定向进化提高来源于Arthrobacter ramosus的MTHase的热稳定性

麦芽寡糖基海藻糖水解酶(maltosyltrehalose hydrolase,MTHase)是以淀粉或麦芽糊精为底物制备海藻糖的关键酶之一。来源于Arthrobacter ramosus的MTHase,表达量好,比活高,但热稳定性差,限制了其工业化应用。采用定向进化技术,筛选得到L137M和A216T两个突变体,在60℃下,野生型和两个突变体的半衰期(t1/2)分别为15.5、20.5和23.3 min,L137M和A216T的t1/2分别比野生型提高1.3和1.5倍。进一步考察了L137M、A216T和野生型酶在60℃分别和同样来源于Arthrobacter ramosus的麦芽寡糖基海藻糖合成酶(maltosyltrehalose synthase,MTSase)复配制备海藻糖,在相同的加酶量下,野生型、L137M和A216T的海藻糖转化率分别为51.3%,52.6%和55.7%,两个突变体的转化率都比野生型提高,说明突变体提高的热稳定性有利于海藻糖的转化率。     

重组大肠杆菌产Streptomyces sp. FA1来源木聚糖酶的摇瓶发酵优化

为了实现来源于Streptomyces sp. FA1的木聚糖酶的高效胞外分泌表达,对E.coli BL21(DE3)/pET20b(+)/coe/xynA基因工程菌的发酵产酶诱导条件进行优化,获得最优的诱导条件为25 ℃发酵6 h后添加终浓度为0.4 mmol/L的IPTG。在此基础上对发酵培养基进一步优化,得到最优培养基成分为:甘油11 g/L,酵母粉24 g/L,蛋白胨8 g/L,磷酸盐浓度89 mmol/L,镁离子4 mmol/L。最终酶活达到780.2 U/ml,为未优化前的2.2倍,是目前大肠杆菌摇瓶发酵产木聚糖酶的最高表达水平,为实现该酶的工业化生产奠定基础。     

D-阿洛酮糖3-差向异构酶在枯草芽孢杆菌中的高效表达及固定化细胞研究

将来源于Clostridium cellulolyticum H10的DPEase基因在食品级表达系统Bacillus subtilis中进行产酶研究,在3L发酵罐中高密度发酵最终酶活可达495U/ml,得到高表达量的DPEase酶液。通过硅藻土-海藻酸钠(吸附包埋法)对重组细胞进行固定化研究,结果表明,当海藻酸钠浓度为2%、细胞包埋量为50g/L、CaCl_2浓度为2%、硅藻土浓度为1%时,固定化细胞酶活回收率可达64%,固定化细胞与游离细胞相比最适pH不变,最适温度提高5℃,热稳定性明显提高,连续反应7个批次后转化率仍然为28%,仍保持81%的残余酶活,具有很高的工业应用价值。     

提高源自Bacillus circulans 251的β-CGTase对麦芽糖亲和性及其在生产海藻糖中的应用

将B. circulans 251β-CGTase应用于海藻糖制备,海藻糖转化率从50. 4%提高至71. 9%。为进一步提高底物的转化率,运用易错PCR-高通量筛选技术筛选对以麦芽糖为歧化反应受体的亲和性提高的B. circulans 251β-CGTase突变体。利用低底物浓度的96孔板4,6-亚乙基-对硝基苯-α-D-麦芽七糖苷(EPS)显色法,最终筛选得到了一株对麦芽糖亲和性提高的突变体M234I。将野生型β-CGTase和突变体酶M234I进行蛋白质纯化,测定其酶学性质。结果表明,突变体的比活为345. 25U/mg,野生型则为357. 63U/mg;突变体M234I对麦芽糖的K_m为0. 258 2mmol/L,仅为野生型(0. 474 9mmol/L)的54. 4%,对麦芽糖的亲和性显著提高;突变体的最适温度、最适p H较野生型未发生较大变化。以麦芽糊精(DE值16)为底物,将突变体M234I用于多酶复配体系生产海藻糖,酶反应结果表明海藻糖的转化率最高达74. 9%,较野生型β-CGTase提高约3%。     

