棘孢曲霉固态发酵柚皮产柚苷酶及其在柑橘果汁脱苦中的应用

为了建立柚皮固态发酵产柚苷酶的工艺以及阐明其柚苷酶的应用价值,利用棘孢曲霉Aspergillus aculeatus JMUdb058对柚皮进行固态发酵,并研究其产酶特性。采用高效液相色谱法检测酶活力,通过单因素实验方法研究豆饼粉及培养基灭菌对柚苷酶发酵的影响;采用酶活力、还原糖以及生物量的变化解析发酵的动态规律;采用柚皮苷的水解活性表征柚苷酶对柑橘果汁的脱苦效果。结果表明,棘孢曲霉JMUdb058固态发酵柚皮可产生柚苷酶,额外添加豆饼粉可大幅度提高其柚苷酶活力;对培养基进行121℃20min的灭菌将导致柚苷酶活力急剧下降;当培养基组成为5g柚皮粉、0.75g豆饼粉、5.75mL蒸馏水,经30℃发酵8d时,柚苷酶和α-L-鼠李糖苷酶活力分别达到5.81IU/gds和6.08IU/gds;通过对产酶进行动力学拟合,发现柚苷酶和α-L-鼠李糖苷酶主要在棘孢曲霉的对数生长期内合成,它们的积累属于生长关联型;该柚苷酶可高效水解柚汁中的柚皮苷,柚皮苷去除率高达99.6%。因此,柚皮是固态发酵柚苷酶的良好原料,用棘孢曲霉对柚皮进行固态发酵是生产柚苷酶的有效方法。     

棘孢曲霉固态发酵柚皮产柚苷酶的条件优化

【目的】以柚皮为原料,优化棘孢曲霉利用柑橘加工副产物固态发酵柚苷酶的条件。【方法】采用高效液相色谱法检测酶活力,通过单因素试验考察固水比、装样量、接种量、温度对柚苷酶发酵的影响,用正交试验优化发酵条件。【结果】单因素试验结果的显著性分析表明培养基的固水比、装样量和培养温度对柚苷酶产量有显著性影响,而接种量影响不显著;经正交试验确定的优化条件是：固水比1:1 (质量体积比),装样量5 g/250 mL三角瓶,温度为30 °C,接种1 mL孢子悬浮液,发酵8 d。在此优化条件下,柚苷酶酶活力为8.19 IU/g干物质,比初始培养基产柚苷酶活力提高7.38倍。【结论】通过对固水比、装样量和发酵温度进行优化,大幅度提高了棘孢曲霉固态发酵柑橘加工副产物的柚苷酶产量,为柚苷酶的生产提供了一种高产发酵工艺。     

利用DNS法快速分析及优化柚皮苷的酶解过程

【目的】建立采用3,5-二硝基水杨酸(DNS)法快速测定柚皮苷水解率的方法,并利用该方法对柚苷酶催化水解柚皮苷生成柚皮素的反应过程进行优化研究。【方法】利用棘孢曲霉JMUdb058发酵得到的柚苷酶催化水解柚皮苷,采用DNS法对柚皮苷酶解过程中还原糖的生成量进行分析,经过换算得到柚皮苷的水解率,并在此基础上通过单因素实验优化柚皮苷的酶解过程。【结果】在柚皮苷的水解过程中,还原糖的生成量与柚皮苷的水解量及柚皮素的生成量均呈现出良好的线性关系,因此可利用DNS法测定体系中还原糖的生成量,并通过换算得到柚皮素的生成量。利用该方法优化柚皮苷的酶解过程得到柚苷酶转化柚皮苷的最适温度为50°C、pH为5.0、酶用量为8 U/mL、底物浓度为0.2 g/100 mL。在此条件下,柚皮苷酶解150 min后可达到平衡,此时其水解率为85%。通过Lineweaver-Burk双倒数作图法测得Km为     

