五株乳酸菌和三株芽孢杆菌的生物学特性和功能

【背景】乳酸菌和芽孢杆菌是应用于生产最多的益生菌,但不同菌株间的生长特性均不相同,因此了解菌株的生物学特性具有重要意义。【目的】研究菌株的生物学特性,能合理地开发和利用菌株,以保证菌株生产应用的安全性。【方法】活化后鉴定5株乳酸菌和3株芽孢杆菌并对其形态进行观察,探究菌株的生长曲线、产酸能力及最适生长条件,测定菌株的抑菌活性和产酶性能,同时探究菌株的益生性和安全性。【结果】五株乳酸菌分别编号鉴定为干酪乳杆菌R1、副干酪乳杆菌R2、香肠乳杆菌R3、福莱乳杆菌R4和唾液乳杆菌R5;3株芽孢杆菌分别编号命名为贝莱斯芽孢杆菌Y1、枯草芽孢杆菌Y2和地衣芽孢杆菌Y3。八株菌形态结构均不相同但都为杆状,均在2–10 h为对数生长期,18–24 h为稳定期,培养24 h时乳酸菌和芽孢杆菌的活菌数均保持在10⁹和10⁸ CFU/mL,最适生长温度为37.0℃。乳酸菌具有较强的产酸能力和抑菌活性,芽孢杆菌有较强的产酶性,在人工胃液中都有较强的耐受性。八株菌都无溶血活性、无毒力基因、对抗生素都保持中度敏感以上;其中唾液乳杆菌有四环素耐药基因,但对四环素抗性为中度敏感。【结论】八株菌生长繁殖速度快,乳酸菌产酸能力和抑菌活性较强,芽孢杆菌具有较强的产酶性能,在体外具有较好的益生性和安全性,可应用于生产实践。     

延长光照时间对烟草叶片生长发育及光合特性的影响

以烤烟品种‘云烟87’为材料,采用夜间人工补光的方式,以自然光照时间为对照,设置增加1h、2h和3h光照3个处理,研究延长光照时间对烟草生长发育、叶绿素含量及光合作用、叶绿素荧光参数和光响应曲线的影响。结果表明:(1)与对照相比,延长光照时间2h处理下烟株叶长、叶宽、株高显著增加,1h、3h处理影响不显著。(2)延长光照处理显著降低比叶面积,提高叶片叶绿素a、b、叶绿素a+b、类胡萝卜素含量,但1h、3h处理的变化幅度小于2h处理。(3)延长光照时间1h和2h处理下叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)显著升高,3h处理影响不大;延长光照处理显著提高了PSⅡ最大光化学量子效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)、光化学淬灭系数(qP),降低了非光化学淬灭系数(NPQ),其中2h处理影响幅度最大,但对初始荧光强度F0影响不显著;延长光照处理下烟草叶片的最大净光合速率(Pmax)和光饱和点(Isat)均升高,但光补偿点(Ic)没有明显的变化。研究表明,适当延长光照时间有利于叶片生长发育和干物质积累,提高叶绿素含量,促进光合作用,缓解光抑制现象,充分利用光能,提高叶片光合同化效率。     

马铃薯种质资源的晚疫病抗性鉴定

采用离体叶片接种法,对43份马铃薯种质资源进行晚疫病抗性鉴定、比较和评价。以接种5 d后的感病品种‘Désirée’和抗病品种‘加湘1号’叶片症状为对照,鉴定出5份表现为高抗的种质资源,其中包含3个Solanum phurejia和2个S. tuberosum ssp. andigena材料。另外,还鉴定出14份中抗材料(No. 7～20)。结果表明,野生种和安第斯山栽培亚种马铃薯资源的抗性材料较为丰富,可作为晚疫病抗病育种的亲本。     

滇金丝猴粪便微生物来源的β-半乳糖苷酶基因的表达及酶学性质

【目的】对滇金丝猴粪便微生物来源的β-半乳糖苷酶进行异源表达和纯化,并研究其酶学性质。【方法】从滇金丝猴粪便微生物的宏基因组中克隆出一个β-半乳糖苷酶基因galRBM20_1,对该基因进行异源表达和酶学性质分析。构建含有T7强启动子的pEASY-E2-galRBM20_1质粒,转化至大肠杆菌BL21(DE3),经IPTG诱导表达后进行酶学性质研究。【结果】滇金丝猴粪便来源的β-半乳糖苷酶(galRBM20_1)最适pH为5.0,在pH 4–7之间能保留70%及其以上的活性。最适温度为45°C,在37°C和45°C下耐受1 h,酶活不变。特别的是,该酶具有良好的Na Cl稳定性,经1–5 mol/L的Na Cl作用1 h后,相对酶活均能超过初始酶活:当NaCl的作用浓度为4 mol/L时,β-半乳糖苷酶相对酶活最高(146%);当NaCl的作用浓度为5mol/L时,β-半乳糖苷酶的相对酶活仍达到135%。【结论】本研究从滇金丝猴粪便微生物的宏基因库中克隆得到β-半乳糖苷酶基因galRBM20_1,并成功在大肠杆菌BL21(DE3)表达,首次从动物胃肠道宏基因组中获得具有耐盐和转糖基产Galactooligosaccharides(GOS)性能的β-半乳糖苷酶。该酶具有良好的耐盐性,和较广的pH作用范围,使其在食品、生物技术领域和环保方面的发展具有良好的应用价值。     

