CpTI蛋白在大肠杆菌中的高效融合表达及其纯化与活性测定

豇豆胰蛋白酶抑制剂 (Cowpea Trypsin Inhibitor) 基因 (CpTI) 因其抗虫谱广及不易耐受等优点在植物基因工程中得到广泛应用。为进行遗传修饰食品（Genetically modified foods, GMF）中所含CpTI基因表达产物的安全性评价,我们需要在体外微生物体系中获得大量的CpTI蛋白。采用pGEX融合蛋白表达系统,将CpTI与GST的编码序列在大肠杆菌BL21中进行融合表达,表达产物达到菌体总蛋白的40%。经一步Glutathione Sephrose 4B亲和纯化,融合蛋白GSTCpTI纯度达到90％以上。将Thrombin蛋白酶与融合蛋白过夜作用,可获得切掉了GST标签的CpTI蛋白。活性测定显示GSTCpTI及CpTI蛋白均具有明显的胰蛋白酶抑制剂活性。用纯化的融合蛋白免疫家兔还可诱导产生高效价的抗体,经ELISA检测抗体滴度>1∶20000。Western Blotting 实验显示,无论是菌体超声裂解后总蛋白中的CpTI蛋白或是经纯化后的CpTI蛋白均可与自制的抗体发生特异性结合。这为进一步进行CpTI蛋白的安全性评价工作奠定了良好基础。     

磁性医疗器械及新技术

医用生物磁学是一门古老而年青的学科。说它古老,是因为两千多年前国内外已开始利用磁石治疗疾病,我国在世界上也是应用磁石治疗疾病最早的国家之一;说它年青,是因为医用生物磁学的新技术、新理论和新应用在不断发展,生物磁学在磁医学中的应用虽已有悠久的历史,但许多问题尚未引起人们的关注,下面介绍一下应用钐钴和钕铁硼两种稀土永磁体,主要利用磁体的吸引力与排斥力做成磁性医疗器械及其新技术解决有关问题。     

鞘磷脂合成酶的提取和检测

在20℃条件下,采用相对饱和度为80％的（NH4）2SO4一步盐析并经低温冷冻干燥12h得到鞘磷脂合成酶粗酶粉后,采用体外酶促反应并结合HPLC法检测鞘磷脂合成酶的含量。     

蛹虫草黄色素提取工艺优化及其体外抗氧化研究

本研究为了得到蛹虫草黄色素最佳提取工艺,采用Box-Behnken方法,在单因素试验的基础上以黄色素的提取率为响应值,利用响应面设计对超声波辅助乙醇提取蛹虫草黄色素工艺进行优化,并对其体外抗氧化活性进行了研究。结果表明超声波辅助乙醇提取蛹虫草黄色素的最佳工艺条件为乙醇体积分数57.00%、液料比32.00:1、提取时间18.00min,在此条件下黄色素提取率达(1.976±0.017)mg/g。红外光谱和高效液相色谱的结果表明,该提取条件下获得的蛹虫草黄色素主要成分为cordyxanthin。蛹虫草黄色素DPPH自由基清除力IC₅₀为0.59mg/mL,在5mg/mL时,总抗氧化力高达0.587,在10mg/mL时,铁离子还原力高达1.488。     

景观历史对物种多样性的影响: 以内蒙古伊敏露天煤矿为例

矿产开采等人类活动极大地改变着生态环境和景观格局, 景观变化又是导致区域和全球物种多样性丧失的主要原因之一。然而, 物种多样性对周边景观变化响应的时间尺度问题往往被人们忽略。作者以内蒙古草原区伊敏露天煤矿为例, 从物种和功能群两个层次上, 探讨了不同的空间范围(1 km、2 km、3 km、4 km、6 km、8 km、10 km)内在不同时期(1975年、1990年、2000年、2010年)的景观格局(景观优势度指数、生境综合连接度指数和生境连接度概率指数)与生物多样性之间的关系。结果显示: 当前物种多样性与开矿前和开矿初期周边景观格局之间的相关性更高, 而且与4–8 km缓冲区范围内景观格局之间的关系更加密切。不同功能群物种丰富度与景观格局之间的关系不同, 其中, 多年生根茎禾草物种丰富度和当前小尺度(1–3 km)景观格局之间呈显著相关; 多年生杂类草和开矿前和开矿初期大尺度(4–10 km)景观格局之间相关显著; 多年生丛生禾草与景观格局的相关性并未达到显著水平, 但是随着空间尺度的增加出现单峰趋势, 在6 km范围上最高; 灌木、半灌木与景观格局的相关关系随着空间尺度的增加而增加; 一二年生草本与景观格局的相关性始终最低。为此, 本文得出如下结论: (1)物种多样性对周边景观格局变化的响应存在一定时间的滞后, 人类当前不合理的土地利用方式可能引起未来一段时间内该地区一些物种的消失; (2)区域种库决定小尺度物种多样性的大小, 研究区4–8 km范围内具有连通性的生境斑块是主要的种库资源; (3)植物的繁殖策略及种子传播方式是破碎化生境中物种多样性维持的重要机制。     

