转植酸酶基因玉米的研究与安全评价

植酸酶是应用最广泛的饲料添加剂之一,它在自然界中广泛存在,能提高饲料中磷的利用率,对减轻动物高磷粪便导致的环境水域污染有着重要意义.玉米是动物饲料的主要原料,在玉米饲料中添加植酸酶易造成饲料成本升高和生产效率降低等问题.近年来随着基因工程技术的发展,已克隆出多个真菌植酸酶基因,并成功在微生物、植物系统中表达.本文主要介绍了植酸酶基因的微生物来源与相关研究成果,阐述了转基因技术的常用方法和转植酸酶基因玉米的研究进展,并详细评价了转植酸酶基因玉米的安全性.通过对转植酸酶基因玉米的深入探讨,对改善玉米的品质,降低成本及推广植酸酶在饲料工业中的应用具有重要意义.     

植酸酶及其热稳定性研究进展

植酸酶能降解植物性饲料中的植酸盐类,释放出无机磷酸,对于提高饲料中磷的利用率,减轻畜禽高磷排泄物对环境的污染以及促进单胃动物对饲料中矿质营养的吸收利用有重要作用,因此植酸酶的研究有重要的科学和实用价值。获得高活性高热稳定性的植酸酶是近年来植酸酶工业的研究热点和难点,综述了植酸酶及其热稳定性研究的现状和提高植酸酶热稳定性方法的最新进展 。     

植酸酶及其基因工程研究进展

植酸酶可添加于食品与饲料中,能消除因不能降解的植酸所引起的抗营养作用,提高机体对蛋白质及多种微量元素的利用率,降低粪便中磷的含量,从而减少环境中磷的积累污染,有利于保护生态环境。弄清植酸酶的性质、基因结构和功能,了解其基因工程的研究进展,不仅具有重要的理论意义,而且在开发研究植酸酶制剂用于饲料、食品和医药等方面具有重要的实践价值。本文谨对植酸酶的性质、基因结构和功能及其基因工程的研究进展做一综述,并探讨了植酸酶的应用前景。     

植酸酶的研究与应用进展

综述了植酸酶的生物学特性 ,产植酸酶的菌种来源 ,以及通过诱变和基因工程对菌种的选育 ,并阐述了植酸酶在饲料中的应用     

植物植酸酶及其在饲料中的应用前景

植物植酸酶不但能分解内源植酸磷 ,对外源植酸磷同样有明显的降解作用。在饲粮中添加植酸酶活性高的植物性饲料 ,可提高猪和家禽对植酸磷的利用率 ,降低粪便中磷的排泄量 ,提高生产性能。麦类籽实中具有较高的天然植酸酶活性 ,发芽能显著提高种子中植酸酶的活性 ,因而有希望通过发芽提高麦类籽实中的植酸酶活性 ,经提纯浓缩后可达到在实际生产中应用的水平 ,从而减少在饲料中添加无机磷或价格昂贵的微生物植酸酶。     

植酸酶分子结构与功能研究进展

根据植酸酶的最新研究进展,综述了植酸酶的分子结构与空间构象,作用机制和对植酸降解的途径及其在酶学和蛋白质组学中的地位,并且对植酸酶今后研究发展方向作一探讨。     

来源于Penicillium sp.C1的水产用中性植酸酶基因在毕赤酵母中的表达及性质研究

通过简并引物和TAIL-PCR技术从青霉Penicillium sp. C1菌株的基因组DNA中克隆得到一个新的植酸酶基因,命名为phyC1。其结构基因全长1 477 bp,5’端包含58 bp的内含子序列,该基因编码472个氨基酸和一个终止密码子,前23个氨基酸为信号肽。将PhyC1的成熟蛋白的编码基因在毕赤酵母菌GS115中高效分泌表达,重组蛋白经硫酸铵沉淀和阴离子交换柱和分子筛纯化后达到电泳纯。对其酶学性质分析表明:重组植酸酶PhyC1最适pH为6.5,在pH5.0-10.0的条件下具有较好的稳定性;重组植酸酶PhyC1最适温度为50℃。与现有商品植酸酶相比,PhyC1具有两个显著的特性,如低温条件下具有高活性,尤其是在低于20℃时;在中性pH 7.0条件下仍具有90%以上的相对酶活性,因此,植酸酶PhyC1的优良特性为其在水产行业的应用奠定基础。     