云南三种特色柑橘属果皮精油成分及活性研究

为探究云南特色柑橘属西双版纳曼赛龙柚、元江绿皮冰糖橙、德宏青柠的果皮精油成分及抗肿瘤活性。该研究采用水蒸气蒸馏法提取西双版纳曼赛龙柚、元江绿皮冰糖橙、德宏青柠果皮的精油,通过GC-MS开展定性定量成分分析,并通过MTT法开展果皮精油抑制肿瘤增殖研究。结果表明:德宏青柠果皮精油提取率最高、元江绿皮冰糖橙果皮精油次之、西双版纳曼赛龙柚果皮精油最低; 从西双版纳曼赛龙柚、元江绿皮冰糖橙、德宏青柠的果皮精油中分别鉴定出24种、11种、13种成分,月桂烯、萜品烯是三种精油的共有成分。西双版纳曼赛龙柚和元江绿皮冰糖橙的果皮精油中都含有β-蒎烯、3,7-二甲基-1,6辛二烯-3-醇、柠檬烯、α-松油醇,以及重要香料成分乙酸二甲基苄基原酯和二氢茉莉酮酸甲酯,其中西双版纳曼赛龙柚精油中柠檬烯含量高达72.097%,德宏青柠精油中含有活性成分柠檬醛。三种精油对胃癌细胞MKN-45、人乳腺癌细胞MCF-7和结直肠癌细胞HCT-116均有一定的抗肿瘤活性,并呈剂量依赖关系。该研究结果可为云南三种特色柑橘属植物的开发和应用提供科学依据。     

民族药马利筋内生真菌生物活性研究

药用植物内生真菌能产生与宿主相同或相似的活性物质,民族药马利筋生物活性广泛。为获得马利筋活性内生真菌资源,该研究基于“民族药-内生真菌-活性成分”的思路,考察了168株马利筋内生真菌代谢产物的生物活性,并分别采用SRB法、Griess法、PNPG法和DPPH法对内生真菌发酵液乙酸乙酯提取物进行抗肿瘤、抗炎、α-葡萄糖苷酶抑制和抗氧化等生物活性测定,对活性菌株进行ITS菌种鉴定。结果表明：（1）所筛选的168株内生真菌中有22株表现出不同程度的生物活性。其中,9株内生真菌具有显著抗肿瘤活性,其IC₅₀值在0.1～40μg·mL^-1之间;菌株MJF-53在2.5μg·mL^-1时对LPS诱导的Raw264.7释放的NO和IL-1β均具有明显的抑制作用;7株内生真菌表现出不同程度的α-葡萄糖苷酶抑制活性,其IC₅₀值在1.0～4.0 mg·mL^-1之间,其中MYF-16和MYF-55对α-葡萄糖苷酶抑制活性接近阿卡波糖;19株内生真菌具有不同程度的DPPH自由基清除活性,其中菌株MYF...     

灵芝不同菌株胞外多糖的单糖组成和抗氧化活性分析

灵芝多糖是药用真菌灵芝的主要活性成分之一。早期研究发现不同灵芝子实体多糖的单糖组成和活性存在差异,但不同灵芝菌株胞外多糖的单糖组成和活性是否有区别仍不清楚。本研究通过液体发酵获得灵芝菌株5.26和5.616的胞外多糖,使用DEAE-cellulose和Sephadex G-200柱色谱分离纯化得到了两种多糖(5.26-2-1和5.616-2-1),并对5.26-2-1,5.616-2-1的单糖组成和抗氧化活性进行了分析。结果表明,5.26-2-1主要由甘露糖、半乳糖醛酸、半乳糖和葡萄糖组成,而5.616-2-1主要由甘露糖、半乳糖和葡萄糖组成。5.26-2-1中葡萄糖的摩尔百分比为63.97%,显著高于5.616-2-1 (29.3%),但半乳糖的摩尔百分比为9.34%,显著低于5.616-2-1 (42.78%)。当多糖质量浓度为2 mg/mL时,5.26-2-1的Fe²⁺螯合能力、对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)和羟自由基(·OH)的最大清除率分别为71.9%、71.3%和60.8%,显著高于5.616-2-1的值(63.5%、60.4%和51.8%)。本研究有助于灵芝多糖的开发与利用,为进一步探究灵芝多糖的构效关系提供了重要信息。     

乳酸菌合成叶酸的研究进展

叶酸普遍存在于各类食物中,但由于叶酸的不稳定性以及饮食习惯的差异性,各国叶酸缺乏现象普遍存在。叶酸是参与核酸合成及细胞分裂分化的重要物质,叶酸缺乏引起机体功能的混乱,由此引发癌症等一系列的疾病。大部分乳酸菌是叶酸缺陷型菌株,但越来越多的研究表明其很多种类都具有叶酸合成能力。本文主要概述产叶酸乳酸菌的分类,乳酸菌生物合成叶酸的机制,以及利用乳酸菌进行的叶酸基因工程研究进展。     

辣椒雄性不育系葡萄糖-6-磷酸脱氢酶基因的克隆及表达分析

为了深入研究辣椒雄性不育与能量代谢之间的关系,该研究以辣椒近缘物种番茄的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶基因(G6PDH)同源序列为基础,采用电子克隆的方法克隆出辣椒CaG6PDH基因。利用荧光定量PCR技术,对辣椒雄性不育系9704A与其保持系9704B花蕾发育的不同阶段,以及保持系9704B不同组织(茎、叶、花、果皮、胎座、种子)中CaG6PDH基因进行表达分析。结果表明:两系中获得的CaG6PDH基因的编码序列一致,全长1 533bp,编码510个氨基酸残基;辣椒CaG6PDH基因在保持系不同组织中表达量存在差异,胎座中表达量最高,茎中表达量最低;辣椒CaG6PDH基因的表达量在花蕾发育的不同阶段雄性不育系均高于保持系,此种差异在小孢子发育的单核期与成熟期尤为明显,这种差异可能使雄性不育系能量代谢供应出现异常,从而影响小孢子的正常发育而导致雄性败育。