淀粉结合结构域（Starch-binding domain, SBD）广泛分布于碳水化合物活性酶（CAZymes）的末端，是一个独立的非催化的结构域，也是淀粉颗粒自然降解过程中的重要功能模块。自然界中，SBD可以特异性识别并结合淀粉颗粒或其他多糖，然后将酶的催化结构域引导到糖类物质的表面，显著提高了酶的水解效率。SBD能以非水解的方式破坏淀粉颗粒的结构，还能广泛影响酶的多种催化特性，包括底物特异性、环境适应性（如热稳定性、耐盐性与适冷性）和寡聚化状态等。对SBD生理生化功能的深入研究有助于理解微生物在复杂生境中如何竞争碳源和适应环境。本文综述了SBD在陆地和海洋生态系统中的分布情况、SBD与底物的作用机制以及SBD对宿主酶不同功能的影响。此外，总结了SBD功能的研究方法，包括结构域缺失、结合与破坏能力表征等技术。对SBD的深入研究，不仅拓宽了对自然界中微生物碳源竞争方式的认知，也为工业酶理性设计提供了新的改造思路。

生物聚合物对微生物矿化过程和沉淀特性具有重要的影响及调控作用。本研究以黄原胶为生物聚合物，克雷伯氏杆菌（Klebsiella aerogenes）为碳酸盐矿化菌，系统研究了黄原胶质量浓度对克雷伯氏杆菌诱导碳酸钙沉淀的沉淀量、粒径、晶型和形貌的调控作用。结果表明，黄原胶质量浓度为0.50 g/L（钙源浓度0.25 mol/L）和0.75 g/L（钙源浓度0.50 mol/L）时，碳酸钙沉淀量较对照组分别提高了25.00%和9.60%。随着黄原胶质量浓度增加，低钙源浓度（0.25 mol/L）时，方解石型碳酸钙占比降低，球霰石型碳酸钙占比增高，并逐渐趋于稳定；高钙源浓度（0.50 mol/L）时，方解石占比先升高后降低，球霰石呈相反趋势，并逐渐趋于稳定。在两个钙源浓度条件下，碳酸钙晶体平均粒径分别比对照组减小了44.50%和64.40%。同时，黄原胶促进了球状或类球状碳酸钙晶体的生成。本研究为实现微生物矿化的精准定向调控提供了新思路。

为解析鄂陵湖真菌多样性并筛选抑菌活性菌株，探究高寒极端湖泊湿地真菌多样性，从黄河源区鄂陵湖岸边采集底泥样本10份，使用7种选择性培养基并采用稀释涂板法分离和纯化真菌，基于ITS基因序列构建系统发育树并结合形态学特征鉴定真菌，使用对峙培养法筛选抑菌活性菌株，共分离得到144株真菌，分别隶属于子囊菌门（Ascomycota）、毛霉门（Mucoromycota）和接合菌门（Zygomycota）的22个属。并从中筛选得到7株对玉米、青稞和小麦来源的8种病原真菌具有广谱抑菌活性的菌株，分别隶属于暗球腔菌属（Phaeosphaeria）和翅孢壳属（Emericellopsis）。结果表明，鄂陵湖底泥真菌资源丰富，具有一定的生物防治利用价值。

为降低好氧堆肥氮素的损失，提高堆肥肥力，减少环境污染，以牛粪为主要材料，筛选出一株高效异养硝化菌株NB-2，并通过形态学特征及16S rRNA基因序列分析，确认其为粪产碱杆菌（Alcaligenes faecalis）。进一步研究显示，在以柠檬酸三钠为碳源、C/N比为15、温度为35 ℃以及pH值为9.0的条件下，菌株NB-2的硝化能力显著提升，在好氧发酵32 h时，菌株NB-2的氨氮（）去除率为100%，去除速率高达33.38 mg/（L·h）。本研究结果表明，菌株NB-2应用于堆肥具有减少氮素损失的潜力，同时能提高肥料的质量和效率，从而促进畜牧业的可持续发展。