一株产柚苷酶的罗伦隐球酵母的鉴定及柚苷酶表达

【目的】对一株新分离的、产生柚苷酶的疑似酵母菌株Jmudeb008进行鉴定,确定其分类的种属关系,阐明葡萄糖对该菌株表达柚苷酶的影响。【方法】利用形态观察、核酸分析及生理生化实验对Jmudeb008进行种属鉴定;用含有0.5g/L柚皮苷及不同浓度葡萄糖的培养基培养Jmudeb008,通过检测培养过程柚皮苷、柚皮素及葡萄糖浓度的变化研究葡萄糖对Jmudeb008表达柚苷酶的影响。【结果】Jmudeb008的菌落形态及个体形态都与典型的酵母相似,其26SrDNAD1/D2区域和5.8SrDNA-ITS区域的序列与罗伦隐球酵母(Cryptococcus laurentii)的同源性为99%,葡萄糖发酵试验阴性,尿酶试验阳性,重氮基蓝B试验阳性、硝酸盐还原试验阴性符合该菌种特性,因此鉴定为罗伦隐球酵母。Jmudeb008在以柚皮苷为唯一碳源的培养基中或当培养基中葡萄糖消耗完以后会分泌柚苷酶,而有葡萄糖存在时不分泌柚苷酶。【结论】分离得到了能产柚苷酶的罗伦隐球酵母,该酵母产柚苷酶受葡萄糖分解代谢调节。     

棘孢曲霉转化甜菊糖为甜菊醇及纯化莱鲍迪苷A

【目的】本工作对棘孢曲霉固体发酵抽提酶液转化甜菊糖进行了研究,并对转化产物进行鉴定及纯化分析。【方法】用高效液相色谱、液质联用及红外光谱等方法对转化新产物进行鉴定,对上清液中莱鲍迪苷A(RA)成分进行纯化。【结果】棘孢曲霉酶液在10 h内对甜菊糖中的甜菊苷(SS)、莱鲍迪苷C(RC)进行高效特异性转化,以沉淀的形式析出的转化产物经鉴定为甜菊醇,转化率高达98.0%,分离提纯后纯度为95.2%,回收率达84.0%.由于甜菊醇的沉淀分离,留在溶液中的RA更易被纯化。RA通过树脂吸附分离的回收率为80.5%.【结论】棘孢曲霉酶液对甜菊糖的一次转化可以同时得到甜菊醇和莱鲍迪苷A两种产品,是一种经济高效的工艺。     

人肠道产柚苷酶菌株分离、鉴定及其对柚皮苷的转化特性

【目的】从健康人肠道微生物菌群中分离能将柚皮苷高效转化为柚皮素的特定细菌菌株,对分离得到的菌株进行菌种鉴定并研究菌株对柚皮苷转化特性,目的是为柚皮素的高效生物合成提供新细菌资源。【方法】取健康人新鲜粪样,在厌氧工作站内培养24 h后进行梯度稀释并涂板,从板上挑取单菌落与底物柚皮苷进行厌氧培养,用高效液相色谱检测底物被转化情况。根据16S rDNA序列及相关生理生化特性分析,对所分离的柚皮苷转化菌进行菌种鉴定,并测定转化菌株对底物柚皮苷的转化动态和转化能力。【结果】从人肠道菌群中分离得到4株能将柚皮苷转化为柚皮素的细菌菌株,分别命名为AUH-JLD3、AUH-JLD7、AUHJLD104和AUH-JLD109。根据16S rDNA序列分析,结合形态学及相关生理生化特性等,将其分别鉴定为布劳特氏菌(Blautia sp.AUH-JLD3)、肠球菌(Enterococcus sp.AUH-JLD7)、拟杆菌(Bacteroides sp.AUHJLD104)和巴氏链球菌(Streptococcus pasteurianus subsp.AUH-JLD109)。转化动态研究结果表明,所分离的4株细菌菌株均能在12 h内将0.2 mmol/L底物柚皮苷转化为柚皮素;转化能力测定结果显示,菌株AUHJLD3、AUH-JLD7、AUH-JLD104及AUH-JLD109能够高效转化底物柚皮苷的最大浓度分别为0.2 mmol/L(平均转化率66.67%)、0.8 mmol/L(平均转化率86.49%)、0.2 mmol/L(平均转化率73.68%)以及1.6 mmol/L(平均转化率93.20%)。【结论】本研究首次从人肠道菌群中分离得到4株能将柚皮苷转化为柚皮素的细菌菌株,其中巴氏链球菌AUH-JLD109对底物柚皮苷转化能力最强。     

