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最新毕业设计环境工程论文翻译参考文献终稿
Biofouling
Vol.26,No.3,April2010,301–312
Theuronicacidsassay:
amethodforthedeterminationofchemicalactivityonbiofilmEPS
KristinaD.A.MojicaandMichaelJ.Cooney
DepartmentofOceanography,SchoolofOceanandEarthSciencesandTechnology,UniversityofHawaii,Honolulu,HI96822,USA;bHawaiiNaturalEnergyInstitute,SchoolofOceanandEarthSciencesandTechnology,UniversityofHawaii,Honolulu,HI96822,USA
(Received7June2009;finalversionreceived20November2009)
Inthiswork,theuronicacidsassaywasevaluatedforitspotentialtofunctionasabioassaytoscreenforantagonisticactivitygainsttheproductionofmicrobialbiofilmexopolysaccharide(EPS).Theassaywasfirstappliedtobiofilmsproducedinthepresenceoftwouniversaldisinfectants(sodiumhypochloriteandsodiumdodecylsulfate)knownoinhibitmicrobialgrowthandbiofilmformation.Theperformanceoftheassaywasthecharacterizedthroughstatisticalassessmentofthresholdconcentrationsfordisinfectionefficiencyandconsistencyrelativetovaluesreportedintheliterature.Theassaywasthenevaluatedforitsutilityinscreeningforenzymaticorchemicalinhibitorsofbiofilmformation(egglycosidases,halogenatedfuranones,andsemi-crudefractionsextractedfromminimallyfouledmarineplants)anditsabilitytodistinguishbetweentrueanti-biofilmactivityandsimpledisinfection.Activitywascharacterizedas(i)noeffect,(ii)atruepositiveeffect(ieincreasedbiofilmEPS),(iii)anti-bacterialactivity(iedecreasedbiofilmEPSandanalogousdecreaseinplanktonicgrowth),and(iv)anti-biofilmEPSactivity(iedecreasedbiofilmEPS,withoutanalogousdecreaseinplanktonicgrowth).ResultsdemonstratethattheuronicacidsassaycanaugmentexistingbiofilmcharacterizationmethodsbyprovidingaquantitativemeasureofbiofilmEPS.Keywords:
uronicacid;biofilm;exopolysaccharide;assay;C.lyticaIntroduction
生物污染卷。
26日,第3期,2010年4月301-312糖醛酸的测定:
用于化学活性生物膜每股收益克里斯蒂娜和MichaelJ.多巴胺Mojica库尼海洋学系,海洋和地球科学与技术学院测定方法夏威夷,檀香山,嗨96822,美国;bHawaii自然能源研究所,海洋与地球科学与技术,夏威夷,檀香山,嗨96822,美国大学法学院(2009年6月7日收稿;最终版本收到2009年11月20日)在这项工作中,糖醛酸的测定是评价其潜力,作为一个生物测定为拮抗微生物它多屏幕生物膜胞外多糖生产(EPS)的。
该法首次应用到已知的两个普遍Ø消毒剂(次氯酸钠和十二烷基硫酸钠)的存在产生生物膜抑制微生物的生长和生物膜的形成。
本方法的性能通过阈值浓度的统计评估消毒效率和一致性相对于文献报道值的特点。
该法是然后评估其效用,用于筛检生物膜形成(如糖苷酶,卤代呋喃酮,并从海洋植物中提取的微创犯规半粗分数)酶或化学抑制剂,它有能力区分真正的抗生物膜的活动和简单消毒。
活动的特点为:
(我)没有影响,
(二)真正的正效应(即每股收益增加生物膜),(三)抗菌活性(即每股收益下降生物膜和浮游生长类似减少),(四)反生物膜每股收益的活动(即每股收益下降生物膜的生长无类似浮游减少)。
结果表明,糖醛酸的检测提供了一个可以增加每股收益的生物膜生物膜现有的定量测量表征方法。
关键词:
糖醛酸;生物膜;胞外多糖;试验;
IntroductionItisnowrecognizedthatsurface-associatedbacteriaareasimportantasplanktonicfree-livingcellsintheecologyofaquaticenvironments(Webbetal.2003).Anysurfacewithepisodicorcontinuousexposuretowaterwillquicklybecomecolonizedwithbacteria,whosegrowthandactivitysupporttheformationofcomplexthree-dimensionalmatricesofcellsandexcretedexopolysaccharides(EPSs)commonlytermedbiofilms.Theestablishmentofsuchstructuresaffordsbacteriawithameasureofhomeostasis,aprimitivecirculatorysystem,andaframeworkforthedevelop-mentofcooperativeandspecializedcellfunctions(Costertonetal.1994;DaveyandO’Toole2000;StoodleyandStoodley2005;NobileandHall-Mitchell2007).Biofilmsalsocontributesignificantlytomicro-bialproductivitythroughimprovementofnutrientandmetaboliteexchange(egenhancingnutrientavailabil-ityandremovalofpotentiallytoxicmetabolites)andbyprovidingprotectionagainstarangeofantagonists(egantibiotics,biocides,immunesystems,heavymetals,UVradiation,predators)(DangandLovell2000;DaveyandO’Toole2000;ParsekandSingh.2003;Webbetal.2003;Hall-Stoodleyetal.2004).