黑曲霉WY-6植酸酶的表达、纯化及性质研究

目的:表达黑曲霉WY-6植酸酶基因及研究重组酶的性质。方法:通过PCR方法从黑曲霉WY-6基因组中扩增出植酸酶基因,并将该基因表达在毕赤酵母中,再利用蛋白质分离纯化技术对重组酶进行纯化,并测定其性质。结果:黑曲霉WY-6植酸酶基因成功表达在毕赤酵母中,重组植酸酶经饱和硫酸铵分级沉淀、超滤和阴离子交换层析步骤后得以纯化,纯化后的植酸酶比活力为147U/mg,分子量为67kDa,两个最适pH分别为3.0和5.5,最适温度为55℃,与胃蛋白酶以0.01的比率(胃蛋白酶/植酸酶,wt/wt)混合作用2h后仍保留70.9%残余活力。结论:获得了具有商业应用潜能的基因工程植酸酶。     

芽孢杆菌植酸酶分子生物学研究进展

来源于芽孢杆菌的中性植酸酶具有良好的热稳定性,适合作为消化道呈中性鲤科鱼类的饲料添加剂。该植酸酶晶体具有独特的螺旋桨样空间结构,钙离子在其稳定性和催化活性的结构功能关系中具有重要作用,并表现出特有的催化机理。该基因与已知植酸酶基因的结构有所不同,是一种新的植酸酶。目前主要采用多种原核表达系统对其进行表达。比较表明,芽孢杆菌表达系统和酵母表达系统是实现芽孢杆菌植酸酶规模化生产的有效途径。     

转枯草芽孢杆菌植酸酶基因烟草对不同介质中植酸磷的吸收利用

利用转入枯草芽孢杆菌植酸酶基因的不同烟草株系,分别在无菌培养基、砂培和土培试验中研究了转植酸酶基因烟草对植酸磷的吸收和利用.结果表明,在无菌培养基试验中,所有转植酸酶基因烟草对植酸磷的吸收利用能力均显著高于野生型,其生物量比野生型提高了3.6～10.7倍,总磷吸收量提高了2.2～4.6倍;在沙培和土培中,转植酸酶基因烟草对植酸磷的吸收利用与野生型相比,生物量和总磷吸收量差异不显著.这说明转植酸酶基因在无菌条件下可以提高植物吸收利用植酸磷的能力,但是在自然条件下,由于微生物分解或矿物固定等原因,其作用不稳定,需要进一步研究克服土壤中的限制因素,才能使转基因植物充分发挥作用.     

微生物植酸酶研究进展

植酸酶作为一种新型酶制剂,引起了国内外专家的广泛关注,对植酸酶进行了大量的研究工作。综述了近年来微生物胞内和胞外植酸酶分类、酶性质、酶活测定方法、酶作用机理、基因工程、酶的应用等方面的研究进展。     

植酸酶研究进展及土壤植酸酶应用展望

磷元素是农作物的主要营养限制因子之一,开发利用土壤中的磷资源对解决作物的磷素限制意义深远。植酸是土壤有机磷的主要形态,其矿化分解并释放有效磷的过程是一个酶促反应,植酸酶是这一过程的关键酶。植酸酶在土壤改良及农业的可持续发展领域具有较强的应用前景,高通量测序技术的出现也为土壤植酸酶研究提供了全新的思路和策略。综述了植酸酶的多样性、获取技术、提高产率的策略及在农业领域的应用现状,分析了土壤植酸酶研究存在的问题和未来发展的趋势,并对其应用前景进行了展望。     

植酸酶基因工程菌构建及其生产应用中问题分析

简要分析了植酸酶的生物学特性以及构建植酸酶基因工程菌和酶生产应用中存在的问题,提出了对植酸酶基因的重组改造、载体表达宿主筛选的方法和途径,以求构建高效表达、高活性和高稳定性的酶基因工程菌,促进酶的生产和应用。     

植酸酶的多样性及其分类

植酸酶是一类催化植酸水解逐步释放磷酸基团形成低级肌醇磷酸衍生物的正磷酸单酯磷酸水解酶。植酸酶在动物营养、资源环境保护和人类健康等领域有巨大的应用潜力。目前,人们对植酸酶的多样性及其分类的认识比较模糊甚至错误,严重影响了植酸酶的研究进程和水平。首先简要概述了基于最适pH和立体专一性的植酸酶分类,然后着重论述了基于结构和催化机理的植酸酶分类及其代表酶特征的最新研究进展,最后探讨了根据不同分类标准特别是基于结构和催化机理准确理解和全面表征各种植酸酶的重要性,以期为植酸酶的研究和应用提供参考。     