以西藏自治区林芝市色季拉山4个采样点手掌参（Gymnadenia conopsea）为材料，利用高通量测序技术对其16S rRNA进行测序，以探索不同环境因子对手掌参内生细菌群落多样性的影响。结果表明，从所有手掌参样品中共获得715 920条有效序列，聚类为2 365个OTUs，隶属于5门38科62属。优势菌门为变形菌门（Proteobacteria），优势菌属为假单胞菌属（Pseudomonas）、甲基杆菌属（Methylobacterium）和鞘脂单胞菌属（Sphingomonas）。多样性分析表明所有样品中林海观景台（LH）采样点手掌参茎样品（LHS）内生细菌群落丰富度最高，雷达站（LD）采样点手掌参果荚样品（LDF）内生细菌群落丰富度最低；废弃木材厂（FM）采样点手掌参茎样品（FMS）内生细菌群落多样性最丰富，该采样点手掌参的茎、叶和果荚细菌群落多样性指数均高于其他3个采样点。四种组织样品中，茎、叶和根中内生细菌群落丰富度均高于果荚，果荚中内生细菌群落多样性和丰富度均随海拔升高而降低，雷达站（LD）采样点手掌参果荚样品（LDF）中内生细菌群落丰富度和多样性均最低。不同生境下相同组织内生细菌群落多样性具有显著差异性，相同生境下不同组织内生细菌群落多样性也存在一定差异。主坐标分析（Principal Coordinates Analysis, PCoA）表明内生细菌的群落组成受到环境因素和组织类型的影响，同时冗余分析（redundancy analysis, RDA）和相关性热图均表明全磷（TP）、全钾（TK）、pH和海拔为主要影响因子，与内生细菌群落组成存在显著相关性。PICRSt功能预测分析表明手掌参内生细菌主要富集在新陈代谢（Metabolism）、环境信息处理（Environmental information processing）、遗传信息处理（Genetic information processing）三个一级代谢通路，大多代谢通路随着海拔高度升高呈下降趋势。本研究采用高通量测序技术分析环境因子和组织差异对手掌参内生细菌的多样性和群落结构的影响，旨在丰富和完善野生手掌参内生细菌资源，为今后有益内生细菌的资源开发及手掌参野生资源保护提供参考。

为探究有氧运动训练对女性毒品成瘾人群肠道菌群结构的影响，招募100名女性毒品成瘾者为实验对象进行12周有氧运动干预。在运动干预前后分别对受试者进行粪便样本采集，采用16S rRNA基因高通量测序技术分析吸食不同类型毒品女性成瘾人群运动前后肠道菌群的组成。结果表明，12周有氧运动干预可引起女性毒品成瘾人群肠道菌群物种多样性和优势群落菌属的丰度变化。主成分分析结果显示，运动前后传统毒品运动干预组（MC组）、新型毒品运动干预组（MX组）肠道菌群结构存在显著差异。在纲、目、科水平上，MC组在实验前后物种存在显著差异（P<0.05），运动后纲水平上放线菌（Actinobacteria）和红蝽菌科（Coriobacteriaceae）丰度显著提高。在科、目水平上，MX组实验前后物种存在显著差异（P<0.05），运动后双歧杆菌科（Bifidobacteriaceae）和双歧杆菌目（Bifidobacteriales）丰度显著提高。本研究旨在从肠道微生物角度，为运动干预改善女性毒品成瘾人群身心健康提供参考。

锌-阿奇霉素（Zinc-azithromycin, Zn-AZM）可用于2019冠状病毒病（Corona virus disease 2019, COVID-19）的预防和治疗，研究锌-阿奇霉素对肠道菌群的体外影响为其临床应用提供参考。通过体外发酵、宏基因组测序及气相色谱等方法研究锌-阿奇霉素对肠道菌群及短链脂肪酸的影响。结果表明，锌-阿奇霉素提高克雷伯氏菌属（Klebsiella）、拉恩氏菌属（Rahnella）和泛菌属（Pantoea）等的相对丰度，显著降低巨球菌属（Megamonas）和双歧杆菌属（Bifidobacterium）等的相对丰度。锌-阿奇霉素还显著改变肠道菌群的代谢途径、抗性基因的丰度及短链脂肪酸的含量。锌-阿奇霉素显著改变肠道菌群结构、抗性基因丰度及短链脂肪酸含量，对人体健康存在潜在的负面影响。