不同地区青檀根际土壤肥力和真菌多样性及其相关性分析

为了探明不同地区青檀(Pteroceltis tatarinowii Maxim.)根际土壤真菌多样性及其与土壤肥力的关系,对国内7省(广西、安徽、河南、陕西、四川、山东和辽宁)1市(北京)8个样地野生青檀根际土壤的肥力指标(包括pH值、速效磷含量和速效钾含量)进行比较,并采用Illumina MiSeq高通量测序技术对其根际土壤的真菌多样性进行了分析;在此基础上,对土壤真菌多样性指数与土壤肥力指标的相关性以及土壤真菌科水平相对丰度前20位的操作分类单元(OTUs)与土壤肥力指标的相关性进行分析.结果表明:供试8个样地青檀根际土壤的pH值为pH 6.06~pH 7.61,速效磷含量为0.49~3.27μg·g-1,速效钾含量为150.24~636.89μg·g-1.基于土壤真菌DNA测序结果,以有效序列相似度97%为阈值获得7143个OTUs,鉴定出6门32纲106目254科,其中,包括子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和接合菌门(Zygomycota)3个优势门以及Incertae sedis(GenBank数据库中存在,但未准确分类的科)、被孢霉科(Mortierellaceae)、发菌科(Trichocomaceae)、丛赤壳科(Nectriaceae)和Archaeorhizomycetaceae 5个共有优势科;不同样地的土壤真菌多样性差异明显,Chao1指数、Shannon-Wiener指数和Simpson指数分别为1041.37~1793.19、5.39~6.14和0.007~0.020,盖度为98.90%~99.84%.相关性分析结果表明:土壤真菌Chao1指数与土壤速效钾含量呈显著(P<0.05)负相关,其余土壤真菌多样性指数与土壤肥力指标的相关性均不显著;在相对丰度前20位的OTUs中,55%OTUs与土壤pH值呈负相关,并且,多数OTUs与土壤的速效磷含量和速效钾含量呈正相关,其中,OTU0(被孢霉科)与土壤pH值呈显著负相关,OTU1(丛赤壳科)和OTU4(伞型束梗孔菌科)(Agaricostilbaceae)与土壤速效钾含量呈显著正相关.研究结果显示:野生青檀根际土壤呈弱酸性至弱碱性,并具有富钾少磷的特点;青檀根际土壤真菌多样性与土壤肥力有一定相关性,并且,被孢霉科、丛赤壳科和伞型束梗孔菌科与土壤肥力有显著相关性.     

生长激素信号通路调节大鼠再生肝的肝细胞增殖

生长激素(growth hormone, GH)信号通路对机体生长发育具有重要的调控作用。GH通过与特异性膜表面受体结合,启动下游一系列信号通路反应,进而调控细胞增殖、分化和迁移,防止细胞凋亡等。GH对细胞增殖的调控机制一直以来都是研究的热点,但部分肝切除（partial hepatectomy,PH）后,生长激素相关的信号通路是否会活化,调控相关基因的表达,从而促进肝实质细胞增殖,尚未见报道。本文以percoll密度梯度离心结合磁珠分离的大鼠再生肝的肝细胞为材料,采用Rat Genome 230 20芯片与生物信息学相结合的方法,研究GH信号通路对肝再生的调控作用。结果表明,大鼠再生肝的肝细胞中22种基因与GH信号通路相关,其中,Gh1、Jak3、Stat3等14种基因表达上调,Irs3、Ghr、Mras等8种基因表达下调。谱函数（Et）分析基因表达变化预示的细胞增殖活动和信号转导活性表明,GH信号通路的信号传导活性在大鼠肝再生的2~72 h强于对照,所调节的肝细胞增殖活动在6~72 h也强于对照。综上所述,GH信号通路促进大鼠再生肝的肝细胞增殖。     