产漆酶菌株筛选及一株产酶菌株的优化与鉴定

【目的】从26株真菌菌株中筛选高产漆酶菌株。【方法】采用愈创木酚法进行产漆酶菌株的筛选,通过正交实验对筛选出的高产菌株进行优化,并通过形态学和分子系统学对菌株进行鉴定。【结果】26株真菌菌株中有4株可产生漆酶,其中菌株H52.1为产漆酶最好菌株;菌株H52.1产漆酶优化培养基碳源为可溶性淀粉,氮源为硝酸铵,pH为8,金属离子为Ca2+;经鉴定,该菌株为大孢戴氏霉。【结论】大孢戴氏霉在产漆酶方面值得进一步研究开发。     

一株高产洛伐他汀红曲霉的筛选与液态发酵条件优化

【背景】洛伐他汀(lovastatin)是红曲霉的次生代谢产物,是重要的临床用降血脂药物。在液态发酵条件下,红曲霉的洛伐他汀产量较低,难以满足工业化生产的要求。【目的】筛选获得一株高产洛伐他汀的红曲霉株,并通过优化液态发酵条件提高洛伐他汀的产量。【方法】从红曲米中筛选获得一株高产洛伐他汀的红曲霉株,依据形态学特征、生理生化特性及18S rRNA基因序列分析对分离菌株进行鉴定;通过响应面法对其产洛伐他汀的液态发酵条件进行优化。【结果】获得一株产洛伐他汀的紫红曲霉(Monascus purpureus M4),该菌在甘油57.80g/L、酵母浸粉5.52 g/L、接种量为6.90%条件下,洛伐他汀产量(173.60 mg/L)较优化前提高了4.8倍。【结论】菌株M4产洛伐他汀最优液态发酵条件的建立,为洛伐他汀的大规模生产及该菌株的工业化应用提供了技术支撑。     

固态发酵苦荞制备多肽菌种的筛选

【目的】筛选固态发酵苦荞高产多肽及发酵产物液具有抗菌、抗氧化活性的菌株。【方法】采用米曲霉、酱油曲霉、雅致放射毛霉和少孢根霉分别对苦荞进行固态发酵,以蛋白酶活力、水解度、可溶性肽得率、抑菌率和体外自由基清除率作为筛菌指标。【结果】米曲霉固态发酵苦荞的可溶性肽得率最高达38.83%±1.18%,发酵产物液对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为96.62%±1.66%和97.54%±0.54%,同时羟自由基(·OH)清除率和二苯基苦味酰基苯肼自由基(DPPH·)清除率分别为55.65%±1.25%和10.84%±1.03%。对米曲霉发酵2 d发酵产物液的不同分子量分布及活性分析表明,分子量大小对抗菌及抗氧化活性有一定的影响。【结论】米曲霉可作为固态发酵苦荞制备多肽且发酵产物液具有抗菌及抗氧化活性的最佳菌株,并在多肽产量提升及抗菌、抗氧化活性的研究上具有巨大空间。     

高产几丁质酶巴伦葛兹类芽孢杆菌的筛选和发酵条件优化

【目的】鉴定一株来源于中国南海海水样能够分泌多种胞外几丁质酶的类芽孢杆菌CAU904,并优化其产几丁质酶的发酵条件。【方法】采用形态学观察、16S r DNA序列比对及生理生化实验鉴定;通过碳源、氮源、温度、初始p H、表面活性剂种类以及发酵时间的单因素优化实验获得最佳发酵条件。【结果】菌株CAU904被鉴定为巴伦葛兹类芽孢杆菌(Paenibacillus barengoltzii),其最优发酵产酶条件为:0.5%胶体几丁质,0.2%酵母浸提物,0.1%吐温-80,培养基初始p H 7.0,45°C培养72 h。在最优发酵条件下,该菌株最大产酶水平达到8.2 U/m L,比优化前提高了5.4倍。几丁质酶的酶谱分析表明该菌株能够产生多达11种具有几丁质水解活性的同工酶,其中主要酶谱带对应分子量分别为54、47和38 k D。【结论】实验结果为巴伦葛兹类芽孢杆菌几丁质酶的分离纯化和酶的应用提供了基础。     

