家蚕体内维生素B6的存在形态和转换代谢

采用不含桑叶粉末、以去维生素牛乳酪蛋白为蛋白源的准合成饲料饲育家蚕Bombyx mori幼虫,探讨了家蚕体内维生素B（VB₆）化合物的存在形态和转换代谢途经。随饲料中盐酸吡哆醇（PN-HCl）添加量的增加,幼虫体内吡哆醇(PN)含量相应变化,其次是吡哆醛(PL);而辅酶型磷酸吡哆醛(PLP)和磷酸吡哆胺(PMP)含量存在稳定性。饲料中的吡哆醇以单纯扩散的形式进入体液;体液中的吡哆醇被各种组织吸收后,在各自的吡哆醛激酶和PNP/磷酸吡哆胺氧化酶的作用下,转变成辅酶型磷酸吡哆醛。家蚕不同于哺乳动物,没有特定的辅酶型磷酸吡哆醛形成组织和辅酶型磷酸吡哆醛的转送机制。同时家蚕体内缺乏具储存VB₆功能的辅酶型磷酸吡哆醛结合蛋白,推测这是用缺乏VB₆的饲料饲育各龄起蚕,幼虫当龄死亡的主要原因。     

植物维生素B_6从头合成与代谢转换研究进展

维生素B6是一组可相互转换的吡啶衍生物的总称,包括吡哆醇、吡哆胺、吡哆醛、磷酸吡哆醇、磷酸吡哆胺和磷酸吡哆醛。其中,磷酸吡哆醛是140多种细胞酶的辅酶。至今发现两种VB6从头合成途径,DXP(1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸)依赖途径和DXP非依赖途径,前者仅存在于大肠杆菌和少量其他细菌,后者存在于其他所有VB6自养生物。除了VB6的从头合成,所有细胞生物体内还存在一条相似的补救途径,补救途径实现VB6各型的代谢转换。该文对近年来国内外有关植物VB6从头合成和代谢转换研究进展进行综述。     

微嗜酸寡养单胞菌中磷酸吡哆胺氧化酶基因pnpox生物学功能研究

【目的】研究微嗜酸寡养单胞菌(Stenotrophomonas acidaminiphila)CW117中磷酸吡哆胺氧化酶基因pnpox(phosphopyridoxamine oxidase,pnpox)在维生素B6(VB6)合成中的贡献及对黄曲霉毒素B1(aflatoxin B1,AFB1)的降解活性。【方法】采用基因插入突变方式,对菌株CW117中磷酸吡哆胺氧化酶基因pnpox进行突变,得到突变菌株。通过高效液相色谱法(high performance liquid chromatography,HPLC)检测突变株对AFB1的降解活性,以及突变株中吡哆醇和吡哆醛的合成情况,确定基因pnpox在寡养单胞菌体内VB6合成中的贡献和黄曲霉毒素降解代谢作用。【结果】成功构建了磷酸吡哆胺氧化酶基因突变子pnpox::pK19mobΩ2HMB,突变子吡哆醛的合成量较野生型菌株显著减少,吡哆醇合成量与野生型菌株无显著性差异;同时,突变子与野生型株CW117对AFB1的降解活性未发现显著性差异。【结论】菌株CW117中磷酸吡哆胺氧化酶在吡哆醛合成的过程中起着重要作用,该基因突变会导致VB6的严重缺乏,影响寡养单胞菌正常生长,但该基因对CW117降解黄曲霉毒素无显著性贡献。     