现在是承认,表面相关浮游细菌一样自由生活在水生环境生态学(韦伯等人。
2003)细胞的重要。
任何偶发或连续暴露表面的水将很快成为殖民统治与细菌,其生长和活动支持复杂的三维矩阵的细胞和分泌胞外多糖(EPSs)的形成通常被称为生物膜。
戴维和奥图尔2000;这种结构能提供一个衡量的平衡,一种原始的循环系统,并为发展,合作和专门彪细胞功能(Costerton等al.1994框架细菌和斯托德利2005年建立斯托德利;诺比尔和霍尔米切尔2007年)。
生物膜也极大地促进微bial生产力通过improvementof营养andmetabolite交换(如加强营养availabil性和具有潜在毒性代谢产物的清除),并通过提供针对拮抗剂(如抗生素,杀虫剂,免疫系统,heavymetals,紫外辐射范围的保护,食肉动物)(党和Lovell2000;戴维和奥图尔2000Parsekand辛格2003年。
韦伯等人2003;。
霍尔斯托德利等.2004)。
Biofilmsprovideanimportantsurvivalstrategyformicrobesinnaturalaquaticsystemsandhavesignificantinfluencesonaquaticecology,themaintenanceofindustrialprocesses,andhumanhealth(Costerton1995;DaveyandO’Toole2000;deSaraviaanddeMele2003;Hall-Stoodleyetal.2004).
生物膜为微生物的天然水生系统的一个重要的生存策略,而对水生生态信号,相重大的影响,工业进程的维护,以及人类健康(Costerton1995;戴维和奥图尔2000deSaravia和deMele2003;霍尔斯托德利等人。
2004年)。
Previously,Mojicaetal.(2007)reportedontheapplicationoftheuronicacidsassayasamethodtoaccuratelyassessthequantityofmicrobialEPSpresentusingthecomponenturonicacidsasaproxy.Inthepresentstudy,themethodisfurtherevaluatedforitsefficacyasascreeningtechniquefortheidentificationofcompoundsthatinhibittheproductionofbiofilmEPSbyCytophagalytica.Theassaywasevaluatedusingfourdifferenttypesofchemicalactivity,viz.disinfection,cell–cellsignalinginhibition,enzymaticdegradationandunknownactivity(Table1).TheefficacyoftheassaywascharacterizedbyitsabilitytodistinguishalterationsinthequantityofbiofilmEPSduetotrueanti-biofilmactivityfromsimpledisinfec-tion.Theuronicacidsassay,aspresentedhere,isdistinctfromcurrentbiofilmassaysinthatitmeasuresaspecificcomponentofthebiofilmEPS,thusfacili-tatingafocusontheinhibitionofbiofilmformationratherthanthesusceptibilityofestablishedbiofilmstovariouschemicaltreatments.
此前,Mojica等。
(2007年)报告了该法糖醛酸作为一种方法来准确地评估目前使用的微生物数量每股收益作为代理组件糖醛酸的应用。
在本研究中,该方法是进一步评价其作为的化合物抑制生物膜每股收益由Cytophagalytica这法生产的评估采用四种化学活性,viz.disinfection,识别不同类型的细胞筛选技术效能细胞信号抑制,酶降解和未知的活动(见表1)。
本方法的有效性是它是否有能力分辨出由于生物膜每股收益真正反生物膜从简单disinfec-tion活动量变化的特点。
糖醛酸的测定,为这里提出,是从当前生物膜检测措施,它的每股收益的具体内容生物膜从而facili-tating对生物膜形成的抑制,而不是建立生物膜易感性的焦点,各种不同的化学处理。
C.lyticawaschosenasthemodelbacteriuminthisstudyasitprovidesapotentialtargetforthechemicalregulationofbiofoulingbymacroalgae.InHawaii,C.lyticabiofilmshavebeenrecognizedasanimportantsettlementandmetamorphosiscueforHydroideselegans,adominantmemberoffoulingcommunities(HuangandHadfield2003).MembersofthegenusCytophagaarewell-knownfortheirproductionofbiofilmEPS(HuangandHadfield2003)and,likeothermembersofthisgenus,C.lyticaisfoundworldwideandisacommonmemberofthebacterialcommunitiesofcoastalsearegions,especiallyonthesurfacesmarinebenthicmacroalgaeandintidepools(Johansenetal.1999)
Clytica被选为本研究模型细菌,因为它提供了一种海藻的生物污染的化学调控的潜在目标。
在夏威夷,C.lytica生物膜已被确认为一项重要的结算及Hydroides线虫,有污染的社区(黄和哈德菲尔德2003年)的主要成员变态的线索。
属Cytophaga大家所熟知他们的生物膜每股收益(黄和哈德菲尔德2003年)生产,该属植物一样,C.其他成员,lytica被发现,是一个世界范围内的细菌群落的沿海区域的共同成员,特别是对海洋底栖海藻的表面,在潮池,(约翰森等人。
