMWP指数等的WEQIriver指数，通过现场调查、采样分析等进行评价打分。评价结果显示沱江流域成都段水生态环境质量整体是良好状态。”欧阳莉莉介绍。“ 河流RHI指数是我们用到的第二个方法。”欧阳莉莉补充道，“指数主要由以下指标体系组成：包含岸线自然状况、违规开发利用水域岸线程度等指标在内的‘盆’指标体系，包含生态流量满足程度、水质优劣程度、水体自净能力等指标在内的‘水’指标体系，包含鱼类保有指数的‘生物’指标体系以及包含公众满意度的‘社会服务功能’指标体系。”欧阳莉莉表示，通过对比两种方法的评价结果，能够综合反映水生态系统自身的基本状态以及人类活动对水生态系统的影响，科学评估河流的生态健康状态。

MBS(Fitlylab）微生物快速检测系统亮相2020乳及乳制品检测与控制技术交流会 MBS(Fitlylab）微生物快速检测系统可快速定量检测乳制品中的菌落总数,大肠菌群,大肠杆菌（大肠埃希氏菌）, 耐热大肠菌群（粪大肠菌群），肠杆菌,金黄色葡萄球菌,绿脓杆菌（铜绿假单胞菌）,沙门氏菌,李斯特菌,粪肠球菌(链球菌) ,酵母菌；解放您的双手，直接加样，全自动检测，一般环境可用，特别适合农牧行业使用。只检测活菌，适合原料乳和成品乳的检测。通过权威认证 ISO 16140：2003“食品和动物饲料的微生物学” 代替 法的认证, 可以出官方检测报告。使用MBS(Fitlylab）微生物快速检测系统检测牛奶的菌落总数操作1：先把L01菌落总数检测瓶加配套无菌水溶解检测瓶试剂（等待大概20-30分钟检测瓶试剂变色）操作2：用无菌巴士吸管取1ml牛奶加入L01菌落总数检测瓶中，操作3：加样后的检测瓶放进仪器预设好的检测孔位中，点软件中的开始键运行检测，仪器自动培养检测出报告。（检测结果单位CFU/ML，检测时间，检测样品的活菌数越多时间越快，一般原料奶的检测时间在3-5小时）操作4：把检测结束后的检测瓶拿出来后，按压检测瓶盖凸起部分，检测瓶自动灭 菌。

1. 饲料中主要病原微生物快速检测方法-微生物快速检测系统（MBS） 1.1 中文名称 饲料中主要病原微生物快速检测方法-微生物快速检测系统 1.2 英文名称 Rapid detection method of main pathogenic microorganisms in feed-Micro Biology Survey （MBS） 2.范围 本标准规定了饲料中细菌总数、沙门氏菌、大肠菌群、金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、 单核增生李斯特菌微生物快速检测系统（MBS）检测方法。 本标准适用于配合饲料（蛋鸡配合饲料、肉鸡配合饲料、猪配合饲料、肉鸭配合饲料）、 动物源性饲料（血粉、肉骨粉、鱼粉、羽毛粉、乳清粉）、植物源性饲料（玉米、麸皮、豆 粕、花生粕、棉籽粕）中细菌总数、沙门氏菌、大肠菌群、金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、 单核增生李斯特菌含量的快速检测。 3.规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期 的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括 所有的修改单）适用于本文件。 GB 19489 实验室 生物安全通用要求 4 原理 MBS 方法通过氧化还原指示剂测量微生物主要代谢途径中氧化还原酶的催化活动。氧 化还原指示剂会根据介质的氧化状态改变指示剂颜色。颜色变化耗时与微生物污染程度的 Log 值呈负相关关系，从而可获得观察到的酶活性与检测样本中活细胞的数量之间存在的确 定相关性。 微生物快速检测试剂瓶内的营养物，维持目标细菌的生长；选择性药剂，抑制非目标细菌的 生长；而其中的还原剂，作为递氢体，能在细胞色素 C 后把电子转移到细菌呼吸链，而又不被氧分子氧化。如果目标细菌存在，那么检测瓶中的氧化还原反应色素会根据媒质的 氧化还原状态改变颜色。MBS 主机通过三光波探测颜色变化，最后根据整合颜色变化 的时间确定细菌的含量。5 试剂和材料 除另有规定外，试剂为分析纯或生化试剂。 5.1 20%无菌甘油：水：甘油=5:1。 5.2 微生物快速检测试剂瓶。 6 仪器和设备 6.1 微生物快速检测系统（MBS）：MBS-MR 主机、笔记本电脑、MBS 中文操作软件和微 生物快速检测试剂瓶。 6.2 冰箱：2-5℃或-20℃。 6.3 涡旋振荡器。 6.4 电子分析天平：感量 0.01g。 7 检验 7.1 饲料中细菌总数的检验 7.1.1 将 MBS-MR 主机、笔记本电脑接通电源，并用数据线将两者连接，在电脑上启动 MBS 中文操作软件，点击“参数”录入相关信息（包括：操作员姓名、操作员职务、检测样 本所属客户等信息）；在软件操作界面的样品设置选项中对样品进行基本信息设置，在分析 设置选项中设置细菌总数，并选择定量分析。 7.1.2 将配套 20%无菌甘油加入到细菌总数试剂瓶中，溶解试剂。 7.1.3 带好无菌手套，用消毒后的药匙或无菌镊子取待测饲料样品，并准确称取 1g（精确 到 0.01g），加入到细菌总数试剂瓶中。 7.1.4 摇动试剂瓶（手摇 1-2 分钟或涡旋振荡器振荡 20-30 秒），直到饲料样品溶解完全或 与试剂充分混合。 7.1.5 设置相应的参数后，将处理好的试剂瓶放入 MBS-MR 主机中，进行孵育，MBS-MR 主机会自动控温，然后开始进行分析。 7.1.6 分析完成后，按下试剂瓶顶部，瓶盖内部的消毒灭菌物质会释放至试剂瓶内，5-10 分钟即可充分灭菌，将灭菌后的试剂瓶丢弃到生物垃圾箱中集中处理。 7.1.7 检测结束后，系统可以输出检验报告，报告的内容包括用户设定的全部信息、检测结 果，如变色时间、样本中微生物的浓度和检测中的所有参数。 7.2 饲料中沙门氏菌的检验7.2.1 在 7.1.1 中的分析设置选项中设置沙门氏菌，并选择定量分析，其他步骤同 7.1.1—7.1.7。7.3 饲料中大肠菌群的检验7.3.1 在 7.1.1 中的分析设置选项中设置大肠菌群，并选择定量分析，其他步骤同 7.1.1—7.1.7。7.4 饲料中金黄色葡萄球菌的检验7.4.1 在 7.1.1 中的分析设置选项中设置金黄色葡萄球菌，并选择定量分析，其他步骤同7.1.1—7.1.7。7.5 饲料中大肠埃希菌的检验7.5.1 在 7.1.1 中的分析设置选项中设置大肠埃希菌，并选择定量分析，其他步骤同7.1.1—7.1.7。7.6 饲料中单核增生李斯特菌的检验7.6.1 在 7.1.1 中的分析设置选项中设置单核增生李斯特菌，并选择定量分析，其他步骤同7.1.1—7.1.7。8 结果记录微生物快速检测系统（MBS）自动给出定量分析检测报告，读取数据，记录结果。9 质量控制本方法在 1-108cfu/ml（g）添加浓度水平上的回收率为 87.19%-97.66%(n≥10)，变异系数为 7.18%-10.28%（n≥10）。附录 A 微生物快速检测（MBS）孵育温度/检测时间快查表

