蓝藻Hox氢酶催化产氢的调控

蓝藻是唯一能通过光合作用产生清洁可再生燃料氢气的原核微生物。一些蓝藻具有催化产氢活性的镍-铁Hox氢酶(双向氢酶), 由于其巨大的应用潜力受到广泛的关注。但Hox氢酶在蓝藻产氢过程中调控途径尚不清楚。本文对蓝藻Hox氢酶的结构、生态分布和表达调控的研究进展进行了总结。简单介绍了作者近来对模式蓝藻Synechocystis sp. PCC 6803 hox操纵子中两个未知功能基因ssl2420和sll1225的研究结果。     

L-氨基酸脱氨酶的分子改造及其用于全细胞催化法生产α-酮戊二酸条件的优化

酮戊二酸(α-ketoglutaric acid,α-KG)是谷氨酸脱氨基的酮酸产物,作为一种重要的有机酸广泛用于食品、医药、精细化工等领域。为提高L-氨基酸脱氨酶全细胞催化法合成α-KG的效率及产量,首先通过优化全细胞催化剂制备条件及全细胞转化反应条件,包括发酵过程中的温度、诱导剂浓度、诱导剂添加时刻、诱导时间等;全细胞转化过程中的温度、pH、细胞量、转化时间。各个条件优化后以200g/L谷氨酸钠为底物时,产量最终提高了54. 9%,摩尔转化率为39. 6%。其次,通过定点饱和突变对L-氨基酸脱氨酶进行定向进化以提高其催化能力。经过多次突变、筛选,最优突变体E. coli BL21-pET-20b(+)-pm1152催化200g/L谷氨酸钠生成α-KG最高产量为100. 9g/L,摩尔转化率为64. 7%,较最初对照菌株提高了66. 3%。结果表明,条件优化和饱和突变可有效提高重组大肠杆菌全细胞转化合成α-KG的能力。     

生理盐水实验性干预对肉鸡盲肠微生物区系和短链脂肪酸含量的影响

目的研究生理盐水实验性干预对肉鸡盲肠微生物区系和短链脂肪酸含量的影响,以期为早期菌群干预实验的研究提供一定的理论依据。方法选取80只初出壳的小鸡,随机分为2组,分别为对照组(C组)和生理盐水组(S组)。出壳后前2 d,连续每天给S组小鸡灌服0.5 mL灭菌的生理盐水,C组不做处理。第3天,第7天于两组分别随机挑选8只鸡,测定其体重后屠宰取其盲肠内容物,采用Illumina Miseq高通量测序技术对盲肠内容物菌群结构进行测定,并用气相色谱法测定盲肠内容物中短链脂肪酸的含量。结果生理盐水实验性干预对肉鸡早期阶段的平均日增重无显著影响(P>0.05)。在门的水平上,两组肉鸡盲肠菌群占比基本相似,厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)为早期肉鸡肠道内的优势菌门。在属的水平,3日龄时S组肉鸡盲肠中拟杆菌属(Bacteroides)和蓝细菌属(Cyanobacteria_norank)的相对丰度较C组分别提高了160%和143%(P<0.05);7日龄时,两组间盲肠菌属的相对丰度无显著差异。此外,生理盐水实验性干预可极显著降低3日龄肉鸡盲肠内容物中乙酸、丁酸和异戊酸的含量(P<0.01),但7日龄时两组肉鸡盲肠内容物中短链脂肪酸的含量无显著差异(P>0.05)。结论生理盐水实验性干预会对3日龄肉鸡盲肠菌群结构及短链脂肪酸含量产生一定的影响,但这种影响不具有持续性,随着日龄的增加会逐渐消失。     

一类一级饱和反应系统的极限环

本文研究生化反应中一类饱和反应的数学模型：应用微分方程定性理论,完整地解决了该系统极限环的存在性、唯一性和不存在性等问题．     

森林流域土壤饱和渗透系数与有效孔隙度模型的研究

以长白山自然保护区内未受扰动的两种典型原始森林土壤为对象,通过野外选取原状土样,在实验室内测定其饱和渗透系数和有效孔隙度,利用回归分析法分别建立了森林土壤内饱和渗透系数和有效孔隙度随深度变化的数学模型,即Ｋｓ（ｚ）＝Ｋ０－ｆ１ｌｎａ１ｚ和ω（ｚ）＝ω０－ｆ２ｌｎａ２ｚ．将所得出的对数模型与Ｂｅｖｅｎ所提出的指数模型进行比较表明,在森林流域内对数模型不仅适用范围比指数模型广,而且精度明显高于指数模型,它更接近于野外实际情况．     