作物的三种种质资源

根据植物有性杂交中基因可否从一种植物转移到另一种植物,将作物的种质资源分为三种,即可转移性资源、不可转移性资源和障碍性转移资源。这三种资源在所有的作物种类中都存在。但随生物科学的发展,不可转移性资源会减少,可转移性资源和障碍性转移资源会增加。     

微生物资源在解决人类资源危机中的作用

随着社会的发展 ,人口的不断增长 ,人类面临着资源危机包括粮食危机、能源危机及环境污染所造成的环境资源的破坏。人类要解决资源紧缺这一严重问题 ,其必然趋势是从利用有限的非生物资源的时代过渡到利用无限的生物资源时代。在生物资源中 ,微生物资源所具有的独特的生理代谢优势 ,在解决人类面临的各种资源危机中将发挥着不可替代的作用     

Length‐weight relationships for three endemic fish species from the upper reaches of the Yangtze River,southwestern China

Length‐weight relationships (LWRs) were evaluated for three endemic fish species (Sinibrama taeniatus Nichols, 1941; Ancherythroculter nigrocauda Yin & Wu, 1964; and Acrossocheilus monticola Günther, 1888) from the upper reaches of the Yangtze River, southwestern China. Samples were collected using gill nets (25 × 12 m, mesh‐size 2.0 cm) and fishing cages (0.5 × 0.5 × 10 m, mesh‐size 1.0 cm) as well as by electroshock (CWB‐2000 P, 12 V, 250 Hz), from July to September in 2013–2016. Prior to this study, the LWRs for these three species (S. taeniatus, A. nigrocauda and A. monticola) were unknown. In addition, new maximum size for A. nigrocauda and A. monticola were provided.     

我国水资源生态足迹分析与预测

生态足迹模型的提出为水资源可持续利用的定量评价提供了新思路.通过构建水资源生态足迹和水资源生态承载力的计算模型,对我国1949～2007年水资源的可持续利用状况作出了客观的评价,并运用ARIMA模型对我国水资源生态足迹变动趋势作出深入的研究.结果表明,1949～2007年,我国人均水资源生态承载力总体上呈下降态势,而人均水资源生态足迹则逐年上升,从而造成人均水资源生态赤字逐渐增大,我国水资源处于一种不安全状态.运用ARIMA(2,1,3)模型的预测结果表明,2008～2012年,我国人均水资源生态足迹将继续呈上升态势,水危机形势将日益严峻.在此基础上,针对我国水资源的可持续利用问题提出了一组政策建议.     

长白山典型林区森林资源利用状况评价

选择长白山典型林区 1985年、1999年两期遥感图像数据 ,在监督分类的基础上 ,结合该地区森林经营历史资料 ,基于采伐迹地的空间位置、形状、面积、采伐方式等 ,从森林采伐及其造成的生态后果的角度 ,对森林资源的变化及利用状况进行了评价。研究结果表明 :2 0世纪 80年代中期以前 ,研究区对森林资源的利用强度很大 ,伐区布局不够合理 ,至 90年代末利用强度有所减弱 ,伐区布局趋向合理。从两个时期采伐方式来看 ,单个采伐地块的面积有许多地块明显超过采伐规程所规定的面积上限 ,而保留森林地块的面积基本都小于邻近采伐地块的面积 ,不符合采伐规程的“等面积”要求 ;从采伐地块的空间分布来看 ,由于森林采伐、更新过程中缺乏生态学 ,特别是景观生态学原理的指导 ,大多数采伐地块连为一整片 ,孤立了保留的森林地块 ,完整的原始林分被严重破碎化 ,间隔带状皆伐却造成了和大面积皆伐同样的后果。 15 a间研究区地物覆盖类型发生很大变化 ,其主要原因是森林采伐造成的。基于研究结果 ,指出了当地森林经营策略存在的问题及改进方法 ,以期能为当地森林资源的可持续经营及森林生态服务功能的充分发挥提供借鉴     

略论广东沿海生态旅游资源的开发与规划

本文分析了广东沿海生态旅游资源开发的条件(资源条件、区位交通、经济基础、客源市场),及其开发现状和存在的问题,以生态学和可持续发展的观点,对广东沿海生态旅游的进一步开发提出了几点建议,以促进广东沿海旅游的可持续发展:优先发展自然保护区的生态旅游;整体规划广东沿海的生态旅游资源,树立沿海大旅游的观念;开发多样化的生态旅游产品;运用多种手段提高广东沿海的生态旅游管理水平。     

