大豆异黄酮糖苷酶产生菌培养条件优化及转化

将经过筛选的产大豆异黄酮糖苷水解酶的菌株米曲霉3042经过单因子及正交试验,确立了产酶的最适培养基配方为：玉米芯＋麸皮4%,（NH4）2SO40.1%,水扬苷0.01%,KH2PO40.1%,Vc 0.1%,MgSO40.1%.产酶的最佳培养条件为：发酵培养基起始pH 6.0,发酵温度27℃,摇床转速160r/min,发酵时间84 h时酶活力最高.粗提取的大豆异黄酮经发酵液转化后,其结合态含量降低,游离态含量增加.     

栽植生姜对不同种植模式下紫色土微生物生物量及水解酶活性的影响

研究了岷江下游紫色丘陵区玉米+红薯间作、大豆单作、生姜连作、水稻-紫云英轮作等4个典型种植模式下栽植生姜后土壤微生物生物量碳、氮、磷含量和水解酶活性的变化特征.结果表明： 栽植生姜显著降低了4个种植模式下土壤微生物生物量碳、氮和磷含量,但各种植模式之间存在较大差异.其中,玉米+红薯间作和水稻-紫云英轮作模式下土壤微生物生物量碳、氮的下降幅度明显低于大豆单作与生姜连作模式,但土壤微生物生物量磷下降幅度明显较高.栽植生姜显著降低了土壤酸性磷酸酶活性,其下降幅度以玉米+红薯间作模式最大,水稻-紫云英轮作模式最小;土壤转化酶活性在生姜连作模式下显著降低;土壤脲酶活性在大豆单作、生姜连作和水稻-紫云英轮作模式下均显著降低.相对于其他模式,栽植生姜使玉米+红薯间作模式下的土壤维持了较高的转化酶和脲酶活性.     

食品微生物本科毕业论文实验的探索与实践——以干酪乳杆菌异源表达胆盐水解酶为例

毕业论文是本科教育教学过程中不可替代的重要环节之一,是检验学生综合素质的重要手段。以干酪乳杆菌异源表达胆盐水解酶为例,从论文选题、实验准备、实验研究和论文撰写等方面介绍上海理工大学食品微生物本科毕业论文实验的有关探索。学生通过综合运用所学理论知识和实验技能,能够顺利完成毕业论文实验,构建出具有工业应用潜力的耐胆盐干酪乳杆菌基因工程菌,达到本科毕业论文实践教学的目的。     

沉默马铃薯Sgt1-3基因减少块茎糖苷生物碱积累

马铃薯茄啶 糖基转移酶（solanidine glycosyltransferase,Sgt）家族成员Sgt1、Sgt2和Sgt3参与糖苷生物碱（glycoalkaloids,GAs）合成。已有研究证明,抑制该家族任一成员表达可影响马铃薯块茎中糖苷生物碱合成;然而,对Sgt家族成员的单基因实施调控很难有效降低块茎中总糖苷生物碱的积累。为降低马铃薯块茎中总糖苷生物碱的含量,本研究拟采用RNAi技术,对糖苷生物碱合成代谢途径末端酶基因家族成员Sgt1 3在转录水平进行共调控。为实现这一目的,构建了块茎特异性启动子Patatin驱动的,以Sgt1、Sgt2和Sgt3基因为靶向的RNAi表达载体pCEI-PFR,采用农杆菌介导法转化马铃薯茎段,获得10株可沉默Sgt1、Sgt2和Sgt3基因表达的Patatin RNAi融合基因的转基因植株。实时定量PCR（RT-qPCR）结果显示,Sgts基因的相对表达量分别降低了大约32%～60%（Sgt1）、29%～55%（Sgt2）和25%～66%（Sgt3）,而草甘膦抗性基因--5-烯醇式丙酮酸-3-磷酸莽草酸合酶（5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase, EPSPS）的表达量则增加了约48%～135%。高效液相色谱法（HPLC）证明,尽管转基因株系的绿色组织中糖苷生物碱含量与野生型无显著差异,但块茎中糖苷生物碱分别比野生型降低了46%～59%（庄薯3号）和42%～62%（Favorita）。上述结果提示,复合沉默茄啶 糖基转移酶家族基因可降低马铃薯块茎中糖苷生物碱的积累。此外,该结果可能对研究马铃薯不同组织间糖苷生物碱的分布和积累,以及马铃薯种质资源的创新开发具有一定启示。     

甜杨桃鲜果的化学成分研究

为了解甜杨桃(Averrhoa carambola L.)中的化学成分,采用乙醇提取、乙酸乙酯和正丁醇分别萃取及色谱分离方法,从其鲜果中分离得到8个化合物。通过波谱数据分析鉴定,它们的结构分别为苄基芸香糖苷(1)、苯乙基芸香糖苷(2)、腺苷(3)、乙基β-D-果糖苷(4)、正丁基β-D-果糖苷(5)、姜糖脂A(6)、姜糖脂C(7)和4-羟甲基-5-羟基-2H-吡喃-2-酮(8)。上述化合物均为首次从该植物中获得。     

