曲霉液体发酵产原果胶酶的条件优化研究*

研究了碳源、氮源、金属离子及表面活性剂等对菌株(Aspergillus sp.)XZ-131产原果胶酶的影响.果胶类物质是该菌株产原果胶酶所必需的诱导物.以(NH4)2SO4和(NH4)2HPO4作为氮源时,产酶较高,达到300 U/mL.钙离子及Tween-20均能促进该酶的产生.通过正交试验优化得出该菌株产酶的最佳培养基配方为桔皮粉 1g,(NH4)2SO4 2g,CaCl2 0.015g,Tween-20 0.2mL,KH2PO4 3.8g,K2HPO4*3H2O 0.2g,水 100mL,pH 6.5.     

原生质体融合选育高产脂肽LI-F多粘类芽胞杆菌及融合菌株表达差异分析

本研究以多粘类芽胞杆菌JSa-9前期诱变获得的两株带有营养缺陷型标记的菌株N1-37(Phe–)和N2-27(His–)作为亲本菌株,采用聚乙二醇作为促融剂,进行原生质体融合,筛选出高产LI-F类抗菌脂肽的融合菌株。通过HPLC对融合菌株和原始菌株产LI-F类抗菌脂肽进行定量检测,并利用实时荧光定量PCR对菌株JSa-9和融合菌株中LI-F类抗菌脂肽合成酶的关键基因fus A1、fus A2、fus C1和fus C2的差异性表达进行分析。结果表明,经过原生质融合获得一株LI-F类抗菌脂肽高产菌株F5-15。菌株F5-15的LI-F类抗菌脂肽产量为原始菌株产量的3.1倍,LI-F类抗菌脂肽合成酶的4个关键基因在融合菌株F5-15中的表达量分别是其在原始菌株JSa-9中的10.48、2.48、2.1和11.8倍。     

烟碱降解细菌Ochrobactrum intermedium DN2生长培养基及培养条件的优化研究

在烟碱生物降解的研究和实际应用中,需要在较短的时间内获得大量O.intermediumDN2菌体。为了提高菌株DN2的菌体浓度,缩短其培养时间,本研究采用PlackettBurman设计对影响O.intermediumDN2生长的内在和外在相关因素进行了评价。结果表明,影响菌株DN2生长的显著因素有胰蛋白胨、MgSO₄·7H₂O、初始pH值、温度、装液量和培养时间。在此基础上,采用响应曲面法分别对该菌生长培养基的组成和培养条件进行优化,得到最佳培养基组成为(g/L):胰蛋白胨11.34、牛肉膏3.00、NaCl5.00、MgSO₄·7H₂O3.71,pH值7.23;最佳培养条件为温度32℃、转速120r/min、装液量88ml/250ml三角瓶、培养时间34h。5L发酵罐验证实验表明,菌株DN2达到最大生长量的时间为36h,与预测值34h基本一致,比优化前缩短约12h;最大菌体浓度为6.49×10₉cfu/ml,与预测值6.73×10₉cfu/ml接近,比优化前高近一个数量级。     

枯草芽孢杆菌fmb60菌株非核糖体肽类化合物对铜绿微囊藻生长的抑制作用

铜绿微囊藻是一种分布广泛的水华微藻,可对人类健康和生态环境造成严重危害,而枯草芽孢杆菌作为一种生防微生物可通过非核糖体肽合成酶合成多种生物活性物质。因此,枯草芽孢杆菌fmb60非核糖体肽(Non-ribosomal peptide,NRP)类产物对铜绿微囊藻生长抑制作用的研究在水华治理方面具有重要的意义。利用基因组挖掘技术从枯草芽孢杆菌fmb60中分离鉴定出bacillibactin、表面活性素(Surfactin)和芬芥素(Fengycin)3种NRP类产物,进而通过添加不同浓度的NRP类产物研究其对铜绿微囊藻生长的影响,结果显示其对铜绿微囊藻4 d的半效应浓度值EC50.4 d为26.5 mg/L,且随着样品浓度的增加,枯草芽孢杆菌fmb60的NRP类产物对铜绿微囊藻的抑制作用增强。当向其分别加入50 mg/L的样品时,培养4 d的铜绿微囊藻Fv/Fm、Fv/Fo、Yield参数分别比对照组降低了2.8%、1.7%、2.0%。表明枯草芽孢杆菌fmb60 NRP类产物能够显著抑制铜绿微囊藻的光合作用强度及代谢合成,从而为枯草芽孢杆菌抑藻剂的开发奠定理论基础。     

