极端污染环境下草苷膦抗性菌株HTG7的筛选及其特性研究*

从被草苷膦极度污染的土壤中分离到一株极端抗草苷膦菌HTG7,经初步鉴定其为可变盐单胞菌 (Halomonasvarabilis) ,该菌株最高可以耐受 5 0 0mmol L左右的草苷膦浓度。电镜观察表明 ,5 5 0mmol L的草苷膦浓度下 ,细胞大量坏死。生理生化特性表明该菌最适pH为 7 0 ,并且在氯化钠浓度 0～10 %生长良好。     

一株不对称水解N-癸酰草铵膦生产L-草铵膦菌株的筛选及催化性质研究

从活性污泥样品中分离得到一株能不对称水解(D,L)-N-癸酰草铵膦的革兰氏阴性菌。经过16S r DNA测序分子生物学鉴定,命名该菌株为Pseudomonas sp. zjut126。当(D,L)-N-癸酰草铵膦浓度为8 g/L,湿菌体(含水75%):N-癸酰草铵膦=1∶1(w/w),反应24 h,产物L-草铵膦得率为16. 3%,eep 95%。该菌体催化的最适温度为30℃,在温度40℃以下催化稳定性较好。最适p H为7,pH在6～8之间催化稳定性较好。加入异丙醇有利于N-癸酰草铵膦的溶解,但对细胞催化活性有明显的抑制作用。建立了一条利用Pseudomonas sp. zjut126细胞作催化剂拆分(D,L)-N-癸酰草铵膦制备L-草铵膦的工艺路线,第一步先将(D,L)-草铵膦化学酰化得到(D,L)-N-癸酰草铵膦,然后用菌株选择性水解(D,L)-N-癸酰草铵膦生成L-草铵膦。将未反应的(D)-N-癸酰草铵膦与L-草铵膦进行分离,终产品L-草铵膦的含量是92. 0%,ee值为95. 2%。     

富营养底质对沉水植物的胁迫研究Ⅰ.乙酸对伊乐藻和菹草萌发与幼芽生长的影响

湖泊底质中有机物的厌氧代谢产生多种有机酸,其中主要成分是乙酸。研究了暴露于不同浓度的乙酸溶液后伊乐藻（Elodea nuttallii）和菹草（Potamogeton crispus）无性繁殖体的萌发和幼芽的生长状况。1mmol／L的乙酸能显著抑制伊乐藻幼芽的生长（P〈0．05）,但对其繁殖体的萌发无明显影响。在4mmol／L的乙酸影响下,菹草幼芽仍有明显的生长;菹草繁殖体的萌发受到显著抑制（P〈0．05）,但在随后的培养中可全部萌发。4mmol／L以上的乙酸暴露3d或6d导致伊乐藻全部死亡,8mmol／L的乙酸处理6d或16mmol／L的乙酸处理3d或6d导致菹草全部死亡。研究表明厌氧底质中的乙酸可能是阻碍沉水植物生长的重要因素之一,菹草比伊乐藻能耐受较高强度的乙酸胁迫,更适合作为先锋物种用于富营养化湖泊中的沉水植物恢复。     

根皮苷降解真菌的筛选、鉴定及降解特性研究

筛选高效降解根皮苷的功能菌以期为生物降解根皮苷、缓解苹果连作障碍奠定基础。采用以根皮苷为唯一碳源选择性培养基筛选菌种,对筛选的菌种进行生理生化和分子生物学鉴定,并研究了不同培养条件下的降解特性。结果显示,从环渤海苹果主产区的12个县市地区的苹果根际土壤中筛选出一株能够高效降解根皮苷的菌株AMCC300110,经形态学和分子生物学方法初步鉴定该菌为土曲霉(Aspergillus terreus),该菌在根皮苷初始浓度为2 mmol/L、p H5.0,接种量2%条件下,40℃、160 r/min摇床培养96 h,降解率可达88.96%。降解特性研究结果表明,不同培养条件下摇床培养12 h,该菌分别在p H为5.0,培养温度40℃,初始根皮苷浓度为6 mmol/L时有最大的降解率,同时该菌还具有广谱降解酚酸的能力。通过选择性培养基筛选得到一株土曲霉,该菌具有高效降解根皮苷的能力,在生物降解酚酸类自毒物质,缓解苹果连作障碍方面有一定的应用潜力。     