仪器信息网讯 日前，2012中国环境科学学会学术年会在广西南宁落下帷幕（相关报道：2012中国环境科学学会学术年会隆重举行）。会上，来自各级环境监测站、科研院所的专家学者围绕环境监测相关技术作了精彩报告。仪器信息网编辑对部分报告内容进行了摘录，以飨读者。昆明市环境监测中心 李发荣副总工报告题目：应用荧光检测技术开展滇池蓝藻应急监测分析　　李发荣副总工在报告中介绍了荧光检测技术在蓝藻应急监测中的应用，并对蓝藻荧光检测仪的适用性进行了分析。　　在没有采用蓝藻检测仪时，滇池湖泊藻生物量的监测一直是采用经典的藻类技术方法，此类方法虽然经典、准确、可靠，但其速度远远赶不上藻类应急的需求，因此，蓝藻检测仪作为滇池藻类应急及日常监测主要手段，可以节省大量的人力、物力，并能及时获取湖泊不同区域蓝藻生物量数据。　　如果进行湖泊蓝藻检测的同时，在每个监测点位用GPS测定对应蓝藻监测点位的地理坐标左边，拍摄监测点位蓝藻图片，采用ARCGIS技术处理所获得的滇池12个监测点位的蓝藻生物量数据，形成可视化的滇池湖泊蓝藻分布图，能非常清晰看到整个滇池不同季节、时间蓝藻分布状况及影响程度。　　但蓝藻检测仪存在一定局限性。此类仪器仅对湖泊水体中具有产生蓝藻素的藻类发生荧光波长的吸收，因此不同的水体藻类的差异对蓝藻荧光检测仪的应用有一定的选择性和适用性，并不是所有水体均可用该仪器进行检测。　　通常水体中多种藻类共存，其优势种只是该水体中的主要物种，实际水样中所测到的蓝藻荧光吸收峰并不像纯藻那么好，这可能是实际水体蓝藻生物监测产生较大误差的原因之一。　　河北省环境监测中心站 耿炜高工报告题目：化学需氧量在线监测仪在水质监测中的应用　　耿炜高工介绍了河北省环境监测中心站采用化学需氧量在线监测仪监测地表水水质的相关情况。　　由于河北部分河流水质污染程度较高，所以在地表水监测中并没有采用高锰酸盐指数监测仪器，而采用了化学需氧量(铬法)在线监测仪器来监测水质。为此，河北省环境监测中心站根据自动监测与国标方法的差异，开展了在线监测仪器数据替代手工监测数据的可行性研究。对比结果证明，在线监测数据与实验室分析数据在趋势上有一致性，自动监测仪器在地表水监测中起到了实时监控和及时预警的作用。　　为进一步推动水站的自动化管理和发展，提高工作效率，2012年河北省将自主研发地表水在线监测远程质控系统和远程在线监测系统。　　该系统通过增加辅助硬件以及软件反控能力，实现远程对仪器的操控，完成对仪器进行标定和比对工作，通过远程质控系统可以有效监控仪器的当前工作状态，判断自动监测数据的有效性和可靠性，并且可以初步判定仪器故障，避免人为改动仪器的行为，为水质自动监测数据准确性提供有力的保障。　　广西壮族自治区环境监测中心站 廖平德副站长报告题目：广西龙江河突发性污染事件应急监测经验及体会　　廖平德副站长对今年年初广西环境监测中心站就广西龙江河突发性污染事件开展的应急监测工作，以及他参与此次应急监测的心得体会进行了介绍。　　此次龙江河镉污染事故应急监测时间跨度之长，投入人力、物力之多，堪称广西环境监测历史之最，就国内而言也是少见的。此次应急监测监控河段长达350多公里，时间长达40天，定点监测断面20多个，设巡测断面70个，共获得监测数据17053个，共有23个省、市、县级监测站的515名工作人员参与，启用了自动监测车6辆，监测仪器设备240台/套。　　应急监测要注意及时性、准确性、持久性。事故发生后，要及时赶赴现场开展监测，及时捕捉污染带 成立数据报告组，及时收集、审核、发送数据，确保污染处置及时性和有效性。并及时调整监测方案，实时掌握污染全局。　　在保证应急监测及时性的同时，也要对监测质量进行把控。须动态调控质控措施，现场监测数据要与卫生、检验检疫、水利、自来水公司等部门的检测数据比对，并同时在取水断面采用3种仪器同时分析，以确保监测数据的准确可信。此外，便携式重金属测定仪、自动监测车等高效的监测仪器，可以降低监测难度，有利于开展持久战。环境保护部卫星环境应用中心 赵少华高工报告题目：环境卫星其遥感监测业务运行介绍　　赵少华高工在报告中介绍到：环境卫星遥感监测技术为环境监测天地一体化的重要技术，其应用领域得以不断拓展，在环境监测、环境监察、环境应急、生态保护、核安全监管、环评等方面得以应用，比如对太湖、巢湖、滇池等大型水体水华进行监测预警，对珠三角城市群气溶胶光学厚度进行监测等。　　近三年，环保部卫星环境应用中心共上报环境遥感监测快报、应用专报等各类报告1200多期，为环境管理提供了有效技术支持和信息服务。由于遥感监测成本很高，目前该项技术仅在环境保护部卫星环境应用中心等少数几个单位得以应用。该中心与中国环境监测总站、青海环保厅、宁波环保局等监测机构站积极配合，在环境监测天-空-地一体化环境监测体系建设方面做出了积极探索。中国地质调查局水文地质环境地质调查中心 张敏博士报告题目：首钢土壤与地下水污染调查与风险评价案例分析　　张敏博士在报告中详细介绍了其在首钢土壤与地下水污染调查及风险评价相关工作中运用的采样布点、样品采集、现场测量等技术。　　在技术方法方面，张敏博士对基于X荧光原理的便携式重金属测试仪器的适用性进行了分析。他的研究结果表明：对于铅、铁、锌三个元素，便携式重金属检测仪的分析结果与实验室分析结果呈现显著相关关系(相关系数大于0.95)，此时几乎可以把便携式仪器的分析结果作为定量分析的结果 对于锰、铜、铬三种元素，两者分析结果呈现较显著相关关系(相关系数大于0.70-0.80)，便携式仪器的分析结果可作为采样布点和测试项目筛选的依据 而对于砷而言，两者分析结果无相关性(相关系数小于0.4)，不适宜使用便携式仪器进行测量。　　广西壮族自治区监测中心 陈洋工程师　　报告题目：广西环境监管与预警信息系统应急指挥子系统　　陈洋先生介绍到：广西环境监管与预警信息系统以业务数据仓库为中心，基于二维GIS、三维GIS平台，建设一个“GIS平台+环境质量自动监测+污染源在线监控”的全方位环境预警网络，并建立了应急指挥电子沙盘。该系统可以对环境质量超标、污染源超标进行预警，可以对污染物的扩散进行预测，并能协助环境监测部门实施应急管理与应急环境监测的指挥调度。