Genetic characterization of Uruguayan Pampa Rocha pigs with microsatellite markers

In this study, we genetically characterized the Uruguayan pig breed Pampa Rocha. Genetic variability was assessed by analyzing a panel of 25 microsatellite markers from a sample of 39 individuals. Pampa Rocha pigs showed high genetic variability with observed and expected heterozygosities of 0.583 and 0.603, respectively. The mean number of alleles was 5.72. Twenty-four markers were polymorphic, with 95.8% of them in Hardy Weinberg equilibrium. The level of endogamy was low (F_IS = 0.0475). A factorial analysis of correspondence was used to assess the genetic differences between Pampa Rocha and other pig breeds; genetic distances were calculated, and a tree was designed to reflect the distance matrix. Individuals were also allocated into clusters. This analysis showed that the Pampa Rocha breed was separated from the other breeds along the first and second axes. The neighbour-joining tree generated by the genetic distances D_A showed clustering of Pampa Rocha with the Meishan breed. The allocation of individuals to clusters showed a clear separation of Pampa Rocha pigs. These results provide insights into the genetic variability of Pampa Rocha pigs and indicate that this breed is a well-defined genetic entity.     

Projected lake sturgeon recovery in the Milwaukee River,Wisconsin, USA

Using a forward projecting population model, the timing and scale of Lake Sturgeon Acipenser fulvescens (LS) recovery and natural reproduction was estimated for the Milwaukee River in Wisconsin, USA for the years 2004–2048. LS, a widely distributed potamodromous Acipenseridae species in North America, have, like other sturgeon species, suffered population declines due to overharvest and other factors since the 1800s. LS recovery efforts were initiated in the early 1980s following the successful development of LS propagation techniques and stocking has become a widely utilized tool in LS recovery programs. Sturgeon recovery programs are long-term endeavors, with annual stocking usually planned for 25 plus years, along with population assessments and habitat improvements conducted over decades before project success can be verified. LS recovery activities on the Milwaukee River, a Lake Michigan tributary in southeast Wisconsin, began with barrier mitigation in 1997 and stocking in 2003. The modest size of the Milwaukee River, along with habitat improvements, and 17 years of stocking, provided an opportunity to model and predict LS population recovery trends. A forward projecting population model with an imbedded stochastic Ricker stock-recruitment relationship, adjusted for the estimated LS productive capacity of the Milwaukee River, estimated the timing and scale of LS recovery during 2004–2048 predicting a 18.3% annual average population rate of increase during the stocking period, and a 5.7% post-stocking rate. Accelerated LS growth and maturity due to goby consumption built into the model resulted in projections of gravid adult males present in 2012 and spawning adult females and natural recruitment in 2019. During the 2020 spawning period a group of adult-sized LS were observed in the Milwaukee River below an intermittent barrier on the river. The model predicted adult LS densities to grow from 22 in 2012 to 8088 in 2048, and annual natural recruitment to grow steadily from 76 yearlings in 2019 to an average of 4000 yearlings/year during 2039-2049. The estimated number of yearling recruits per spawning (gravid) female dropped steadily from 21 in 2019 to 8 recruits per gravid female in 2048 as a function of the Ricker stock-recruitment relationship built into the model. The model results indicate that significant LS recovery can possibly begin in a shorter time frame on Great Lakes tributaries than originally expected through systematic resolution of habitat issues and LS stocking. Results can also be used to help anticipate recovery trends, fine tune stocking and habitat strategies, and plan LS recovery assessments.     

云南烟草品种资源"九五"研究进展

1996～2000年云南省收集并鉴定评价烟草国内品种(系)60个,国外品种(系)90个,繁殖种子268份进行保存.通过多年鉴定评价筛选出优异种质K346、RG11、RG17等在云南省和全国范围内推广使用.同时,通过对烟草种子超干燥保存及其相关技术的研究,使烟草种子能够安全而长期地保存.烟草品种资源信息管理系统的建立使烟草品种资源研究工作迈向合理化、系统化、规范化的轨道.     

中国蒲公英属植物资源

本文对中国蒲公英属植物资源的分类及分布作了简略的综述。