酿酒酵母乙醛脱氢酶的克隆与表达

利用PCR技术从酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae W303-1A）总DNA中扩增得到1．9kb乙醛脱氢酶编码基因aldh,将其连接到表达载体pEtac,得到重组载体pEtac—aldh,重组载体在大肠杆菌JM109中得到高效表达。对含有aldh的基因工程菌进行表达研究表明：该菌株在37℃下,以1．0mmol／LIPTG诱导5h酶活力达到22．8U,比酶活力为15．0U／mg蛋白,而对照菌株检测不到酶活力,并且该菌的耐乙醛浓度可达3．2g／L。     

固定化尖镰孢菌细胞的某些酶学特性

尖镰孢菌(Fusariun oxysporum)33—11是一株青霉素V酰化酶的高产菌株。用二醋酸纤维素固定的该菌细胞裂解青霉素V最适的Ph范围为7．4至7.6;最适的反应温度为45℃至48℃;其酶活性受8-羟基喹啉和EDTA的可逆抑制,Mg²⁺、Zn^2-和Mn^2-离子则有激活作用。采用问歇式搅拌裂解青霉素V,测得0．6rnm颗粒度固定化细胞的表观km值为11．7mmol／L。裂解青霉素V的反应活化能为33kJ／mol;底物抑制常数Ks为1950mmol/L;苯氧乙酸和6-APA的抑制常数分别为220mmol／L和270mm0I／L,在裂解反应中．前者是竞争性抑制剂,后者是非竞争性抑制剂。     

乳酸堆积和二氯乙酸钠对肝癌细胞凋亡及bax、bcl-2表达和caspase-3活性的影响

目的：探讨乳酸堆积和二氯乙酸钠（OCA）对肝癌细胞（HepG2）凋亡和bax、bcl-2表达及caspase-3活性的影响。方法：通过体外培养HepG2,建立稳定的体外培养模型,配制成终浓度分别为0mmol／L、1．0mmol／L、2．0mmol／L、4．0mmol／L、8．0mmol／L的乳酸培养液以及在不同浓度乳酸组中加入终浓度为10^-3mmol／LDCA培养液与HepG2共同培养,其中以0mmol／L乳酸组为对照组。采用MTT法检测乳酸对HepG2的抑制率,流式细胞仪检测乳酸和DCA对HepG2的凋亡百分率,用Real-time PCR法测定bax及bcl-2mRNA的表达,用免疫荧光法检测caspase-3的活性。结果：乳酸对HepG2的IC50值为13．6mol／L,与对照组比较,随着乳酸浓度的增加,HepG2凋亡率增加,baxmRNA表达升高,bcl-2mRNA的表达降低,caspase-3活性增加,其中1．0mmol／L乳酸组与对照组比较（P〉0．05）,2．0mmol／L,4．0mmol／L和8．0mmol／L乳酸组与对照组比较差异有统计学意义（P〈0．05）。加入DCA后．HepG2凋亡减少,2．0mmol／L乳酸＋DCA组、4．0mmol／L乳酸＋DCA组、8．0mmol／L乳酸＋DCA组与同浓度的乳酸组比较,baxmRNA表达减少（P〈0．05）,bcl-2mRNA表达增加（P〈0．05）,caspase-3活性减低（P〈0．05）。结论：乳酸可诱导HepG2凋亡,且随着乳酸浓度的增高,HepG2的凋亡率增加,其机制可能是通过对bcl-2及baxmRNA表达的改变以及激活caspase-3活性而实现,DCA可以降低HepG2凋亡,对乳酸堆积造成的HepG2凋亡有抑制作用。     

氨、乳酸对杂交瘤细胞生长代谢的影响

本文通过在不同浓度乳酸、氨的条件下培养2F7杂交瘤细胞,考察了氨,乳酸对2F7杂交瘤细胞生长代谢过程的影响,包括对葡萄糖消耗、乳酸生成、细胞活性的影响。实验表明,当加入氨或乳酸分别达2．5mmol／L、2．5mg／ml时,对细胞产生抑制作用,5 mmol／L氨或5．0mg／m1乳酸将对细胞产生严重抑制作用。     