上期讲到分批补料微型生物反应器设计的内部补料策略（点击此处查看），本期将讲述外部补料策略及结论。外部分批补料策略在外部分批补料系统中，基质从外部储器补料。该策略的主要优点是增加了灵活性和过程控制能力。然而，由于补料需要额外的基础设施，外部分批补料系统固有地更复杂且操作成本更高。3.1自动化液体处理系统使用液体处理工作站可以实现高通量采样以及向 MTP 或平行 MBR 中添加液体。例如，RoboLector®包括集成的 BioLector®（mp2-Labs，德国）MBR 筛选平台。自动取样编程为每 24 小时一次。补料和取样均在不中断摇动的情况下实现，从而最大限度地减少对氧气传输的干扰并防止细胞沉降，从而允许获得代表性的样品。与脉冲补料策略相关的关键挑战是缺乏连续的补料供应，这导致细胞代谢中的振荡并限制与工业规模发酵的可比性，在工业规模发酵中，指数补料策略更常用。Jansen 等人于 2019 年开发了一种自动反馈调节的基于酶的分批补料系统(FeedER)。可以通过控制添加来实现定义的指数生长速率。Ambr®平台通过添加泵送液体管线，可以向每个单独的反应器中连续添加液体。克服了间歇补料的局限性，有利于实施连续补料方案和更严格的 pH 控制。Bioreactor48 平台（2mag，德国）与Freedom EVO(TECAN，瑞士) LHS 相结合，以实现分批补料和过程控制。Bioreactor通过 LHS 向含有 β-呋喃果糖苷酶的培养物间歇投加蔗糖，使可代谢的果糖和葡萄糖得以连续释放。对间歇葡萄糖和酶促摄食策略的比较表明，生物量累积非常相似，但是，连续(酶促)摄食增强了 GFP 荧光。DO 振荡在间歇补料培养物中显著更大。3.2 用于分批补料微生物反应器系统的微流体和微型阀技术与自动 LHS相关的一个关键挑战是补料的间歇性。近来，微流体技术已经被实施，其目的在于开发更精确的工业过程的按比例缩小模型。微流控生物反应器系统涉及对小体积流体的受控操作。在 Mardanpour 和 Yaghmae 研究中，使用大肠杆菌作为生物催化剂，在微流控微生物燃料电池(MFC)中以分批补料模式从葡萄糖和尿素产生生物电。为了构建微流控 MFC，使用具有单个微通道的聚甲基丙烯酸甲酯板作为主体，使用镍基阳极和负载铂的碳覆盖阴极作为主体顶部和底部的电极，通过这种方式，亲水性镍表面吸收阳极电解液并促进细胞附着，从而促进生物膜的生长。为了确定最适合再现大型生物反应器波动条件的微流体系统，Ho 等人比较了三种广泛使用的微流体设计。该研究表明，微流体系统的设备设计在定量和灵敏地再现典型工业规模生物反应器中的不均匀性方面起着关 键作用，可能会影响分批补料系统的工艺产率。微流控FlowerPlate 技术最近被用于优化谷氨酸棒杆菌的绿色荧光蛋白(GFP) 生产。Morschett 等人开发了一种高通量、并行化的 pH 控制分批补料培养工作流程，可在线监测微孔板中的生物量、pH 值、DO 和荧光。每排的两个容器中分别加入葡萄糖-尿素补料溶液和 3M 磷酸(单侧 pH 控制)。将具有不同补料策略(脉冲、恒定、指数)的分批补料工艺与标准分批工艺进行了比较。商业微基质(Applikon Biotechnology，荷兰)平台是一种接近连续补料的替代方法，这种方法便于通过微型阀对每种单独的 μBR 进行独立的液体添加。该最先进系统基于标准 24 孔深孔板，工作体积为 2–7mL，具有集成的荧光团 pH 和溶解氧传感器，以及每个单独孔的独立气体和液体添加量。3.3 外部补料策略总结具有自动外部补料和严格控制工艺参数的新型 MBR 技术的最新进展，使得能够更接近地模拟工业规模的生物过程。通过自动化，实验的吞吐量和精确度得到了显著的提高。机器人 LHS 已证明了在微尺度下有效高通量分批补料培养的潜力。它们可以与现有硬件相结合，并易于编程，以实现广泛的实验应用。通过安装液体处理机器人和分析设备，对 Bioreactor 培养平台进行了改造，实现了全自动受控分批补料培养，并具有自动取样和在线样本分析功能。Mühlmann 等人的一项研究也证明了 RoboLector®平台的适应性，为了实现自动补料培养基制备和细胞培养，安装了额外的冷却器、加热器摇动器和真空站。移液操作可以预先编程以执行定义的补料配置文件并以高精度重复多次。LHS 补料的另一个限制是它的间歇性。微流体设备提供连续的补料供应，以更接近地代表工业规模条件。可以使用微流体装置分配小体积，使得它们对单个细胞的研究特别有吸引力。由于对分离细胞的研究允许将细胞内效应与细胞间或群体效应区分开来，因此这可能有利于菌株的发育。具有外部补料和无创在线监测的自动化并行MBR 平台允许在相对短的时间内生成大量高质量数据集。然而，由于高设备成本和广泛的编程要求，投资比更简单的内部系统要大得多。结论在过去的十年中，微量高通量分批补料培养技术取得了长足的进步。已经开发了各种复杂性和硬件要求不同的补料机制，使得流式分批培养越来越容易获得。由于与传统的分批培养系统相比，分批补料系统可以更接近地模拟工业规模条件，因此它们可以最大限度地降低与生物工艺规模相关的风险。尽管成本相对较低且易于实施，在整个培养过程中不可能进行精确的补料速率控制，并且补料通常仅限于单一基质。通过引入外部硬件，可以实现更复杂的补料分布和过程参数(如 pH)控制。自动液体处理机器人可被编程为响应于过程参数与指定设定点的偏差或根据预定义的补料曲线执行液体添加。最近，自动化液体处理机器人的可负担性有了显著提高，然而，为确保其广泛应用，有必要开发标准化操作程序和直观的软件，以便于其简单操作。尽管它们的高精度和灵活性很有优势，因为补料是通过间歇推注进行的，但无法实现工业相关的连续补料曲线。然而，这可以很容易地通过耦合 LHS 和酶控制的补料策略来解决。微流体技术也被开发出来，以便于非常小体积的连续精确补料。通过将自动化的高通量分批补料培养平台与实验的战略设计和基于模型的 优化策略相结合，可以显著增强对过程的理解，同时最大限度地减少实验负担。