吸入高浓度氢气对大鼠慢性阻塞性肺病的保护作用

目的:COPD是严重威胁人类健康的慢性呼吸系统疾病,而目前的治疗手段均不理想。氧化应激在COPD发病机制中发挥重要作用,而氢气具有选择性抗氧化特性。因此探讨氢气对COPD是否具有保护作用具有重要的现实意义。方法:采用被动吸烟法建立大鼠COPD模型,建模成功后对模型动物进行氢气吸入治疗。通过动物肺功能检测、肺组织形态学观察评价氢气对COPD是否具有治疗作用。并进一步通过检测血清及肺组织中MDA水平,以及肺组织中炎性因子水平初步探讨其可能的作用机制。结果:持续8周的烟熏造模,使大鼠体重Lee's指数显著降低,而氢气治疗2周后,Lee's指数较模型组有明显改善。动物肺功能检测显示,持续烟熏使大鼠肺气道阻力明显增加,潮气量和肺顺应性明显降低;氢气吸入治疗2周后,与COPD模型组相比,大鼠肺气道阻力、潮气量和肺顺应性均有明显改善。氢气可以明显改善烟熏引起的肺组织病理改变。氢气对烟熏引起血清及肺组织内MDA、TNF-α、IL-1β水平升高具有明显的抑制作用。结论:吸入氢气对烟熏引起的大鼠COPD具有明显的治疗作用。     

玉米秸秆水解液发酵联产氢气与2,3-丁二醇的初步研究

选用实验室自行筛选的Klebsiella pneumoniae ECU-15,进行了玉米秸秆水解液发酵联产氢气和2,3-丁二醇的初步研究。结果表明:以葡萄糖为碳源时,两目标产物随培养条件的改变呈现相同的变化趋势,且最佳发酵温度为37℃,最佳pH为6.0,最佳初始糖浓度为30 g/L;不同比例葡萄糖/木糖为混合碳源时,均能实现氢气和2,3-丁二醇的联产过程,但随着木糖含量的增加,细胞产量、氢气产量和2,3-丁二醇的产量都有所下降,并且木糖的存在会降低葡萄糖的消耗速率;实验最后以玉米秸秆水解液和同比例模拟合成培养基为底物,初步探明了该菌株利用水解液发酵联产氢气和2,3-丁二醇的可行性,最终氢气产量为0.65 v/v,产氢得率为0.43 mol/mol sugar;2,3-丁二醇产量为5.05 g/L,得率为0.82 mol/mol sugar。     

康氏木霉基因组DNA提取方法的比较研究

采用3种常规DNA提取方法提取瑞氏木霉基因组DNA。结果表明:冷冻研磨CTAB法更适合此真菌DNA的提取,试剂盒提取的总DNA纯度和浓度也较高,但是价格昂贵,饱和酚抽提法提取的DNA浓度不高,且易有降解现象,不适合分子生物学操作的要求。     

不同功能型植物光合特性及其与叶氮含量、比叶重的关系

以秦岭南部的宁陕县和黄土高原地区的富县和神木为研究地点,研究不同气候带区乔木、灌木和草本植物的光合特性及其与叶片氮含量（Nmass）、比叶重（LMA）的作用关系。结果表明,宁陕、富县和神木3个地区之间的乔木、灌木和草本植物的光饱和速率（Pmax）、光合氮利用效率（PNUE）、PSⅡ电子传递量子效率（ФPSⅡ）、Nmass和LMA差异均达显著水平（P〈0．05）,神木地区乔木、灌木和草本植物的Pmax均显著高于宁陕和富县。3个地区的乔木、灌木和草本植物之间的Pmax、PNUE、ФPSⅡ、PSⅡ最大光能转换效率（Fv／Fm）、Nmass和LMA差异均达显著水平（p〈0．05）,草本植物的Pmax和PNUE明显高于灌木和乔木。由南向北分布的宁陕、富县和神木3个地区,随着气候干旱的加剧,乔木、灌木和草本植物的LMA均星增加的趋势,且不同功能型植物的LMA的大小比较为：乔木〉灌木〉草本植物。宁陕、富县和神木地区近60种植物（包括乔木、灌木和草本植物）的LMA与Nmass、PNUE与LMA均呈极显著的负相关（p〈0．01）,而Pmax与Nmass。呈显著的正相关（P〈0．05）。对光合参数之间的相关分析表明,Pmax与PNUE呈极显著的正相关（P〈0．01）,而Pmax与中PSⅡ呈极显著的负相关（p〈0．01）。