烟曲霉菌热稳定性植酸酶在黑曲霉菌中的分泌性表达

在先前克隆获得烟曲霉菌植酸酶phyA基因并构建了重组质粒的基础上,将该质粒转化黑曲霉菌pyrG基因缺陷株M54;同时制备植酸酶多克隆抗体用于植酸酶的免疫学检测。SDS-PAGE和western-blot结果表明,phyA在黑曲霉菌中获得分泌性表达。表达产物活性测定结果显示,重组植酸酶的表达量为597.6 IU/mL。在90℃加热10 min和100℃加热20 min后,重组植酸酶残余酶活分别为74%和70%,具有较好的热稳定性。实现了烟曲霉菌植酸酶在黑曲霉菌中的分泌性表达,表达产物具较高的生物活性和耐热性。     

枝孢中低分子量植酸酶的提纯和性质

植酸酶可用于减少动物饲料,和人膳食中的无机植酸(肌醇六磷酸)含量,一直受到各方面的关注。植酸酶在自然界分布很广,许多微生物包括细菌,真菌,酵母中的植酸酶已经提纯,有些植酸酶的基因已经克隆和测序。枝孢(Cladosporium sp.)是常见的空气传播真菌。本研究从空气中分离和鉴定了一株能够降解植酸的枝孢菌FP-1,它的植酸酶活性(108U／ml),     

水产动物行为及其在渔业中的应用研究进展

水产动物的行为研究是渔业领域的重要研究方向, 对理解水产动物的行为表型与功能, 对提升渔业生产效果有着重要的理论和应用价值。现阶段水产动物行为学的研究成果已被广泛应用于水产动物人工养殖、渔业资源保护和捕捞渔业等多个领域。文章综述了水产动物行为的研究现状, 水产动物主要的行为类型, 每种行为的发生及其机理, 行为间的相互影响及行为在渔业中的应用状况。同时, 针对当前水产动物行为学研究存在的问题, 提出了今后水产动物行为学的研究方向和研究重点。文章旨在为水产动物行为学领域的研究提供借鉴与启发, 并为水产动物行为学研究成果在渔业中的应用提供理论参考。     

RNA干扰技术在水产动物抗病毒和抗寄生虫研究中的应用研究进展

RNA干扰(RNA interference,RNAi)是由双链RNA介导的,抑制目标基因的表达,沉默靶基因的一种转录后基因沉默机制,并且在真核生物中广泛存在。近年来随着水产养殖业的发展壮大,水产动物疾病频繁爆发,给养殖户带来巨大的经济损失。目前,病毒、寄生虫等病原引起的水产动物疾病的致病机制还有待深入研究。RNA干扰技术的出现为水产动物疾病致病机制的研究提供了强有力的工具。主要对RNA干扰的发现、作用机制以及在水产动物抗病毒和抗寄生虫研究中的应用作以综述,并对未来RNAi技术在水产动物疾病防治中的研究和应用进行了展望,旨为水产动物疾病控制提供参考。     

热稳定的曲霉植酸酶

植酸(Phytic acid)在谷物、豆类、油料等作物籽粒中的含量为1％～5％,籽粒中60％～90％的磷存在于植酸中。人和单胃动物消化道中无植酸酶,粮食中大量的植酸磷不能被利用而随粪便排入环境,既浪费磷资源,又对环境造成磷污染。同时,植酸还是一种广谱性抗营养因子。据报道,饲料中添加植酸酶可使植酸磷的利用率提高到70％,鸡猪粪磷含量分别降低50％和35％,并可提高对Ca、Zn、Fe和Cu等的吸收率,而饲养效果与添加无机磷相当甚至更好,故植酸酶在饲养业及环保业展示出广阔的应用前景。本文报道耐高温植酸酶菌株的筛选及其体外去玉米、豆粕和麸皮植酸磷的效果。     

现代微生物识别技术在水产养殖环境研究中的应用

养殖环境的恶化已成为制约水产业健康发展的瓶颈。鉴于微生物在养殖水体中的重要作用,本文从技术角度对近年来发展起来的现代微生物分子识别技术进行了概括介绍,并综述了以核酸为靶分子和以微生物表面抗原为靶分子的两类微生物识别技术在水产养殖中的应用进展,为水产养殖环境的改善及其病害防治提供参考。