结合实时数据来重新确定最佳补料添加和工艺控制策略显示出增强生物工艺开 发的巨大潜力。然而，关键工艺参数的在线和在线分析技术应得到改进，以充分发挥基于模型的优化，在大多数情况下，对优化至关重要的底物利用率和产物形成等参数仅限于离线分析。对传统技术（如色谱）的快速在线替代品的开发将特别有利于重新设计实验策略。尽管该综述中讨论的技术显示出高效和低风险生物工艺开发的巨大潜力，但目前自动化培养平台的高成本和复杂性限制了它们的广泛应用。此外，这些技术和方法的标准化对于学术界和工业界的共同使用和接受至关重要，未来的工作还应侧重于开发 FOSS 和 FOSH 以提高可访问性。曼森平行生物反应器分批补料应用曼森采用Watson-malow 400A高精度泵头，16 路补料，平均每个罐有四路补料，蠕动泵流量可设定，连续可调；每个蠕动泵的功能可单独分配，可以作为酸泵、碱泵、补料泵、消泡泵、液位控制泵。信息来源：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0734975021001944?ref=pdf_download&fr=RR-2&rr=747c4db53ee4ddb1文章来源：本文由中科院上海生命科学信息中心与曼森生物合作供稿排版校对：刘娟娟编辑内容审核：郝玉有博士

一、荧光版根系显微生长监测系统应用简介：在自然状态下，获取植物根系原位的局部显微高清图片信息，紫外光源系统区分活死根，激发荧光成像（Excitation Fluorescence Imaging）系统研究土壤微生物物种多样性、种群组成及其相互作用、群落空间分布等状况，辅助以根系生态分析软件获取植物根系重要参数，提供给植物根系生态、抗逆性、胁迫等研究者地下根系生长的研究资料。 二、荧光系统的优势：高灵敏度：灵敏度远超比色法，在大部分应用中其灵敏度近乎放射性同素。多组样品一次成像：将不同样品(如：对照、处理)通过不同发射波长的荧光素标记可以同时检测多样品荧光信号。稳定性高：荧光素标记的抗体、杂交探针、PCR引物等的信号稳定性优势明显。可稳定存在数月以上，这使需要大规模标记并多阵列之间的标准化比较成为了可能。低毒性成本低：多数情况下，荧光标记和检测的全过程试验用手套即可对实验者提供足够的保护。易于运输和实验后处理，多数情况下实验成本低于放射性同位素 三、荧光系统工作原理：荧光物质被特定外界能量激发(如激光等高能射线)，引起其电子轨道向高能轨道跃迁，并最终释放能量回归基态的过程中会产生可被检测的荧光信号。当然不是所有的物质都能被激发产生荧光，只有当该物质与激发光具有相同的频率并在吸收该能量后具有高的荧光效率而非将能量消耗于分子间碰撞过程中，其荧光信号才可被光学设备所检测。（如图1、图2） 图1 图2注：具体荧光系统模块配置数量以报价和参数为准，此图仅作为原理参考。四、荧光版根系显微生长监测系统的功能特性： 1. 摄像头： 200万星光级超宽动态数字彩色摄像头，超高解析度，可调节强度白光系统；2. 荧光激发光源：独立可调光源强度，波长定制，可实现GFP荧光蛋白的激发；在有无滤片加入光路中进行切换，以观察白光反射图像、紫外明场图像和滤光后荧光图像，发射峰可以定制，以实现GFP激发荧光蛋白的成像；3. 配套根系专业分析软件RootAnalysis，可进行Pregizer\Topology、宽度、颜色分级分析，有根系生物量快速测量，12种单根系参数、30种活根死根统计学参数、30种拓扑统计学参数、5种根系节点趋势，快捷键功能，可粘贴复制根系，多节点框选，整体拖拽平移，尤其适合根系时空对比分析，支持中英文界面；4. 软件程控调光：软件实现调光，无手动旋钮，精度不低于1%，自动记忆档位，确保实验重复一致性；5. 透明观察管尺寸：外径90mm，内径84mm长度可定制；6. 光源系统：在白光和荧光两大大光源之间切换，以辨别活体和死体的组成部分，以研究土壤微生物物种多样性、种群组成及其相互作用、群落空间分布等状况；7. 工作环境：0℃～60℃,相对湿度0～100%RH（没有水汽凝结）；8. 充电电压：笔记本电压；9. 软件放大分辨率：19200*19200像素；10. 供电电源：笔记本USB端口供电或外接蓄电池或交流电源适配器；11. 拍照角度：360度无死角；12. 图像色彩模式：彩色；13. 数据传输：USB；14. 标定手柄：2米套筒式，带刻度，通过控制摄像头深度和转动以准确定位图片；15. 数据存储：笔记本；16. 工作方式：连接笔记本电脑（或平板电脑等）工作；17. 测量方式：可定点、定位连续监测；18. 画面尺寸：360°高分辨率图像（18*24mm），非拼接图像；19. 数据浏览载体：掌上笔记本、台式机等有USB接口的设备；创新点：高灵敏度：灵敏度远超比色法，在大部分应用中其灵敏度近乎放射性同素。多组样品一次成像：将不同样品(如：对照、处理)通过不同发射波长的荧光素标记可以同时检测多样品荧光信号。稳定性高：荧光素标记的抗体、杂交探针、PCR引物等的信号稳定性优势明显。可稳定存在数月以上，这使需要大规模标记并多阵列之间的标准化比较成为了可能。低毒性成本低：多数情况下，荧光标记和检测的全过程试验用手套即可对实验者提供足够的保护。易于运输和实验后处理，多数情况下实验成本低于放射性同位素。RTC-200X-EFI根系显微生长监测系统（荧光成像版）

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)是一种软电离生物质谱，具有操作简便、结果高准确性、检测速度快和低成本等优点，目前已成为可靠的微生物快速鉴定技术，在微生物领域有着十分广泛的应用。 东西分析作为国产商品化质谱仪开拓者之一，对质谱仪技术及应用的开拓从未停止脚步。并在质谱仪器研发、生产与应用方面拥有丰富的经验和技术沉淀，2017年，东西分析推出MALDI-TOF 质谱-Ebio ReaderTM 3700M飞行时间质谱系统。Ebio ReaderTM 3700M飞行时间质谱系统Ebio ReaderTM 3700M飞行时间质谱系统是东西分析仪器有限公司开发的一款以MALDI-TOF为平台的多功能生物信息阅仪。它是一款多用途多功能的生物检测平台，既可以用于临床医学检测，也可以用于非临床领域诸如食品安全，非法添加，疾控，工业微生物等检测。 原 理 每种微生物都有独特的蛋白质组成。MALDI-TOF MS正是这样一种基于蛋白质检测的微生物快速鉴定技术。