降胆固醇乳酸菌的筛选和分析比较

目的比较7株乳酸菌各项生理特性,筛选高效、安全降解胆固醇的益生菌株,为后期开发应用奠定基础。方法对选定菌株依次进行体外降胆固醇、胆盐水解酶(BSH)活力、人工胃肠液及胆盐耐受性、细胞粘附性能的测定和比较,并分析抗生素耐药性和抑制病原菌活性,最后利用16S rRNA基因测序确定细菌种属。结果不同菌株各项生理指标存在差异。其中菌株ZL-2、JQI-7和PC-26的BSH酶活分别为0.010、0.015和0.030 U,可高效清除体外胆固醇,3株菌体外降解胆固醇率在58%以上;并且耐酸、耐胆盐,具备较好的HT--29细胞粘附性,不存在抗生素耐药性,可有效抑制大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌和阴沟肠杆菌生长。结论菌株ZL-2、JQI-7和PC-26满足降胆固醇益生菌株的生物学特性,可用于进一步研究和开发。     

可溶性环氧化物水解酶在疾病中的作用

花生四烯酸经过细胞色素P450(cytochrome P450,CYP)表氧化酶途径生成环氧二十碳三烯酸(epoxy eicosatrienoic acid,EETs),具有扩张血管、降低血压、抗炎等多种生物学功能。在哺乳动物系统中的可溶性环氧化物水解酶（soluble epoxide hydrolase,sEH)具有α/β水解酶折叠结构,对环氧脂肪酸具有高度的选择性。sEH能够快速水解EETs,增加患心血管疾病的风险。目前,研究发现sEH抑制剂具有抑制sEH活性、提高EETs的含量的重要功能。 在多种疾病动物模型中应用sEH抑制剂或sEH基因敲除,证实sEH在心肌肥厚、糖尿病、高血压和肾病等疾病中发挥重要的生理作用。因此,sEH已被作为疾病治疗的新靶点而进行研究。本文就sEH的分布、作用机制以及sEH与疾病的关系等方面进行了讨论。     

假单胞菌YZ-26来源环酰亚胺水解酶中半胱氨酸残基的反应性能

【目的】研究环酰亚胺水解酶(Imidase,CIH)中的两个半胱氨酸残基的反应性及功能。【方法】设计了3个半胱氨酸突变酶:CIH7,108、CIH7、CIH108。将天然酶以及突变酶基因分别与麦芽糖结合蛋白(MBP)基因在大肠杆菌(Escherichia coli)中进行融合表达,融合蛋白经纯化后得到了电泳纯的样品。使用5,5’-二硫代双(2-硝基苯甲酸)(DTNB)对天然酶CIH的巯基基团进行修饰,并分析了DTT对分子状态的影响。进一步研究了经H2O2处理后CIH及其突变酶的锌离子结合能力及分子状态。【结果】酶活测定表明CIH7,108和CIH7的活力基本丧失,而CIH108仍保持了72%的酶活性。CIH中的两个半胱氨酸残基以游离形式存在,不形成链内或链间二硫键。CIH与CIH108为四聚体结构且具有一定的锌离子结合能力,CIH7,108为多聚体,CIH7为单体及多体的混合物且都不具备锌离子结合能力,随着H2O2浓度的增加,CIH中的链内二硫键及CIH108中的链间二硫键逐渐增加。【结论】说明Cys7是结合锌离子和稳定CIH分子结构的必要残基。     

产芳香腈水解酶的恶臭假单胞菌Pseudomonas putida CGMCC3830的筛选、鉴定及发酵优化(英文)

近年来微生物腈水解酶水解腈类化合物制备有机酸已逐步受到关注。本研究分离到一株表现出较高腈水解酶活力的细菌菌株,通过形态学、生理生化实验以及16S rRNA基因序列分析将其鉴定为恶臭假单胞菌Pseudomonas putida CGMCC3830。结合单因素及响应面法对该菌株产腈水解酶的发酵条件进行了优化,获得最适培养条件为:甘油13.54 g/L,胰蛋白胨11.59 g/L,酵母粉5.21 g/L,KH2PO4 1 g/L,NaCl 1 g/L,脲1 g/L,初始pH 6.0及培养温度30℃。通过优化,酶活由2.02 U/mL提升至36.12 U/mL。对该菌株底物特异性的考察结果表明,恶臭假单胞菌腈水解酶对芳香族腈类化合物具有较高的水解活力。将其应用于烟酸的生物合成中,2 mg/mL游离细胞能90 min内将20.8 g/L 3-氰基吡啶彻底转化,制备得到相应烟酸。这些结果表明恶臭假单胞菌P.putida CGMCC3830在烟酸的规模化生产中具有一定的应用潜力。     

Increased β-Cyanoalanine Nitrilase Activity Improves Cyanide Tolerance and Assimilation in Arabidopsis

Plants naturally produce cyanide （CN） which is maintained at low levels in their cells by a process of rapid assimilation. However, high concentrations of environmental CN associated with activities such as industrial pollution are toxic to plants. There is thus an interest in increasing the CN detoxification capacity of plants as a potential route to phytoremediation. Here, Arabidopsis seedlings overexpressing the Pseudomonas fluorescens β-cyanoalanine nitrilase pinA were compared with wild-type and a β-cyanoalanine nitrilase knockout line （△Atnit4） for growth in the presence of exogenous CN. After incubation with CN, ＋PfpinA seedlings had increased root length, increased fresh weight, and decreased leaf bleaching compared with wild-type, indicating increased CN tolerance. The increased tolerance was achieved without an increase in β-cyanoalanine synthase activity, the other enzyme in the cyanide assimilation pathway, suggesting that nitrilase activity is the limiting factor for cyanide detoxification. Labeling experiments with [^13C] KCN demonstrated that the altered CN tolerance could be explained by differences in flux from CN to Asn caused by altered β-cyanoalanine nitrilase activity. Metabolite profiling after CN treatment provided new insight into downstream metabolism, revealing onward metabolism of Asn by the photorespiratory nitrogen cycle and accumulation of aromatic amino acids.