镉对一株深色有隔内生真菌生长、矿质营养与草酸分泌的影响

【背景】深色有隔内生真菌(dark septate endophyte,DSE)广泛定殖于镉(Cd)污染生境的植物根系,具有增强植物镉耐性的重要生态功能,但人们关于DSE对镉胁迫的生理响应的了解有限。【目的】研究一株DSE嗜鱼外瓶霉(Exophiala pisciphila)对镉胁迫的矿质营养与低分子量有机酸分泌的响应。【方法】采用液体培养法,研究不同浓度(0、25、50、100、200、400 mg/L)镉胁迫对DSE菌丝生长、矿质元素(氮、磷、钾、硫、镁、铁、钙)与镉含量、草酸分泌的影响。【结果】随着镉胁迫浓度增加,菌丝生物量显著下降,降幅为22.8%−90.6%,菌丝的氮、钾和铁含量分别减少26.0%−52.8%、53.8%−92.9%和12.8%−34.3%,而磷、镁和钙含量分别增加15.4%−111.4%、20.4%−31.4%和35.1%−62.5%,硫含量在100 mg/L镉胁迫时增加25.1%。镉胁迫还导致培养液pH值下降,草酸浓度及单位菌丝草酸分泌量显著增加。相关分析发现,菌丝镉含量与硫呈显著负相关(P<0.05),与菌丝钾含量呈极显著负相关(P<0.01),与草酸分泌量呈极显著正相关(P<0.01)。【结论】镉胁迫显著抑制DSE的生长,改变矿质元素的吸收,促进草酸分泌。     

铬离子对蛹虫草子实体生物量及化学成分的影响

蛹虫草是一种具有多种生物功能的药用真菌,近年来在金属离子富集方面受到学者的广泛关注,但对蛹虫草富集Cr³⁺的能力及其相应的生理反应尚无文献报道。为此,本研究利用含有不同Cr³⁺浓度的燕麦培养基培养蛹虫草子实体,分别对蛹虫草子实体生物量及子实体中虫草素、腺苷、虫草酸、麦角甾醇、铬离子含量等指标进行了测定。结果表明,除麦角甾醇随着培养基中Cr³⁺浓度的增加而降低之外,其余指标均呈现先增加后降低的变化趋势。700 mg/L Cr³⁺处理时,子实体干、鲜重和铬离子含量达到最大值,分别比对照组增加36.85%、35.53%和202.12%;当Cr³⁺达1 500 mg/L时,虫草素和腺苷含量达到最大值,分别比对照组高94.61%和530.29%;虫草酸含量和多糖含量分别在1 100 mg/L和1 200 mg/L Cr³⁺处理时达到最大值,分别比对照组高123.62%和21.39%。本研究首次探讨了蛹虫草子实体富集Cr³⁺的能力以及Cr³⁺处理下的子实体生物量和部分次生代谢产物含量的变化规律,为进一步研究蛹虫草富集铬离子机制提供了理论依据,为富铬蛹虫草功能性食品的研发奠定了基础。     

不同氮素形态培养下荞麦叶片中草酸积累的变化

用1/5浓度Hoagland(pH6.0)营养液培养荞麦幼苗3d后,取其中一部分继续用此营养液(硝态氮);另一部分用硫酸氨和氯化钙取代硝态氮(氨态氮)的营养液,均培养至荞麦第一片真叶完全展开。结果表明,以氨态氮为唯一氮源培养荞麦时,植株叶片中草酸含量显著下降。进一步研究表明,氨态氮培养下荞麦根中及根分泌草酸的速率也显著下降,结果排除了叶片中草酸含量的下降是由于叶片中草酸向其根系转运或是因为根分泌草酸速率的差异造成的,而可能与其草酸代谢改变有关。氨态氮培养下叶片中与草酸代谢相关的有机酸含量以及相关酶活性也显著下降,这可能意味着荞麦叶片草酸形成积累可能与相关有机酸代谢有关。     

植物中的草酸:合成、降解及其积累调控

草酸是植物体内一种简单的二元酸,在植物中广泛分布,具有重要的生理功能。然而草酸作为一种抗营养素,大量食用含草酸的蔬菜可以显著影响矿物元素的吸收和增加患肾结石的风险。植物中草酸的合成有三条途径,即乙醛酸/乙醇酸途径、抗坏血酸途径和草酰乙酸合成途径;草酸的降解也有三种方式,即经过氧化、脱羧和乙酰化作用最终生成CO2。植物草酸的积累受品种和施肥及种植季节等农艺管理技术的影响。     