其原理是利用质谱技术将蛋白质按分子量大小排列形成独特的指纹图谱，通过测定某一细菌的蛋白质组成，并将特征峰与数据库中的参考谱图对比，即可对细菌进行准确的鉴定。 由此可见，数据库的种类谱图等成为制约MALDI-TOF MS的重要因素。Ebio ReaderTM 3700M拥有强大数据库,包含有4000余种微生物, 包括多种临床致病菌，能够实现菌种的实时鉴定，无需上网检索鉴定；其搭载的神经网络人工智能算法，可对基因型相近的难辨菌（大肠杆菌和志贺氏菌）进行准确区分。同时具有自建库功能，可根据用户的实际情况建立自己的特有菌种库。 应 用 （一）大肠埃希菌和志贺菌的鉴别大肠埃希菌和志贺菌是具有高度传染性、危害严重的革兰阴性肠道致病菌。这两种菌在菌落形态及生物学特性方面非常相似，常规的临床鉴定方法很容易混淆，即使通过16SrRNA测序也无法准确区分。Ebio ReaderTM 3700M利用具有深度学习分析功能的神经网络人工智能软件，可以实现对大肠埃希氏菌和志贺菌的准确区分鉴定。大肠埃希菌，福氏志贺菌和两种混合菌的指纹图谱人工智能算法准确鉴定难辨菌种（二）菌种鉴定MALDI-TOF MS不仅可以鉴定细菌，还可以用于细菌分型，亚种识别等。样品处理在Eppendorf 管中加入300µl 纯净水，挑取适量(5～10mg)菌体，混匀，再加入900 µl 无水乙醇，混匀后以12000r/min 离心2min，弃去上清液，待管中残留液体彻底干燥后，加入50µl 70% 甲酸，混匀，再加入50µl 乙腈，混匀，同样以12000r/min 离心2min，吸取上清液，与等体积的基质溶液（CHCA）混合，然后涂布于96 孔样品板上，自然晾干后进样。用校准品对仪器进行质量轴校正，随后利用Ebio ReaderTM 3700M质谱仪进行样品检测。仪器条件实验结果Ebio ReaderTM 3700M分析样品的质谱图根据所得图谱与数据库参考谱图匹配程度，软件可以计算得到分值。根据质谱仪鉴定分值，1.7时，结果高度可信。本实验中检测的样品质谱结果得分2.3，表示高属水平鉴定，可能的种水平鉴定。（三）地氯雷他定口服溶液药品中洋葱伯克霍尔德氏菌洋葱伯克霍尔德菌是一种无条件致病菌，可引发包括肺炎、败血症、心内膜炎、伤口感染、脓肿在内的多种感染，死亡率95%，被越来越多的制药企业和药监管理系统所重视。《中国药典》2020版也新增洋葱伯克霍尔德菌检查指标。菌种培养菌悬液制备：在生物安全柜内，将洋葱伯克霍尔德氏菌冻干粉溶于胰酪大豆胨液体培养基中，在32℃的电热恒温培养箱中培养，备用。样品制备1. 菌种阳性对照：在生物安全柜内，将洋葱伯克霍尔德氏菌冻干粉溶于胰酪大豆胨液体培养基中，在32℃的电热恒温培养箱中培养，备用。2. 地氯雷他定口服溶液：取三个批次地氯雷他定口服溶液溶于胰酪大豆胨液体培养基中，置32℃电热恒温培养箱中培养；3. 地氯雷他定口服溶液+菌种培养：取三个批次地氯雷他定口服溶液和已制备的菌悬液溶于胰酪大豆胨液体培养基中，置32℃电热恒温培养箱中培养；蛋白提取量取适量的待测样品，以5000r/min 离心5 min收集沉淀物，加入300µl 纯净水，混匀，再加入900 µl 无水乙醇，混匀后以12000r/min 离心2min，弃去上清液，待管中残留液体彻底干燥后，加入50µl 70% 甲酸，混匀，再加入50µl 乙腈，混匀，以12000r/min 离心2min，吸取上清液。点样移取经上述方法处理后的上清液，与等体积的基质溶液（CHCA）混合，然后涂布于96 孔样品板上，自然晾干后上仪器分析。仪器条件质谱仪器参数如下：正离子模式，检测范围：2000 Da～15000 Da；激光点击数：每图谱 200；激光频率：20 Hz；离子源加速电压：20 kV。每次实验前用校准品对仪器进行质量轴校正。结果Ebio ReaderTM 3700M分析洋葱伯克霍尔德氏菌的质谱图地氯雷他定口服溶液的质谱图地氯雷他定口服溶液+菌的质谱图从口服液质谱图和口服液+菌质谱图对比可知，地氯雷他定口服溶液中不含洋葱伯克霍尔德氏菌。（四）食源性致病菌检测一般所说的致病菌指的是病原微生物中的细菌，常见且危害较为严重的食源性致病菌有鼠伤寒沙门菌、副溶血性弧菌、大肠埃希氏菌、单核细胞增生李斯特氏菌等。基于Ebio ReaderTM 3700M飞行时间质谱系统，东西分析可提供食源性致病菌高通量、高自动化解决方案，高效地为食源性疾病诊断提供有价值的检测结果。伤寒沙门氏菌、大肠埃希氏菌、单核细胞增生李斯特氏菌、副溶血性弧菌质谱图结 论MALDI-TOF MS是一种非常有前景的微生物鉴定方法，它具有很明显的准确性和高效性，尤其在临床使用中，常规微生物鉴定需要经过较长时间的培养，而且过程比较繁琐，费用较为昂贵。但是MALDI-TOF MS短的可以几秒出结果，而且成本较低，可以更多的惠及患者。

8月9日至14日，青海省环境监测中心联合环境保护部卫星环境应用中心首次开展三江源区典型植被光谱监测工作。　　此项监测工作突出传统监测与现代监测技术的结合，监测内容包括植被样点的典型植被的光谱信息以及植被群落结构、盖度、频度、地面生物量等。植被光谱信息的测定是地面监测与遥感监测相互结合的重要连接点，对提高土地利用与覆被监测、定量遥感监测、生态模型等工作的精度具有重要意义。　　通过光谱监测，可初步掌握三江源区典型植被的光谱信息，结合遥感监测信息可以为三江源区生态状况评价提供科学的数据支持。

点击了解更多产品→生物气溶胶检测仪-用于检测空气中浮游菌含量的仪器【新品】 生物气溶胶检测仪是一种用于监测空气中微生物气溶胶浓度和种类的设备。它通过采集空气中的微生物颗粒并进行分析，可以帮助人们了解环境中的微生物污染情况，对环境检测具有重要的作用。 生物气溶胶检测仪在多个领域中均有应用。在室内环境中，它可以检测出人体呼吸、宠物、植物等来源的微生物气溶胶，并发现隐藏在灰尘、飞沫等微小颗粒中的微生物。在公共场所，如医院、学校、办公楼等人员密集的地方，该检测仪可以检测空气中的微生物浓度，及时发现潜在的卫生问题，以便采取相应的卫生措施，保障公众的健康和安全。 生物气溶胶检测仪在食品加工和生产过程中也具有应用价值。它可以监测空气中的微生物浓度，及时发现潜在的食品污染源，采取相应的控制措施，保证食品的安全和卫生质量。同时，在环境监测和疫情防控中，该检测仪也可以用于了解自然环境中的微生物分布情况，为环境保护和疫情防控提供重要的参考依据。