微嗜酸寡养单胞菌中磷酸吡哆胺氧化酶基因pnpox生物学功能研究北大核心

【目的】研究微嗜酸寡养单胞菌(Stenotrophomonas acidaminiphila)CW117中磷酸吡哆胺氧化酶基因pnpox(phosphopyridoxamine oxidase,pnpox)在维生素B6(VB6)合成中的贡献及对黄曲霉毒素B1(aflatoxin B1,AFB1)的降解活性。【方法】采用基因插入突变方式,对菌株CW117中磷酸吡哆胺氧化酶基因pnpox进行突变,得到突变菌株。通过高效液相色谱法(high performance liquid chromatography,HPLC)检测突变株对AFB1的降解活性,以及突变株中吡哆醇和吡哆醛的合成情况,确定基因pnpox在寡养单胞菌体内VB6合成中的贡献和黄曲霉毒素降解代谢作用。【结果】成功构建了磷酸吡哆胺氧化酶基因突变子pnpox::pK19mobΩ2HMB,突变子吡哆醛的合成量较野生型菌株显著减少,吡哆醇合成量与野生型菌株无显著性差异;同时,突变子与野生型株CW117对AFB1的降解活性未发现显著性差异。【结论】菌株CW117中磷酸吡哆胺氧化酶在吡哆醛合成的过程中起着重要作用,该基因突变会导致VB6的严重缺乏,影响寡养单胞菌正常生长,但该基因对CW117降解黄曲霉毒素无显著性贡献。     

家蚕磷酸吡哆醛激酶cDNA的克隆和酶活表征

吡哆醛激酶 (EC 2.7.1.35) 在 ATP 和 Zn2 的存在下,催化吡哆醛的磷酸化反应生成磷酸吡哆醛 (PLP)。在生物体内许多酶促反应中,PLP 是一种重要的辅酶因子。家蚕和哺乳动物一样,需依赖食物中的维生素 B6前体来合成 PLP。文章描述了利用家蚕基因组数据库序列信息及使用 PCR 方法,克隆出编码家蚕吡哆醛激酶的 cDNA (GenBank 登录号:DQ452397)。克隆到的 cDNA 含有一个 894 bp 的完整可读框,编码一条分子量为 33.1 kDa,含 298 个氨基酸残基的蛋白质。序列比对显示此蛋白质序列与人类吡哆醛激酶蛋白序列具有 48.6%的同一性,包含吡哆醛激酶家族共有的特征保守序列,但其氨基酸残基数比哺乳动物和植物克隆到的吡哆醛激酶残基数均少 10 多个残基。多序列比对结果显示,吡哆醛激酶中几个有关键功能且在哺乳动物和植物中均保守的氨基酸残基在此蛋白中被替换为其他种类氨基酸残基。采用 T7 启动子和 T7 聚合酶表达系统对克隆到的 cDNA 进行了原核表达并对表达粗提产物进行了酶活检测。实验结果显示表达得到的可溶性蛋白产物占其总蛋白量为 10%,细胞粗提物具有活力为 30 nmol/min/mg 的吡哆醛激酶活性,结果证实了克隆到的 cDNA 编码家蚕中的吡哆醛激酶。     

培养基中有机物组份对人参细胞生长及其皂甙,多糖含量的影响

本文研究了培养基中肌醇、烟酸、甘氨酸、维生素Ｂ＿６、维生素Ｂ＿１等有机物组份对人参细胞生长及其皂甙、多糖含量的影响。结果表明,只有维生素Ｂ＿１是人参细胞生长必需的,缺少其他有机物组份对其皂甙、多糖含量无不利影响。     

利用中心组合设计方法研究维生素对乳酸生产的影响

顺序采用两水平分式析因设计、最速上升法以及中心组合响应曲面方法研究了维生素B1、维生素B2、烟酸、盐酸吡哆醛和生物素对拟干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)合成乳酸的影响,并利用数据分析软件(Statistical Analysis System,SAS)对数据进行处理。结果表明,维生素B1和生物素对L.paracasei的生长及产酸有比较显著的促进作用,维生素的最佳组合是:维生素B10.053mg/L、维生素B20.01mg/L、烟酸4.0mg/L、盐酸吡哆醛0.2mg/L、生物素0.075mg/L。     

本期重点推介

<正>维生素B_6在氨基酸代谢中是多种酶的辅酶。磷酸吡哆醛(pyridoxal-5'-phosphate,PLP)是维生素B_6的主要辅酶形式,而吡哆醛激酶(pyridoxal kinase,PLK)是PLP的重要生成酶。为明确PLK基因与PLP依赖酶之间转录水平的调节关系,安徽农业大学茶与食品科技学院姚丽丽和黄龙全等采用RNAi方法对家蚕Bombyx mori中PLK基因表达进行干扰,利用实时荧光定量PCR检测家蚕体内磷酸丝氨酸转氨酶(phosphoserine aminotransferase,Ser B)和天门冬氨酸氨基转移酶(asparate aminotransferase,AST)基因的表达量变化情况,结果表明RNA干扰PLK基因后,家蚕后部丝腺中Ser B和AST基因相对表达量明显下调,进一步证明了家蚕PLK基因与     