高寒森林倒木在不同分解阶段的质量变化

倒木是高寒森林生态系统重要的碳(C)库和养分库, 其不同分解阶段的质量变化, 是认识倒木分解过程中C和养分释放的重要基础。以一个分解序列的岷江冷杉(Abies faxoniana)倒木为研究对象, 研究了心材、边材和树皮在5个分解阶段的C:N:P化学计量特征, 以及木质素和纤维素含量动态。结果显示: I至III分解阶段, 随着分解程度加深, 树皮C含量升高, 而心材和边材C含量降低, 从IV分解阶段开始倒木各组分C含量均开始显著降低。除III分解阶段的心材外, 倒木各组分N含量总体表现为随着分解程度加深而增加的趋势, 除边材N含量在V分解阶段时显著升高外, 其余组分均未达到显著性水平。心材和树皮P含量表现为先降后升的变化趋势, 最小值分别出现在III和II分解阶段; 边材P含量表现为随着分解程度加深而增加。在同一分解阶段, 树皮相对于边材和心材均具有最低的C:N:P化学计量比, 易分解比例F_m也表明树皮更易于分解。边材在I和II分解阶段的C:N:P化学计量比最高, 心材在III到V分解阶段C:N:P化学计量比最高。心材C:P、树皮和边材的C:N和C:P临界值与N和P的初始值成反比。纤维素含量随着倒木分解而降低, 不同分解阶段的纤维素含量表现为: 心材>边材>树皮; 但木质素含量随着分解程度加深而增加, 表现为: 树皮>边材>心材; 倒木3个组分纤维素含量下降均快于木质素, 此外, IV和V分解阶段的树皮木质素与纤维素比值显著增高, 且一直处于较高水平。统计分析结果表明: 倒木N含量显著影响不同分解阶段木质素和纤维素分解。由生态化学计量学理论推测: 树皮分解前期易受N限制, 整个分解阶段均易受P限制, 心材和边材在整个分解阶段均易受N和P限制。     

皱纹盘鲍的个体能量收支

对皱纹盘鲍的呼吸、摄食、生长及能量收支等实验研究表明, 鲍的耗氧率与壳长、体重、温度及昼夜变化有关, 耗氧率与壳长、体重均呈幂函数关系, 一天中16~4时(夜间)耗氧率高于4~16时(白天)且在18~20时达峰值.同温度下鲍日摄食率与体重呈幂指数关系, 日(相对)摄食率随温度升高而增加, 而日相对摄食率、日相对生长率均随壳长、体重增加呈下降趋势.鲍在14~20℃内对海带的总转化效率为53%.鲍软体部、海带及鲍粪便干品的比能值分别为19.2、8.57和7.23kJ·g^-1.14~20℃皱纹盘鲍摄入能量的34.6~48.6%为粪能, 22.0~38.2%的能量用于自身代谢, 5.6~28.2%用于贝体软体部的生长.     

超声辅助低共熔溶剂提取的鳞杯伞多糖的体外消化与酵解特性

本研究主要探讨体外消化与粪便发酵对超声辅助低共熔溶剂提取的鳞杯伞多糖(D-CSFP)的化学组成、结构特征和生物活性的影响。结果表明,经唾液-胃-肠消化后,D-CSFP的还原糖含量分别从0.44mg/mL上升到0.45、0.55和0.57mg/mL;分子量分别由35312Da降低到32090、25 519和25473Da,但D-CSFP的官能团结构无明显改变。体外粪便发酵后,D-CSFP发酵液的OD600数值呈先增高后下降的趋势,为0.63→1.24→1.19;pH由6.75降低至6.13 (P<0.05);总碳水化合物含量由8.59 mg/mL降低至5.05 mg/mL (P<0.05);总短链脂肪酸含量由1.83 mmol/L显著上升至11.15mmol/L(P<0.05)。16SrRNA测序结果显示：D-CSFP可有效促进有益菌(如Bacteroides、Prevotella和Dialister)的相对丰度,抑制有害菌(如Klebsiella)的繁殖。综上所述,D-CSFP可作为一种潜在功能性食品被充分开发利用。