泽铭科技当夏季逐渐步入日常生活的主旋律时，在自然河流/湖泊等地游泳也成为了市民们防暑降温、健身娱乐的重要一环。而水质问题，也和游泳者的身体健康息息相关。尤其是在河流、湖泊等地域频发的蓝绿藻问题更是引起了大家的广泛关注。（图片源自网络，侵删）泽铭科技1什么是蓝绿藻？蓝绿藻，也称为蓝藻，是一类原核生物，它们是地球上最早出现的光合生物之一，出现时间大约在35至33亿年前。蓝绿藻的细胞结构相对简单，没有细胞核，而是含有核物质，这些物质虽然没有核膜和核仁，但具有核的功能。它们含有叶绿素a和藻胆素等色素，能够进行光合作用，但不包含叶绿素b。蓝绿藻的细胞壁由多糖、蛋白质和脂质组成，能够在不同的环境中生存，包括高温、冰冻、缺氧、干涸、高盐度和强辐射等极端条件。Clean The Environment With Technology泽铭科技2蓝绿藻的实际作用蓝绿藻的种类繁多，已知有约2000种，中国已有记录的约900种。它们广泛分布于世界各地，大多数（约75%）生活在淡水环境中，少数种类生活在海水或温泉中。某些蓝绿藻还能与其他生物共生，如菌、苔藓、蕨类和裸子植物，甚至能够穿入钙质岩石或土壤深层中。蓝绿藻在生态系统中扮演着重要角色，它们通过光合作用释放氧气，有助于维持水体的氧气平衡。此外，某些蓝绿藻能够固定大气中的氮，从而提高土壤肥力，促进作物增产。在食品工业中，一些蓝绿藻如发菜和螺旋藻等被用作食用资源。然而，当水体中营养物质过剩时，蓝绿藻可能也会大量繁殖，对水源造成不容忽视的危害，因此，我们必须对蓝绿藻的双重性有清晰的认识，既要充分利用其有益的一面，也要积极防范其潜在的危害。Clean The Environment With Technology3蓝绿藻的危害1、水华现象：蓝绿藻在适宜的环境条件下（如高温、高营养盐浓度）会迅速繁殖，形成可见的水华。这些水华不仅影响水体的景观价值，还可能导致水体缺氧，造成鱼类和其他水生生物的窒息死亡。 2、毒素产生：某些蓝绿藻种类能够产生毒素，如微囊藻毒素（Microcystins）和神经毒素（如BMAA）。这些毒素可以通过饮用水或食物链进入人体，对肝脏、肾脏和神经系统造成损害，甚至有致癌风险。 3、水质恶化：蓝绿藻的大量繁殖会消耗水中的氧气，导致水体缺氧，同时它们的代谢产物也可能使水体发臭，影响水质和水的可用性。 4、生态系统破坏：蓝绿藻水华会改变水体的生态平衡，排挤其他有益的藻类和植物，影响整个水生生态系统的稳定性和多样性。5、经济损失：蓝绿藻的爆发会影响渔业、旅游业和饮用水源，给当地经济带来重大损失。Clean The Environment With Technology4蓝绿藻的监测手段蓝绿藻在科学上的监测手段有许多种，这里列举一些常规的监测手法、原理及应用场景：1、显微镜观察法：通过采集水样，使用显微镜直接观察水样中的蓝绿藻细胞，可以获得关于细胞数量、形态和种类的直接信息。这种方法简单直观，但需要专业人员操作，且效率较低。 2、光学密度测量法：利用蓝绿藻在不同波长下对光的吸收特性，通过测量光密度变化来推算出水体中的蓝绿藻浓度。这种方法操作简便，适用于现场快速检测。 3、分子生物学技术（DNA测量法）：通过提取水体样品中的蓝绿藻DNA，利用PCR、测序等分子生物学技术进行分析和测量。这种方法适合高通量测量和研究，具有高度的特异性和灵敏度，但成本较高。4、流式细胞仪法：利用流式细胞仪对水样中的微生物进行快速、准确的检测和计数。这种方法可以实现自动化和高通量检测，但设备昂贵，需要专业维护。 5、光学传感器监测法：利用光学传感器监测水体中叶绿素的含量，间接检测蓝绿藻的存在。这种方法操作简单，适合在线实时监测，通过光谱分析或压滤法测定叶绿素浓度，评估藻类生长状态。叶绿素是蓝绿藻的主要色素，其含量与藻类生物量密切相关。 6、水中营养盐测定：测试水样中的氮和磷浓度，了解蓝绿藻生长的潜在原因。氮和磷是蓝绿藻生长的重要营养物质，其浓度过高可能导致藻类大量繁殖。 7、遥感技术：利用卫星或飞机搭载的传感器，通过测量水体反射光谱的变化，推断出水体中的蓝绿藻浓度。这种方法适用于大范围水域的监测，但需要复杂的图像处理和分析技术。Clean The Environment With Technology5关于泽铭泽铭科技也有相关系列产品，可通过测定水中原位营养盐、氨氮、叶绿素等形式，以应用于应用于水源地、湖泊、水库、河流等水质在线自动监测。过去在太湖，阳澄湖等湖泊和海区得到大量地应用，为蓝绿藻预警提供有效的科学依据。Clean The Environment With Technology赛莱默EXO2泽铭科技水质监测浮标泽铭科技HQ-FC 600浮船式水质在线监测系统泽铭科技HQ-9000微型水质自动监测站泽铭科技泽铭科技泽铭科技帮助管理者建立实时监测网络，以便及时发现藻类生长趋势和水华爆发的风险，从而帮助水体管理者能有效采取预防措施，以减少蓝绿藻对人类带来的危害，保护水资源和水体生态系统的健康。参考资料：蓝绿藻的多样性和分布：出处：国际自然保护联盟（IUCN）和世界海洋数据库等权威机构发布的数据，以及相关的科学研究和调查报告。蓝绿藻的生态作用和经济价值：出处：环境科学和生态学的教科书、联合国粮农组织（FAO）的报告以及食品工业领域的相关文献。蓝绿藻的潜在风险：出处：环境保护署（EPA）和世界卫生组织（WHO）发布的关于水体富营养化和蓝绿藻毒素的研究报告，以及国际水生生物安全研讨会的会议论文。Clean The Environment With Technology