利用烟道气培养产烃葡萄藻的可行性研究

对烟道气培养产烃葡萄藻的可行性进行了研究,重点考察了SO2和NOx的水溶形态对葡萄藻的影响。结果表明,亚硫酸氢盐浓度低于0．8mmol／L时,对葡萄藻生长没有明显抑制作用,可以提供葡萄藻生长的硫源,但高浓度(大于2mmol／L)时抑制细胞生长;当亚硝酸盐浓度小于8mmol／L时,可以作为葡萄藻生长的唯一氮源,亚硝酸盐的去除主要是由微藻利用所致。当起始浓度为2mmol／L和4mmol／L时,亚硝酸盐的去除率分别为100％和99．7％。     

中性植酸酶菌株的筛选及性质

从天然土壤中筛选出产胞外中性植酸酶的细菌20余株,通过钼蓝法对菌种进行复筛,确定phy7为研究菌。通过16SrDNA测序分析方法鉴定该菌株属于绿脓假单胞菌属。结果表明：该菌株分泌中性植酸酶,其最适反应pH为7．0、最适反应温度为40℃;在37℃时以植酸钠为底物的Km为0．26mmol／L,max为0．0506nmol／min。金属离子zn2＋、Al3＋、Cu2＋和Mn2＋等对该酶有抑制作用,而Fe2＋等则有一定的激活作用。     

抗草甘膦酵母菌ZM-1的分离鉴定及其生长降解特性

以福州市郊区的耕作土壤为研究材料, 利用草甘膦为选择压力, 通过富集、驯化培养, 分离出一株对草甘膦具有高耐受和降解作用的酵母菌菌株ZM-1, 结合生理生化特征及26S rDNA D1/D2区序列分析将其初步鉴定为胶红酵母菌(Rhodotorula mucilaginosa)。菌株ZM-1能以草甘膦为唯一碳、氮源生长, 对草甘膦的最高耐受浓度为50 g/L。在草甘膦初始浓度为1 g/L的无机盐培养基中, 30°C、150 r/min 摇床振荡培养7 d, 草甘膦降解率为85.38%。适合菌株ZM-1生长及降解草甘膦的最佳条件为: 草甘膦初始浓度1 g/L, 接种量4%, 温度30°C, pH 值5.5-6.0, 装料量50 mL/250 mL。菌株ZM-1是一株良好的草甘膦耐受菌, 可用于草甘膦污染环境的生物修复, 也可能成为转基因抗草甘膦作物的一个很好资源。     

极端污染环境草甘膦抗性菌株的分离、鉴定及特性

[目的]筛选高抗草甘膦菌株并对其进行鉴定和特性研究.[方法]从草甘膦极端污染土壤中分离高抗草甘膦菌株,并检测其草甘膦耐受能力,最适生长pH和抗生素抗性.通过生理生化特征和分子生物学特征的测定对该菌株进行鉴定.[结果]从草甘膦极端污染土壤中分离到一株高抗草甘膦的菌株SL06500,该菌株最高耐受草甘膦浓度为500 mmol/L,并且在200～500 mmol/L之间,菌株生长迅速,最适生长pH为4.0,具有氨苄青霉素、卡那霉素、四环素和氯霉素抗性.用16S rDNA的通用引物,经PCR扩增、测序得到SL06500的16S rDNA序列,该序列在GenBank的登录号为EU006066.将此序列经NCBI Blast进行核苷酸比对发现SL06500与无色杆菌属(Achromobacter)和产碱杆菌属(Alcaligenes)的Identity值均为99%.按照1994年版伯杰氏鉴定细菌学手册的命名规则,结合生理生化指标测定的结果,将菌株命名为木糖氧化产碱杆菌木糖氧化亚种SL06500 (Alcaligenes xylosoxidans subsp.xylosoxidans SL06500).[结论]该菌株的较高草甘膦抗性和嗜药性的特点值得我们进行进一步的研究.更重要的是,这是首次关于木糖氧化产碱杆菌木糖氧化亚种草甘膦抗性的报道.     