烟草磷酸吡哆醛水解酶的分离纯化与表征

采用硫酸铵沉淀、DEAE-Sepharose Fast Flow阴离子交换、Sephadex G-100凝胶过滤和SP Sephadex C-25阳离子交换柱层析等步骤,对烟草磷酸吡哆醛水解酶进行了分离纯化。结果表明:该酶被纯化了119.6倍,得率为28.49%,经凝胶过滤和SDS-PAGE测得该酶的全分子量为49.6kDa,亚基分子量约为25kDa;该酶最适温度为50℃,最适反应pH为5.5;Mg2+、Ca2+、Mn2+等对该酶有激活作用,金属离子螯合剂EDTA对酶有抑制作用,加入Mg2+后抑制作用得到解除;在最适反应条件下,测得反应底物磷酸吡哆醛(PLP)和磷酸吡哆胺(PMP)的Km值分别为0.23mmol/L和0.56mmol/L。     

缺乏维生素B1的人为什么会心跳加快、食欲不振、消化不良、容易发怒，甚至喜怒无常？

缺乏维生素Ｂ１的人为什么会心跳加快、食欲不振、消化不良、容易发怒,甚至喜怒无常？答：这是因为维生素Ｂ１在体内经硫胺素激酶催化,可与ＡＴＰ作用转变成焦磷酸硫胺素（ＴＰＰ）。ＴＰＰ是催化丙酮酸或ａ－酮戊二酸氧化脱羧反应的辅酶。丙酮酸在丙酮酸脱氢酶系催化下...     

吡哆胺-一种天然的AGEs/ALEs抑制剂

衰老及老年相关疾病,如：糖尿病、动脉粥状硬化、各种神经退行性疾病等,与组织蛋白氧化修饰密切相关．在造成蛋白质氧化修饰的反应中,非酶糖基化和脂质过氧化是最重要的两类,它们最终形成非酶糖基化终产物(AGEs)和脂过氧化终产物(ALEs)．基于羰基毒害衰老理论,具有强烈反应活性的羰基类化合物是非酶糖基化和脂质过氧化的共同中间产物,它们是造成蛋白修饰的直接原因之一．吡哆胺是维生素B6的一种天然成分;由于它能直接清除羰基类化合物,从而抑制AGEs／ALEs的生成;又因为吡哆胺对人体副作用很小．因此吡哆胺有望成为一种新型的防治多种老年相关疾病的药物．     

血清谷丙转氨酶测定的生物医学意义

谷丙转氨酶(GPT)全称谷氨酸-丙酮酸氨基移换酶,其辅酶是磷酸吡哆醛或磷酸吡哆胺。此酶在人体内催化谷氨酸和丙酮酸之间进行转氨基反应,是最重要的转氨酶之一。GPT广泛分布于人体各组织器官,但以肝脏活性最高,血清中此酶活性很低。以每克湿组织所含的GPT加以比较,肝脏的GPT是44000卡门氏单位,而血清的GPT只是15卡门氏单位。但是,当人体某些组织器官尤其是肝脏有病变时,由于细胞膜通透性增高,或组织坏死,细胞破坏,细胞内的GPT就会逸入血液,引起血清GPT活性明显升高(临床测定常采用赖氏法,     

重组大肠杆菌高效催化合成γ-氨基丁酸

[目的]实现重组大肠杆菌高效合成γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)。[方法]构建表达谷氨酸脱羧酶的基因工程菌Escherichia coli p ET-GAD,对催化工艺进行初步优化,实现高效催化L-谷氨酸脱羧反应合成GABA。[结果]在谷氨酸脱羧酶的表达过程中,维生素B6盐酸吡哆醇(PN)可以替代5-磷酸吡哆醛(PLP)作为辅酶补给,提高工程菌E. coli p ET-GAD的催化活力。在50 m L反应体系中,重组细胞浓度为8 mg/m L,底物浓度为200 mmol/L,在35℃、p H 4. 4条件下反应2 h,L-谷氨酸的转化率 98%。为了提高GABA的生产效率,采用谷氨酸/谷氨酸钠分批补料方式控制反应过程中的p H值,GABA的最终浓度达到247 g/L。[结论]重组大肠杆菌可以高效催化合成γ-氨基丁酸,为基因工程菌工业化制备GABA提供实验依据。     