土壤呼吸 | 极端干旱通过改变高寒泥炭地土壤微生物功能群丰度来降低土壤异养呼吸而非甲烷通量【温室气体】人类活动造成温室气体排放急剧增加，全球地表温度持续上升，显著改变了自然生态系统碳水循环格局。极端气候事件，尤其是极端干旱事件发生的频率和强度不断升高，对土壤含水量、土壤微生物群落结构和功能、土壤异养呼吸（Rh）以及土壤甲烷（CH4）通量具有重要影响。高寒泥炭地拥有巨大的碳储量，对气候变化高度敏感。虽然目前围绕高寒泥炭地碳排放开展了一些研究，但对高寒泥炭地生态系统碳排放对极端干旱响应的微生物机制仍不清楚。若尔盖国家级自然保护区基于此，中国林业科学研究院湿地研究所的研究团队以青藏高原东部若尔盖国家级自然保护区高寒泥炭地（33°47′56.62′′ N，102°57′28.44′′ E，3430 m.a.s.l.）为研究对象，依托模拟极端干旱的野外控制实验平台，通过原位观测和室内试验相结合，旨在解决以下问题：（1）不同植物生长期，极端干旱如何影响Rh和CH4通量?（2）极端干旱如何影响土壤微生物群落结构和功能群?以及（3）驱动Rh和CH4通量变化的主要因素是什么？作者于2019年6月18日至9月25日测量了Rh（PS-9000便携式土壤碳通量自动测量系统（北京理加联合科技有限公司））和CH4通量（一个闭路静态室（0.5×0.5×0.5 m）+ABB LGR便携式温室气体分析仪（UGGA，GLA132-GGA））。试验三个生长期结束时，作者测量了样地0-20 cm土壤的土壤性质，包括总氮（TN）、土壤有机碳（SOC）、有效磷含量（AP）、总磷（P）、pH值、溶解有机碳（DOC）、土壤含水量（SWC）、硝态氮（NO3--N）、铵态氮（NH4+-N）、微生物生物量磷（MBP）、微生物生物量氮（MBN）和微生物生物量碳（MBC）。此外，还进行了新鲜土壤样品的DNA提取、PCR扩增和测序。图1 PS-9000便携式土壤碳通量自动测量系统。【结果】图2 不同植物生长期极端干旱对土壤异养呼吸（a）和甲烷通量（b）的影响。“ED”，“MD”，和“LD”分别代表植物快速生长期、盛花期和植物生长衰退期。图3 不同植物生长期极端干旱对细菌碳循环功能群的影响。图4 驱动因素对土壤微生物呼吸（a）和甲烷通量（b）的相对贡献。【结论】极端干旱导致植物生长衰退期土壤异养呼吸显著降低38.04 mg m−2h−1，但对CH4通量无显著影响。极端干旱显著降低了细菌的α多样性，显著降低了植物快速生长期和衰退期的Rokubacteria和Chloroflexi菌的相对丰度，显著增加了盛花期Actinobacteria菌的相对丰度。在植物快速生长期和盛花期，极端干旱使芳香烃降解功能群（aromatic hydrocarbon degraders）相对丰度分别降低了50.26%和64.37%。在植物生长衰退期，极端干旱显著降低了甲醇氧化（methanol oxidizers）和木质素降解（lignin degraders）功能群的相对丰度，分别为81.63%和82.08%。随机森林模型分析表明，细菌功能群在决定土壤异养呼吸和甲烷排放中起着重要的作用。芳香族化合物降解（aromatic compound degraders）和芳香烃（aromatic hydrocarbon degraders）降解功能群对土壤异养呼吸累计贡献率为11.89%。芳香族化合物降解（aromatic compound degraders）、芳香烃降解（aromatic hydrocarbon degraders）、脂肪族非甲烷烃降解（aliphatic non-methane hydrocarbon degraders）和甲基营养（methylotrophs）功能群对甲烷通量的累计贡献率为13.29%。研究结果强调土壤细菌碳循环功能群对于探索未来极端干旱背景下土壤碳循环可能的微生物响应机制至关重要，为高寒泥炭地应对未来气候变化提供了理论基础和科学依据。【产品简介】PS-9000是一套用于测量土壤CO₂通量的便携式测量系统，采用动态气室法测量，专利设计。具有控制测量、存储和数据处理等功能，可测量呼吸室内CO₂浓度变化，同时结合自身测量的空气温度、大气压、土壤温度等传感器的数据，计算处理得到CO₂通量。PS-9000可通过掌上控制器实现无线操作，实时显示仪器测量的各种参数值，并可现场修改各种设置参数。

云唐ATP荧光检测仪用于食品微生物细菌检测　　　该仪器可快速检测各种水质中微生物、细菌含量。设备为全新升级产品，大屏幕触摸显示屏，代替传统按键。操作采用生物化学反应方法检测ATP含量，ATP荧光检测仪基于萤火虫发光原理，利用“荧光素酶—荧光素体系”快速检测三磷酸腺苷(ATP)。ATP拭子含有可以裂解细胞膜的试剂，能将细胞内ATP释放出来，与试剂中含有的特异性酶发生反应，产生光，再用荧光照度计检测发光值，微生物的数量与发光值成正比，由于所有生物活细胞中含有恒量的ATP，所以ATP含量可以清晰地表明样品中微生物与其他生物残余的多少，用于判断卫生状况。 ATP荧光检测仪产品链接https://www.instrument.com.cn/netshow/SH104655/C536336.htm ATP荧光检测仪创新点和产品特性：　　仪器特性：　　实用性 —— 可根据环境检测需求设定上下限值，做到数据快速评估预警，表面洁净度快速筛查。　　灵敏度高 —— 10-15～10-18 mol　　速度快 —— 常规培养法18-24h以上，而ATP只需要十几秒钟 .　　可行性 —— 微生物数量与微生物体内所含ATP有明确的相关性。 通过检测ATP含量，可间接得出反应中微生物数量　　可操作性 —— 传统培养方法需要在实验室由经过培训的技术人员进行操作 而ATP快速洁净度检测操作非常简便，只需简单的培训即可由一般工作人员进行现场操作。　　体验更好 —— 试子套管采用插拔式灵活设计，可定期清洗长期使用，延长仪器寿命。　　主要参数：　　1、显示屏：3.5英寸高精度图形触摸屏　　2、处理器：32位高速数据处理芯片　　3、检测精度：1×10-18mol　　4、大肠菌群：1-106cfu　　5、检测范围：0 to 999999 RLUs　　6、检测时间：15秒　　7、检测干扰：±5﹪或±5 RLUs　　8、操作温度范围：5℃到40℃　　9、操作湿度范围：20—85﹪　　10、ATP回收率：90-110%　　11、检出模式：RLU、大肠菌群筛查　　12、50个用户ID 设定　　13、可任意设定上限值，下限值　　14、自动判断合格与不合格　　15、自动统计合格率　　16、内置自校光源　　17、开机30秒自检　　18、配有miniUSB接口，可将结果上传至PC　　19、配备专用软件驱动U盘代替传统光盘　　20、仪器尺寸(W×H×D)：188 mm×77mm×37mm　　21、使用可充电锂电池免电池更换　　22、备用状态(20℃)：6个月　　23、中文操作手册　　24、稳定的液体荧光素酶　　25、润湿的一体化采集拭子　　云唐ATP荧光检测仪用途广泛，可用于： 食品、医药卫生、医药、日化、造纸、工业水处理、国防以及环保、水政、海关出入境检疫及其他执法部门等多种行业 。　　随机配置：ATP荧光检测仪(手持)主机、仪器包、挂绳、PC数据线、数据分析软件、中文操作手册