抗人脂蛋白相关磷脂酶A2单抗制备及应用

本研究旨在制备抗人脂蛋白相关磷脂酶A2 (Lp-PLA2)单克隆抗体,对单抗进行初步评价,采用免疫层析方法学,建立一种可在社区医疗机构应用的Lp-PLA2快速检测方法。首先从NCBI获得人Lp-PLA2全长基因序列构建表达载体,在CHO-K1细胞中表达Lp-PLA2重组蛋白。以获得的重组蛋白免疫BALB/c小鼠,利用细胞融合技术筛选杂交瘤细胞,小鼠腹水诱生单克隆抗体。通过SDS-PAGE、ELISA等方法评价抗体性能。利用双抗夹心法制备Lp-PLA2量子点荧光免疫层析检测试剂,并使用便携式检测仪器评估试剂性能。制备并筛选得到亲和力达到1×10~(–8)的配对单克隆抗体PLA1与PLA5,抗体亚类为IgG1,能特异性识别血液中Lp-PLA2蛋白。自制Lp-PLA2量子点荧光免疫检测试剂可检测线性范围为20–2000ng/mL,与进口试剂的检测相关系数R达到0.99。综上,本研究制备得到一对高亲和力、高特异性的抗人Lp-PLA2单克隆抗体,并建立了Lp-PLA2免疫层析检测方法,该方法检测准确、操作简便,适合Lp-PLA2检测应用于社区医疗机构,为居民心血管健康管理提供了新途径。     

海洋链霉菌GB-2发酵产物的抗细菌活性及性质研究

从连云港海域潮间带采集的样品中筛选得到一株产高活性抗细菌物质的链霉菌GB-2。该菌的发酵产物对蜡样芽孢杆菌AS1.1846、金黄色葡萄球菌ATCC25923及6株耐药性金黄色葡萄球菌等11株革兰氏阳性菌,大肠杆菌AS1.487、荧光假单胞菌AS1.1802等4株革兰氏阴性菌有显著拮抗作用。纸层析对抗细菌物质分析结果表明,菌株GB-2所产抗细菌物质是中性的水溶性物质,其产生与海水的存在有显著相关性。发酵液稳定性研究表明,该物质在121℃,pH1和pH12条件下抑菌活性均不变;紫外线照射也不影响其抑细菌活性。显示菌株GB-2产物在生防、食品及医药方面潜在的应用价值。     

高溶纤酶活性枯草芽孢杆菌的分离筛选与鉴定

从多个枯草样品中分离纯化得到 2 0株芽孢杆菌 ,并进行了鉴定。通过对固体发酵所产生的溶纤酶的研究 ,发现均能不同程度地产生溶纤酶 ,其中菌株FM-S1、FM-S2、FM-S8、FM-S6、FM-S11产生的溶纤酶活性均高于日本的纳豆杆菌。同时对筛选的菌株的形态和菌落形态、生理生化特性进行鉴定 ,确认所筛选到产酶菌株均属于枯草芽孢杆菌Bacillussubtilis。另外 ,对FM S2作固体发酵确定在熟大豆上枯草杆菌溶纤酶生物合成的模式为同步合成型。     