家蚕吡哆醛激酶基因定点突变及突变体功能

【目的】吡哆醛激酶（pyridoxal kinase,PLK）是维生素B₆关键代谢酶。前期研究克隆出家蚕Bombyx mori吡哆醛激酶cDNA,经序列比对发现几个重要且保守的氨基酸残基在此蛋白中被替换。为明确家蚕吡哆醛激酶分子若干特定位置上氨基酸残基在酶功能上的作用进行本研究。【方法】采用重叠延伸法对家蚕吡哆醛激酶Thr⁴⁷,Asn¹²¹, Ile⁵⁴, Arg⁸⁸和Trp²³⁰氨基酸残基进行定点突变, 构建表达载体pET-22b（+）-PLK并转入大肠杆菌Escherichia coli Rosetta中进行诱导表达,经亲和层析对重组蛋白进行纯化, 通过酶活性检测进行功能鉴定。【结果】家蚕吡哆醛激酶Thr⁴⁷,Ile⁵⁴和Arg⁸⁸氨基酸突变后酶的催化活力分别下降82%, 58%和85%;Asn¹²¹突变对酶的催化活力几乎没有影响;而Trp²³⁰突变导致酶丧失催化活性。【结论】本研究明确了选定氨基酸侧链基团在家蚕吡哆醛激酶催化功能上的意义。     

家蚕吡哆醛激酶cDNA的克隆、表达和基因结构分析

吡哆醛激酶（pyridoxal kinase,PLK, EC2.7.1.35）是维生素B₆关键代谢酶,其cDNA的克隆在昆虫类还未见报道。利用生物信息学原理和使用PCR方法,克隆出编码家蚕Bombyx mori吡哆醛激酶的cDNA (GenBank登录号DQ452397),体外原核表达成功,并对表达粗提产物进行了酶活检测。克隆到的cDNA含有一894 bp的完整可读框,编码一条分子量为33.1 kD,含298个氨基酸残基的蛋白质。序列比对显示此蛋白质与人类吡哆醛激酶具有52.84%的同一性,包含吡哆醛激酶家族共有的特征保守序列,但比哺乳动物和植物克隆到的吡哆醛激酶均少10多个氨基酸残基,几个有关键功能且在哺乳动物和植物中均保守的氨基酸残基在此蛋白中被替换。依据家蚕基因组数据库信息和PLK的cDNA,家蚕PLK基因包含5个外显子和4个内含子,跨越10 kb DNA序列,所有外显子/内含子交接点都遵从gt/ag剪接规则,基因的5′端启动子调控区发现有TATA-box和CAAT-box保守基序。     

圈养成年雄性大熊猫不同采食期维生素及矿物元素营养状况分析

大熊猫在野外食物选择的广泛性远大于圈养个体。均衡饮食对于大熊猫异地保护至关重要，其中包括适当水平的微量营养素。评估圈养大熊猫不同采食期的营养状况，有助于构建科学的大熊猫饲养策略。本研究选取7只健康成年圈养大熊猫，依次饲喂竹叶(竹叶采食期)和竹笋(竹笋采食期)。竹叶采食期进行3次饲喂实验，竹笋采食期进行2次饲喂实验，每次饲喂实验持续3 d，每次饲喂实验间隔28 d。实验期间记录大熊猫的日采食量，测定竹子的维生素含量并查阅其矿物元素含量，从而比较大熊猫在不同采食期的维生素和矿物元素日摄入量。各采食期结束时采集大熊猫血样，测定血清中13种维生素和10种矿物元素水平。结果发现：与竹叶相比，竹笋的V_A、V_E、V_K1、烟酸、吡哆醛及吡哆醇含量显著下降，V_B5和V_B12含量显著增加(P<0.05)。与竹叶采食期相比，竹笋采食期大熊猫的V_E、V_K1、Ca、Fe、Cu和Mn日摄入量显著降低，V_B5、V_B6     