草苷膦抗性新基因的克隆、序列分析及其蛋白高级结构预测

利用错误倾向PCR（error-prone PCR）突变技术,以可变盐单胞菌（Halomonas variabilis）HTG7的5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸(EPSP)合酶基因为模板进行随机PCR扩增,得到目的基因片段（约1.35 kb）.将该基因片段与pACYC184载体连接后转化EPSP合酶缺陷型菌株大肠杆菌ER2799.利用功能互补筛选法得到了2株不具有草苷膦抗性的EPSP合酶阳性克隆突变株,记为Pmu1和Pmu2.序列分析表明,突变体Pum1的EPSP合酶编码区与突变前基因相比,核苷酸有2处发生突变,导致氨基酸残基1处发生了改变;突变体Pmu2的EPSP合酶编码区与突变前基因相比,核苷酸有5处发生突变,导致氨基酸残基2处发生了改变.对突变前后EPSP合酶进行比较预测发现,其三级结构及蛋白中心骨架是大致相同的,但突变前后氨基酸位点肽平面和Cα相连的N键之间形成的扭转角度存在一定的差别.这些结果表明,酶的功能主要由蛋白的构象决定,二肽链形成后肽平面和N键之间角度的变化,造成高级结构构象细微的差别,致使草苷膦抗性功能丢失.     

草甘膦对可食用蓝藻葛仙米生长和生理的影响

葛仙米（N．sphaeroides）的产量和产地面积逐年减少,这可能与当地广泛使用除草剂草甘膦有关。为此,本文测定了不同浓度（0．15、0．30、0．45、0．6mmol／L）的草甘膦处理的葛仙米的颗粒大小、干重、叶绿素荧光、叶绿素浓度。所有测量参数与浓度和时间显著相关：0．15mmol／L处理组的颗粒直径较对照组小15％（2d后）;叶绿素a浓度和最大量子产率（Fv／Fm）在最高浓度组（0．6mmol／L）4d后开始受到影响;第8天,相对生长速率（以干重计算,大于0．15mmol／L）、光合作用活性（大于0．3mm01／L）均受显著抑制,其中0．15mmol／L处理组相对生长下降60％,而更高浓度处理组出现负生长,0．6mm01／L组藻体漂白死亡。结合实验结果,文章讨论了草甘膦的毒性机理及其对葛仙米（N．sphaeroides）的潜在影响。     

产耐热木聚糖酶细菌的分离鉴定及酶易错PCR致突变条件优化

从福建省永泰县温泉采集样品中筛选到1株产耐热木聚糖酶嗜热菌株TC-W7,并获得该木聚糖酶基因。在此基础上,采用易错PCR技术在木聚糖酶基因中引入突变,研究Mg2＋浓度、Mn2＋浓度、dTTP/dCTP浓度等条件对突变率的影响。通过形态特征、生理生化试验及16S rRNA序列相似性比对分析,初步鉴定菌株TC-W7为土壤芽胞杆菌（Geobacillus）,菌株TC-W7在最适温度75℃和 pH 8.2条件下,其木聚糖酶活力为215.83 U/mL,Triton X-100和DDT能显著增强该酶的活性。在 Mg2＋浓度为20μmol/L,Mn2＋浓度为0.80μmol/L,dTTP/dCTP浓度为0.30 mmol/L的致突变条件下,碱基突变率为0.98%。 Geobacillus sp. TC-W7产木聚糖酶具有较好的耐热和耐碱等工业应用特性,对该酶易错PCR致突变条件优化结果,可用于后续木聚糖酶的耐热定向进化。     

大肠杆菌BL21(pTrc-gsh)与酵母耦联合成谷胱甘肽的研究

谷胱甘肽 (ＧＳＨ)广泛存在于动、植物和微生物细胞内 ,有参与氨基酸的跨膜运输、维持细胞的还原状态等重要生理功能 ,在临床、保健品、食品等行业有广泛用途 ,如 :重金属解毒、抗氧化延缓衰老等 ,我国基本靠进口。开发高效、低成本的ＧＳＨ生产工艺势在必行。谷胱甘肽的制备有化学合成法[1 ] 、提取法[2 ] 、微生物发酵法[3] 、酶法[4] 等。由于酶法合成ＧＳＨ的产率高、后续的分离提取较简单而倍受关注。它是以ＡＴＰ为能量供体、由γ 谷氨酰半胱氨酸合成酶 (ＧＳＨＩ)和谷胱甘肽合成酶 (ＧＳＨＩＩ)连续催化合成的 :谷氨酸 半胱氨酸 Ａ…     

抗锌细菌Sphingomonas sp. DX-T3-03分离、鉴定及性质

从江西德兴铜矿重金属污染土壤中筛选得到一株对重金属锌具有极强抗性的菌株,命名为DX-T3-03。对该菌株进行形态观察、生理生化试验,采用16S rRNA序列分析,鉴定该菌为鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas sp.)。研究其最佳生长条件及抗重金属特性。试验结果表明:该菌株的最适应生长条件为温度35°C,pH约6.7,转速150r/min;对重金属锌有极高抗性,可以达到25mmol/L及以上,并能够在多种单一及复合重金属(Cu70mg/L、Cd300mg/L、Pb400mg/L、Ni60mg/L)中生长。     