高通量血液透析联合草酸艾司西酞普兰对尿毒症伴焦虑抑郁患者临床应用研究

目的:探讨高通量血液透析联合草酸艾司西酞普兰对尿毒症伴焦虑抑郁患者血清钙磷代谢、营养状态和不良心理状态的影响。方法:选取2016年2月～2018年8月期间保定市第一中心医院收治的尿毒症伴焦虑抑郁患者113例,根据数字表法将患者随机分为对照组(n=56)和研究组(n=57),对照组给予心理治疗和常规血液透析治疗,研究组给予高通量血液透析联合草酸艾司西酞普兰治疗。比较两组患者钙、磷水平、营养状态、焦虑抑郁评分,记录两组不良反应发生情况。结果:两组患者治疗3个月后磷下降,且研究组低于对照组(P0.05),研究组磷水平达标率均高于对照组(P0.05)。研究组治疗3个月后白蛋白(Alb)、血红蛋白(Hb)、总蛋白(TP)、转铁蛋白(TRF)较治疗前升高,且研究组高于对照组同时间点(P0.05)。两组治疗3个月后汉密尔顿抑郁量表(HAMD)评分、汉密尔顿焦虑量表(HAMA)评分较治疗前下降,且研究组低于对照组(P0.05)。两组患者不良反应发生率比较无差异(P0.05)。结论:高通量血液透析联合草酸艾司西酞普兰治疗尿毒症伴焦虑抑郁患者,可有效降低血清磷水平,改善机体营养状态,缓解焦虑抑郁情绪,同时不增加不良反应发生率,临床应用价值较高。     

采前喷施草酸对芒果果实细胞钙含量和分布的影响

利用焦锑酸钾沉淀-透射电子显微镜观察的方法, 观测了采前喷施草酸或钙后采收期芒果(Mangifera indica)果实细胞钙含量和分布情况, 探讨钙含量和分布变化对果实成熟和衰老的影响。结果表明, 与对照相比, 采前经草酸或钙处理的果实果皮和果肉细胞排列较规则且致密, 淀粉粒分布较多。采前草酸或钙处理均能显著提高芒果果皮和外果肉组织的钙含量;疏松结合态钙均匀分布在果皮和果肉细胞的细胞壁、细胞膜、液泡膜和质体中, 并在液泡内堆积; 而对照果实的液泡膜模糊, 钙颗粒较少。实验证明采前喷施草酸或钙能维持果实细胞的形态, 提高果实细胞的钙含量, 影响钙的分布, 有利于保持果实的硬度并可增加果实营养。     

草酸对氧化胁迫-水稻叶片中核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶/加氧酶降解的保护作用

以杂交稻(汕优63)为试验材料,在木村B营养液中培养至三叶期,用草酸5mmol/L预处理水稻2d,再处以氧化胁迫(用0．1mmol／L浓度的活性氧诱发剂甲基紫精处理)。结果表明MV诱发的氧化胁迫下,Rubisco及其它可溶性蛋白快速降解。草酸预处理可明显缓解Rubisco及其它可溶性蛋白的降解,降解速率分别降低1／3和1／2左右。植株经草酸处理后其叶片中几种抗氧化酶如AsA-POD、SOD、CAT活性大大提高,这可能是草酸预处理可缓解氧化胁迫下Rubisco和其它可溶性蛋白降解的重要原因。既然草酸能有效地诱导植物的抗氧化防卫反应,它可能作为一种诱抗剂来提高植物的抗逆性。     

草酸青霉的植物多糖降解酶基因表达调控的研究进展

植物生物质是地球上最丰富的可再生资源,对其生物炼制可生产高附加值的生物基产品。生物炼制需要使用植物多糖降解酶(plant-polysaccharide-degrading enzymes,PPDEs),如纤维素酶、木聚糖酶和生淀粉酶。丝状真菌草酸青霉(Penicillium oxalicum)能分泌完整的具有高活力的植物多糖降解酶,但其产量低限制了大规模生产及应用。草酸青霉中植物多糖降解酶的生物合成受到多种调控因子包括转录因子的严格调控。本文主要介绍在以植物生物质甘蔗渣和木薯生淀粉为原料的生物炼制中,涉及的一些关键微生物方面的问题,如从高产植物多糖降解酶的真菌菌株的筛选、育种,到草酸青霉植物多糖降解酶合成及其基因表达的调控基因的鉴定,以及酶产量提高的工程菌株的构建等,为丝状真菌资源的开发与利用提供理论指导。     

高效降解草酸乳酸菌的筛选

尿路结石70%~80%主要由草酸钙结晶构成。人体内的草酸一般通过肠道内微生物降解,经由粪便排出或在泌尿道吸收由尿液排出。本研究对市场上商品化的发酵乳制品、饮料和药品中的乳酸菌进行分离,得到37株菌,包括嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、干酪乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌、动物双歧杆菌、长双歧杆菌、粪肠球菌、屎肠球菌和乳球菌,并检测这些菌株降解草酸的能力。结果提示,乳酸菌在体外能够有效的降低培养物中的草酸浓度,并筛选出了具有高效降解草酸能力的乳酸菌菌株。有望成为尿石症预防的新措施。     

基于PTS缺陷型大肠杆菌构建莽草酸生产菌

对大肠杆菌芳香族氨基酸合成途径进行代谢流改造, 以实现高效的生物制备莽草酸。以磷酸烯醇式丙酮酸-糖磷酸转移酶系统(PTS系统)敲除菌DH5α△ptsHIcrr (DHP)为基础, 特异性敲除aroL、ydiB基因并转入受阿拉伯糖诱导表达的T7-RNA聚合酶基因, 最终构建一系列产莽草酸宿主菌。再将aroE、aroB、tktA、glk、aroFfbr组成的系列基因串联起来置于质粒上, 在T7启动子控制下表达, 经摇瓶培养检测得知, 不同重组菌产莽草酸能力与对照相比均有明显提高, 其中DHPYA-T7/pAOC-TGEFB菌株产量最高, 可达到392 mg/L。为进一步构建高表达莽草酸工程菌奠定基础。