家蚕吡哆醛激酶基因干扰降低转氨酶基因的转录表达

【目的】维生素B₆在氨基酸代谢中是多种酶的辅酶,维持氨基酸代谢的正常运行。磷酸吡哆醛（pyridoxal-5′-phosphate, PLP）是维生素B₆的主要辅酶形式,吡哆醛激酶（pyridoxal kinase, PLK）是PLP的重要生成酶,本研究试图明确PLK基因与PLP依赖酶之间转录水平的调节关系。【方法】本研究采用RNA干扰（RNA interference, RNAi）方法对家蚕 Bombyx mori 的PLK基因进行干扰,通过体外合成PLK基因的3个干扰片段（siRNA1, siRNA2和siRNA3）,将siRNA从体腔注入5龄第3天的家蚕幼虫体内诱导RNAi。利用荧光定量PCR测定不同干扰片段、不同时间点及不同组织中PLK基因表达量的变化;并测定家蚕体内磷酸丝氨酸转氨酶（phosphoserine aminotransferase, SerB）和天门冬氨酸氨基转移酶（asparate aminotransferase, AST）基因的表达量。【结果】注射干扰片段后48 h干扰效果达到最佳。3个干扰片段干扰效果从高到低依次为siRNA1, siRNA2和siRNA3。RNAi效果最好的是中肠组织,其PLK基因的相对表达量下降了55%。RNA干扰PLK基因后,后部丝腺中SerB和AST基因相对表达量分别下降了90%和29%。【结论】本研究通过RNAi实现了家蚕PLK基因干扰,并进一步证明了家蚕PLK基因和SerB基因及AST基因存在联动调节关系。     

亚洲象肩周炎的诊断及其防治研究

本研究于１９８８年对重庆市动物园的１头亚洲象患肩周炎，用中西医结合诊断治疗，经取抢风穴位，用维生素Ｂ１、Ｂ１２混合以针注药，内服消炎痛，收到了显著的治疗。跟踪调查６年未复发。     

团头鲂幼鱼吡哆醇适宜需求量的研究

试验采用单因素试验设计, 以饲料中吡哆醇浓度为影响因素, 研究了团头鲂幼鱼的适宜吡哆醇需求量。试验共配置了7组等氮等能的半纯化饲料, 其吡哆醇的实际含量分别为0、1.04、1.99、4.07、5.91、7.96和9.22 mg/kg。选用840尾均重:(6.810.17) g团头鲂幼鱼, 随机分为7组, 每组4重复, 每重复30尾鱼, 日投饵3次, 养殖期为8周。结果表明, 当饲料中吡哆醇含量由0升高至5.91 mg/kg时, 团头鲂的增重率、特定生长率、饲料利用率、成活率、蛋白效率比和氮保留率均得到显著改善(P0.05); 当吡哆醇含量进一步升高至9.22 mg/kg时, 蛋白效率比和氮保留率均显著下降(P0.05), 而其他指标则无显著变化(P0.05)。饲料中的吡哆醇含量显著影响团头鲂的肝体比(P0.05)且以5.91 mg/kg组为最低, 但对肥满度和胴体率均无显著影响(P0.05)。当饲料吡哆醇含量由0升高至5.91 mg/kg时, 肝脏谷草转氨酶和谷丙转氨酶活性以及吡哆醇含量均显著升高(P0.05); 当吡哆醇含量进一步升高至9.22 mg/kg时, 三者均无显著变化(P0.05)。以肝脏中的谷丙和谷草转氨酶活性以及吡哆醇含量为评价指标, 拟合折线模型得到团头鲂幼鱼的适宜吡哆醇的需求量为4.175.02 mg/kg。       

酵母饲料的营养价值及应用研究

本文报道了以热带假丝酵母ＺＡＵ－１为生产菌株,应用固体发酵技术生产的酵母饲料的营养价值,并通过对比饲养试验评价应用效果。试验结果表明,粗蛋白提高１１．９７％,粗脂肪提高２．４４倍;赖氨酸、蛋氨酸和苏氨酸分别提高８０．００％、３４．０７％和６９．４２％;维生素Ｂ２提高１１．４１倍,Ｂ５和Ｂ６分别提高１９．５７％和６８．８４％;维生素Ｅ提高６３．４３倍,还含有维生素Ａ和Ｄ３用多种微量元素。饲养试验结果