一株乳酸利用、丁酸产生菌的分离与鉴定及代谢特性的初步研究

利用改进型Hungate技术从猪粪中分离到一株乳酸利用、丁酸产生双重功能菌株LB01。常规生化检测表明菌株LB01为革兰氏阳性、严格厌氧菌,能利用葡萄糖、果糖、麦芽糖和乳酸等碳源,并产生大量的气体;16S rRNA序列比对表明其与GenBank中的Megasphaera hominis与Uncultured rumen bacterium 3c3d-18的同源性最高,同源性高达99%。菌株LB01可以利用乳酸,并将其主要转化为丁酸和丙酸,在有葡萄糖的情况下,菌株LB01尚能够利用乙酸并生成丁酸。与乳杆菌K9共培养时,菌株LB01有效地利用了乳杆菌K9代谢过程中产生的乳酸,减缓了由于乳酸积累而造成的pH值下降,并且将乳酸转化为丁酸和丙酸。这些代谢特征表明菌株LB01是一株具有潜在应用价值的肠道益生菌,它能够利用乳酸和乙酸(补充额外能量),能有效地防止乳酸和乙酸的积累,同时生成包括丁酸在内有益的短链脂肪酸,调控后肠道pH,营造着微酸的环境。     

Effect of glyphosate toxicity on growth, pigment and alkaline phosphatase activity in cyanobacterium Anabaena doliolum: a role of inorganic phosphate in glyphosate tolerance

Response of glyphosate toxicity on photoautotrophic cyanobacterium A. doliolum and its mutant strain was investigated. Chlorophyll a content of both the wild type and mutant strain in the presence of glyphosate (N-phosphonomethyl glycine) initially showed an increasing trend when supplemented with Pi and a declining tendency under the Pi-starved condition. The results suggested that both the wild type and mutant strains were more sensitive to glyphosate in the absence of phosphate. Alkaline phosphatase activity of wild type strain in the presence of Pi, enhanced in response to addition of glyphosate (40 microg/ml), but the activity remained unaltered by addition of glyphosate in the Pi-starved cells, whereas the alkaline phosphatase activity in the mutant strain under both Pi-starved as well as unstarved conditions was stimulated (approximately 5.4 and 3.1-fold, respectively) by addition of glyphosate. The results on alkaline phosphatase activity indicated a glyphosate-induced depletion in the phosphate content of the cells, particularly in the mutant strain, as evident from the stimulated activity of alkaline phosphatase. It is suggested that enzyme activity in the Pi-starved wild type cells may not be influenced any further by glyphosate, as cellular phosphate reserve might not be available for further depletion.     

氧化胁迫对Alkalibacterium sp. F26防御酶和辅因子的影响

将一株能够高产过氧化氢酶的低度嗜盐嗜碱茵Alkalibacterium sp.F26作为模式微生物,采用高效液相色谱技术测定胞内代谢物浓度,研究氧化胁迫对其防御酶活性和辅因子的影响.研究结果表明:相比低浓度H2O2(＜1 mmol/L)胁迫,此菌株在高浓度H2O2(＞1 mmol/L)胁迫下的应答表现曼为明显:经3 mmol/L H2O2胁迫后胞内CAT酶活为106.54 U/mg protein,是对照产量的1.76倍;ATP浓度则从对照浓度20.55 μmol/L下降到17.80 μmol/L;NAD 浓度自对照样品的69.89 μmol/L减少至31.77 μmol/L.由于ATP和NAD 浓度的减少,相比未经过H2O2胁迫菌体.细胞能荷值EC从0.77降低至0.68,NADH/NAD 则从0.08增加至0.41.然而,这种应答机制在细胞受到低浓度H2O2的胁迫后并不明显:除发现100 μmol/L H2O2能够导致细胞防御机制的激活而使胞内ATP浓度相比对照有所增加的情况外,经50 μmol/L和500 μmol/L H2O2胁迫后胞内ATP水平从对照的22.69 μmol/L只下降到22.38 μmol/L和13.70 μmol/L;并且此种胁迫条件下NADH浓度变化也不显著.