利用遥感方法，可以对地面上的农作物生长情况进行及时、准确的监测和分析。所获得的作物信息有助于粮食安全早期预警，为作物种植管理和贸易决策提供有效支撑。然而在技术层面上，如何用定量和客观的方法来提升农情监测信息的可靠性，仍然极富挑战。在近期发表于《国家科学评论》（National Science Review, NSR）的综述文章中，中国科学院空天信息创新研究院、对地观测组织全球农业监测旗舰计划（GEOGLAM）联合主席吴炳方研究员团队（以下简称CropWatch团队），联合澳大利亚昆士兰大学、比利时法兰德斯技术研究院、美国内布拉斯加大学和俄罗斯科学院空间研究所的相关研究人员系统总结了遥感农情监测中作物长势、面积、产量等信息的监测方法，分析其中存在的问题和挑战，提出了提升农情信息定量化的实现途径和解决地面数据制约农情监测的众源数据方案，并主张发布农情信息需要避免利益冲突。监测作物长势在现有的农情监测系统中，常使用植被指数来评价大区域尺度下作物的综合生长活力，并通过对植被指数当前值与历史值的差异比较，来评价作物长势的好坏。然而，年际间的物候变化、作物轮作休耕现象，以及植被指数饱和等问题，均会导致作物长势监测信息的偏差。因此，作者指出，在作物长势监测时，需要结合物候差异、轮作和休耕等信息对作物长势信息进行订正，以降低作物长势监测的不确定性。另一方面，如何将遥感监测得到的长势信息转化为作物的苗情等级，还缺乏统一的标准，作物长势评估的定量化方法也尚待建立。监测胁迫信息干旱、病虫害等胁迫因素会影响作物的生长，对其进行监测有利于及时发出预警和指导农业生产管理。在旱情监测领域，目前用于气象干旱和农业干旱监测的指标不胜枚举，但是部分旱情指数混淆了气象干旱和农业干旱的表征意义——事实上，通过适当的农田管理措施，如灌溉等，可有效缓解气象干旱对农作物的影响，将二者混淆不利于对真实旱情的把握。因此，对于气象干旱和农业干旱，需要研制不同的监测指标。另一方面，干旱指标划分的旱情严重程度与作物实际受旱程度存在偏差，如何将干旱指数反映的旱情转化为作物的实际受旱程度还缺乏统一的标准。在病虫害监测方面，虽然已有众多遥感指标用于对病虫害的胁迫程度进行表征，但是这些指标都依赖先验知识来确定病虫害的类型。高光谱数据可以反映叶片生化成分及其变化，是养分胁迫和病虫害胁迫监测的有效数据源。然而当前高光谱卫星时间分辨率低、幅宽窄，在大区域业务化监测中还有很长的路要走。未来，需要发展高时间分频率、专注于养分胁迫和病虫害敏感谱段的传感器，以提升养分胁迫和病虫害遥感监测的能力。监测作物产量作物产量预测是农情遥感监测的核心内容，也是用户最关注的农情信息。要完成这一预测，需要通过遥感监测掌握两类信息：特定作物的种植面积，以及该种作物的单产。要了解某种作物的种植面积，首先需要在遥感数据中实现作物分类。随着遥感技术的不断发展，以及机器学习和深度学习等自动分类方法的逐渐应用，作物分类方法也日臻完善，为全球尺度的作物分类制图提供了可能。然而当前方法都高度依赖地面调查样本，当样本量不足时，往往难以取得理想的效果。未来，还需要发展不依赖样本的结构化作物精准识别方法，如CropWatch团队研制的水稻“淹水期-移栽期”光学植被指数和微波后向散射系数显著变化相耦合的方法，实现了南亚和东南亚10m水田的精准提取。此外，还应当发展完善分类模型中的时间和空间迁移学习方法，以减少作物分类模型对地面数据的依赖性。融合水稻关键物候期光学植被指数和雷达后向散射系数强度变化的东南亚和南亚的10m分辨率水稻分布图在种植结构复杂的区域，作物精准识别仍面临挑战，不可能一味通过提高卫星遥感数据的分辨率来实现大范围作物分布的提取。而将遥感监测获得的耕地种植成数与众源数据监测的作物分类成数相结合，可以更为高效可行地解决农田破碎区、作物种植结构复杂区的作物种植面积监测难题，可以满足全球作物种植面积监测时效性高等运行化的需求。作物单产监测则是农情遥感监测的难点。当前的作物单产预测方法可以归纳为：①基于农气信息、关键植被指数和微波特性的统计回归方法；②基于作物生长过程的物理模型法；③生物量和收获系数结合的半经验法；④以机器学习和深度学习为主的数据驱动的预测方法。作物单产预测模型（a.统计回归法，b.生物量与收获指数法，c.作物生长模型，d.数据驱动方法）然而，由于影响作物单产的要素众多，且要素之间相互关联，产量的形成和波动涉及复杂的生物、物理和化学过程，导致作物单产预测仍然是当前农情监测的最薄弱环节，原因是目前所使用的参数、指标和方法并不能完全解释作物单产的决定因素。未来，还需要发展新的传感器来预测作物单产，特别是在光学、微波、热红外监测的基础上，开展作物几何结构的观测，发展新的作物单产预测方法。农情监测：挑战与机遇在农情监测领域，实地观测数据和区域专家知识的缺乏，会显著降低监测信息的准确性和适用性，导致相关决策的误判。实地观测数据因费时、费力、可获得性差，一直制约着农情监测的发展。随着智能手机的普及，其内嵌的传感器越来越丰富，众源大数据有望弥补地面调查数据不足的问题。CropWatch团队基于智能手机开发的GVG众源信息采集APP，通过耦合深度学习算法，实现了带有位置标签的作物类型、灌溉类型信息的高效感知；同时通过融合计算机视觉方法，发展了可用于作物单产快速采集的技术，通过计算穗数、每穗的籽粒数和千粒重等参数，实现了小麦/水稻单产的无损化精确观测，显著提升了地面调查数据的采集效率。基于智能手机、计算机视觉和深度学习的小麦单产无损获取此外，虽然卫星观测数据美丽又客观，但是通过专家分析得到的信息往往包含利益导向。因此，综述作者明确主张发布农情信息需要避免利益冲突，用户也需要使用不同的信息源以避免无意识地被误导。为了减少农情监测的主观影响，CropWatch团队允许用户参与到农情监测信息分析的全过程，最大程度的确保了结果的客观性和透明度，避免了信息的偏差对决策的干扰。当然，最好的方式是用户有自己的农情监测系统。但受开发和维护成本以及技术的限制，这对大多数用户来说都很难实现。为此CropWatch以应用程序编程接口（API）方式开放了所有组件和功能供用户调用。莫桑比克农业和农村发展部通过调用相关功能，实现了整个国家的农情监测。这一实践被国际农业发展基金（IFAD）评为2020年最佳农村解决方案之一，也是2022年联合国“南南合作”促进可持续发展的优秀案例。上述成果得到了科技部政府间国际合作重点项目“GEOGLAM框架下的先进农情监测方法”和中科院地球大数据A类先导专项课题“一带一路资源调查与评估”等项目的支持。