微生物修复方法因其环境友好和高效性而得到广泛应用。自然条件下多数微生物处于难培养或活的非可培养（Viable but Non-culturable, VBNC）状态，仅约1%的微生物可被纯培养。复苏促进因子（Resuscitation promoting factor, Rpf）作为一种细菌产生的细胞活性因子，能促进VBNC状态细菌的复苏，将其转变为可培养状态。本文综述了细菌VBNC状态的产生机理、Rpf蛋白的功能及生物学活性，展望了Rpf在环境修复中的应用及所面临的难题，为微生物修复技术的发展提供新的思路。

锌摄取调节因子（zinc uptake regulator, Zur）是铁摄取调节因子家族（ferric uptake regulator, FUR）超家族的转录调控因子，以二聚体或多聚体的形式存在于绝大多数细菌中。Zur包含保守的DNA结合结构域和Zn²⁺结合结构域，后者是Zur识别并结合Zn²⁺的关键。它利用Zn²⁺作为辅助因子，通过改变自身构象影响其DNA结合能力来调控锌转运蛋白相关基因的表达，以维持细菌内的锌稳态。越来越多的研究表明，Zur还可以直接或间接地参与多种代谢途径，通过调控代谢途径关键基因的表达，帮助细菌有效应对外部环境的变化，构成了细菌代谢调控网络的重要组成部分。本文综述了Zur在分子结构、Zn²⁺响应调控、细菌次级代谢调控、毒力产生和应激反应方面的研究进展，为更全面地理解并深入探究细菌代谢调控复杂过程中Zur的潜在功能提供参考。

细菌生物膜（bacterial biofilm, BF）是指细菌附着在土壤、岩石、植物根际等表面并由其分泌物积聚形成的生物群落。在自然环境中，微生物通过形成生物膜来应对复杂环境的变化。本文主要对细菌生物膜的组成及形成过程进行概述，阐述其生态功能，探讨多物种在生物膜中的互作机制，并探讨细菌生物膜未来的研究方向，旨在为细菌生物膜在农业生产和环境保护中的应用提供参考。

鞘氨醇胶（sphingan）是一类生物高分子聚合物，主要由鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）微生物在生长代谢中作为次级代谢产物合成。本文系统地梳理了结冷胶（Gellan Gum）、威兰胶（Welan Gum）、三赞胶（Sanxan Gum）等典型鞘氨醇胶的结构特征与功能关联，探讨了其流变性能、凝胶性能及生理活性的分子基础，并分析了温度、pH、离子类型等环境因素对其性能的调控作用。针对鞘氨醇胶生产成本高、产量低等瓶颈问题，总结了当前提高产量的关键策略，包括诱变育种、基因工程改造、代谢调控及发酵生产优化，并重点介绍了工农业废弃物作为替代碳源的可行性，展示了其低成本工业化生产的应用价值。此外，本文综述了鞘氨醇胶在食品、医药、农业、石油工业等领域的应用现状，并对未来研究方向进行展望，为推动其在高附加值领域的创新性转化提供思路。

随着新工科教育理念的不断推进，环境微生物学作为一门重要的交叉学科，在培养具备创新能力和实践技能的高素质工程技术人才方面发挥着重要作用。为此，北京科技大学天津学院引入了ADDIE（分别为分析（Analysis）、设计（Design）、开发（Development）、实施（Implementation）和评估（Evaluation）的首字母缩写）教学设计模型，旨在通过系统的教学设计与实施，提升环境微生物实验课程的教学质量和学生的学习效果。以该校环境工程专业的本科生为对象，采用ADDIE教学设计模型结合微助教、虚拟仿真等线上平台进行教学改革。研究结果显示，ADDIE教学设计模型的应用显著提高了学生的实验操作能力和解决问题能力，学生对理论知识的掌握也更加扎实。本文旨在为环境微生物实验课程的教学改革提供参考，也为其他相关课程的创新教学模式探索提供借鉴。