1999年)
Materialsandmethods
材料和方法
Bacterialstrainandgrowthconditions
菌株和培养条件
TheC.lyticastrainusedinthisstudywasisolatedfromanaturalmarinebiofilmfromPearlHarbor,HI(donatedbyMichaelHadfield,UniversityofHawaii,USA)(HuangandHadfield2003).Cultureswerepreparedbyrecoveringthestrainfrombacterialstocksolutions(1:
1ratioofgrowthcultureand20%glycerolindeionized(DI)water,-80℃storage)byculturingthemin½seawatertryptonemedium(ienutrientsaddedathalf-strengthoftheoriginalrecipe)for24hat
25℃and160rpm.Preparationofbiofilminoculate
应变的C.lytica用于此项研究从自然中分离从珍珠港,嗨(黄和哈德菲尔德2003)(由迈克尔哈德菲尔德,美国夏威夷大学的捐赠)海洋生物膜。
文化是由股票恢复解决方案是由细菌株(1:
1的比例增长20%glycerolin文化和去离子片(DI)水,-80℃储存)编写的,以½海水蛋白胨培养液(即营养补充他们在半场实力原配方24小时)在25℃和160rpm.Preparation
Preparationofbiofilminoculate
生物膜的制备接种
Inordertoinducetheformationofabiofilm,bacterialcellswereharvestedfromliquidculturesbycentrifugation(4000rpm,10min)andresuspendedinfilteredsterile(F/S)seawatertoafinalopticaldensityof1.000+0.005at600nm(OD600).Tenmillitersoftheresultingstandardizedcellsuspension,~1.25×108cells,werethenusedastheinoculumforbiofilmgrowthinallassays.
为了诱导形成生物膜,细菌细胞收获由离心液体培养(4000转,10分钟),并重新在过滤消毒(女/S)的海水款,最后光密度1.000+0.005在600纳米(OD600值)。
由此产生的十大标准化细胞悬液,〜1.25×108细胞,当时用作生物膜在所有检测的增长接种。
Cultivationofbiofilms
生物膜的培养
Biofilmswerecultivatedbytaking10mlaliquotsofwell-mixedbiofilminoculumintopre-treated(acid-washedoniceusingHCl/HNO(3:
1);sterilizedbyautoclaving)glasstesttubes(50ml)containingchemicaltreatmentandincubatingfor24hat25℃and160rpm.Afterincubation,thesolutionwasdecantedandtheresidualbiofilmsineachtubewererinsedthreetimeswith2mlaliquotsof(F/S)deionized(DI)water.Thetesttubeswerethenair-dried(45–60min)underasterilelaminarflowhoodandstoredat-20℃untilassayedforuronicacidcontent.Quadruplicatereplicateswereperformedinallexperiments.
生物膜培育的考虑到前处理(酸洗使用盐酸/硝酸(3:
1)冰;通过高压灭菌消毒)10充分混合生物膜接种毫升等份玻璃试管(50毫升)含有化学治疗和孵化24小时在25℃和160转。
孵育后,溶液倒出,并在每个tubewere剩余生物膜冲洗2给出了(F/S)的去离子(直接投资)毫升水等分三次。
在试管中,然后风干(45-60分钟在无菌的层流罩于-20℃保存,直到为糖醛酸含量.在所有实验进行重复检测。
Positivecontrolscontained10mlofbiofilminoculumand1mlofDIwater.Asecondpositive‘‘solventcontrol’’wascreatedbycombining10mlofbiofilminoculumwith1mloftheappropriatechemicaltreatmentsolvent.Thesolventcontrolwasusedtodeterminewhetherthepresenceofsolventhadanyimpactuponplanktonicgrowthand/oruronicacidcontent.Negativecontrolsconsistedof10ml(F/S)seawaterand1ml(F/S)DIwater.Allcontrolswereincubatedfortheentire24hbiofilmgrowthperiod.
阳性对照含有10毫升的生物膜接种和1秒的直接投资water.A积极''溶剂相结合,一适当的化学处理solvent.The溶剂对照毫升10毫升创建control''was生物膜接种,以确定是否毫升wasused后浮游生长和/或糖醛酸content.Negative10毫升(女/S)的海水和1毫升(F/S模式)直接投资water.All对照组在整个生育期24小时培养生物膜包括控制presenceof溶剂hadany影响。
PlanktonicCFUcounts
浮游菌落形成单位计数
InordertodeterminewhetheralterationsinthequantityofbiofilmEPSresultedfromsimpledisinfectionand,therefore,alackofcel
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