抗微生物脂肽体外抗PRV和PPV的研究

本试验研究了枯草芽孢杆菌fmbJ株产生的抗微生物脂肽(Antimicrobial lipopeptide,AMI)的体外抗伪狂犬病病毒(Pseudorabies virus,PRV)、猪细小病毒(Porcine parvovirus, PPV)南京株活性并对其可能的机理进行了初步探讨.结果表明该抗微生物脂肽对猪肾(Porcine Kidney,PK-15)细胞的半数中毒浓度(Median Toxicosis Dose,TD50)和最大无毒浓度(TD0)分别为47.57 mg/L、18.9 mg/L;对PRV株、PPV南京株所致细胞病变效应(Cytopathic Effects,CPE)有明显的抑制作用,可使细胞存活率显著升高;但不能抑制PRV株、PPV南京株在PK-15细胞上的感染和复制.由此可知,该抗微生物脂肽可以直接作用于PRV株、PPV南京株,从而抑制其对PK-15细胞的感染作用,其作用效果显著低于抗病毒药物阿昔洛韦(Acyclovir,ACV),但由于其对PK-15细胞毒性较弱,可作为一种抗病毒药物进行进一步开发研究.     

重组鱼腥藻脂肪氧合酶基因的克隆表达、分离纯化及活性分析

克隆鱼腥藻PCC7120基因组中脂肪氧合酶(ana-LOX)基因,对该功能基因进行了定点突变研究,确定了ana-LOX的最短功能基因长度,构建原核重组表达载体,对重组ana-LOX进行了分离纯化和性质研究。从GenBank中搜索到鱼腥藻PCC7120基因组中含有LOX基因,通过序列分析和比对,发现LOX功能基因位于双功能酶AOS(单加氧酶)-LOX的C端,通过定点突变研究,证实了ana-LOX活性中心位点为His197、His202、His369、Asn373和Ile455。通过逐步缩短基因长度的策略,获得ana-LOX基因的最短功能基因长度为1 254 bp。构建的表达载体pET-32a/ana-LOX转化入BL21(DE3)宿主内,在低温16℃条件下的诱导表达,重组脂肪氧合酶活力可达6 750 U/mL。表达产物通过Ni-NTA亲和柱进行分离纯化,比活达到11.4×104U/mg蛋白,酶活回收率为60.89%。重组ana-LOX最适反应温度45℃,最适反应pH 6.0,在常温下具有较好的稳定性,金属离子Fe2+、Mg2+、Ca2+对该酶存在明显的激活作用,而Fe3+和Cu2+对该酶有强烈的抑制作用。重组ana-LOX能够改善面团的显微结构。该研究获得了高效表达重组ana-LOX,为实现其在食品加工中的应用提供了参考。     

腐生葡萄球菌M36耐有机溶剂脂肪酶基因的克隆与原核表达

脂肪酶是重要的工业用酶,在食品加工、生物柴油的合成等领域具有广泛的应用。但是在应用中有机溶剂对脂肪酶具有一定的毒性,因此获得耐有机溶剂的脂肪酶基因并实现高效表达是脂肪酶规模化应用的前提。本研究应用PCR技术首次从耐有机溶剂脂肪酶产生菌腐生葡萄球菌M36基因组DNA中扩增得到脂肪酶Ⅲ基因lip3(GenBank AccessionNo.FJ979867),其编码区长度为741bp,编码247个氨基酸,推测蛋白分子量大小为31.6kD。它与腐生葡萄球菌lip3推测的基因(GenBank AccessionNo.AP008934)只有83%的同源性。将该基因与大肠杆菌表达载体pET-DsbA连接,转化大肠杆菌EscherichiacoliBL21(DE3)获得重组菌株BL21(DE3)/pET-DsbA-lip3,在pH8、25oC条件下,OD600为1.0时用0.4mmol/LIPTG诱导12h酶活达到25.8U/mL。重组酶在甲醇、正己烷、异辛烷、正庚烷等有机溶剂中具有较好的耐性。lip3基因的克隆及在大肠杆菌中有效表达的研究为进一步进行基因工程改造和脂肪酶应用奠定了基础。