山莓叶挥发油化学成分的分析

本研究以水蒸气蒸馏法提取山莓叶挥发油,气相色谱-质谱法(GC-MS)鉴定挥发油的成分,峰面积归一化法确定各成分的相对含量,结果表明:山莓叶挥发油含化学成分133种,其中88种成分得以鉴定;在挥发油成分中,二十一烷(C21H44)相对含量最多,为15.7%,其次为植物醇(C20H40O)和(+)-香橙烯(C15H24),相对含量依次为12.3%,7.98%。     

不同用足偏侧性大山雀的巢址选择对道路和建筑物分布的响应

行为偏侧化现象广泛存在于不同的动物类群。行为偏侧性不同的动物个体响应特定刺激的行为表现存在差异,可能会影响其适合度。探究行为偏侧化与适合度相关行为之间的联系,有助于理解行为偏侧化对物种适应自然环境能力的影响。然而,目前对不同行为偏侧性的动物个体在野外自然条件下响应特定刺激(如风险刺激)是否存在行为差异仍然知之甚少。2022年,本研究在河南董寨国家级自然保护区附近选取样地悬挂人工巢箱400个,并对利用巢箱繁殖的大山雀(Parus minor)进行了用足偏侧性测试。通过对比77只不同用足偏侧性的大山雀(雄性45只,雌性32只)巢址与人类干扰源(道路和建筑物)之间的距离,分析了左偏侧性和右偏侧性大山雀在人为干扰环境中的巢址选择差异。结果表明,雄性大山雀的巢址与最近道路以及最近建筑物之间的距离在左偏侧性和右偏侧性个体之间均没有显著差异。对于雌性大山雀,繁殖起始时间越晚,左偏侧性个体和右偏侧个体所利用的巢址均离最近道路更远,但仅左偏侧性个体的巢址到最近建筑物的距离更远,而右偏侧性个体的巢址到最近建筑物的距离不变。上述结果说明,行为偏侧性差异可能会影响个体在野外环境中对人类活动干扰的响应。由于国内外在相关领域开展研究较少,本研究建议在野生动物中开展更多工作,以深入探究行为偏侧化与动物适应变化环境的相关行为之间的联系。     

重组Bacillus subtilis产B.stearothermophilus环糊精葡萄糖基转移酶的发酵优化

利用本研究室已构建的重组菌Bacillus subtilis/pBSMuL3-α/β-CGTase对产B.stearothermophilus环糊精葡萄糖基转移酶的发酵产酶进行了优化,考察了培养基中重要成分:碳源、有机氮源、无机氮源、有机与无机氮源质量比、碳源与氮质量比、金属离子种类等单因素对该重组菌产α/β-CGTase的影响,并采用正交实验对发酵培养基进行优化,对优化结果分析可知,重组菌B.subtilis/pBSMuL3-α/β-CGTase发酵产α/β-CGTase的最优培养基成本为:葡萄糖5 g/L,氮源(鱼骨蛋白胨∶NH4Cl=3∶1)25 g/L,1 mmol/L Mg^2+。在最优条件下发酵培养,α/β-CGTase的酶活由原来TB发酵培养基的9.20 U/mL提高至20.32 U/mL,是优化前酶活的2.2倍,为α/β-环糊精葡萄糖基转移酶的工业应用提供了理论支持。     

大肠杆菌α-溶血素分泌途径研究进展

随着生物技术的不断发展,大肠杆菌胞外分泌分子机理日渐明晰,大肠杆菌表达系统成为实现规模化制备胞外重组蛋白的途径之一。本文综述了大肠杆菌α-溶血素分泌途径的转运机制及应用前景。     

一株PET降解菌株的筛选鉴定及降解特性

本研究进行了聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate,PET)降解菌株的分离、筛选和鉴定,以及降解机制的探究.用"分级筛选"策略,先利用塑料类似物对苯二酸二甲酯(diethyl terephthalate,DET)进行富集培养,在以PET颗粒为唯一营养源的无机盐固体培养基上进行涂布,从垃圾填埋场PET塑料样品中筛选获得具有降解PET颗粒能力的菌株JWG-G2.通过菌株形态观察、生理生化特性及16S rRNA序列分析,鉴定该菌株属于微杆菌属(Microbacterium sp.).菌株JWG-G2在pH 7.0、30℃时生长状态最佳.经菌株JWG-G2处理后,PET颗粒表面酯键特征官能团明显减少;PET颗粒失重率达到1％.菌株JWG-G2能够显著降解PET中间体对苯二酸单羟乙酯钠盐(monohydroxyethyl terephthalate,MHET)和对苯二甲酸双羟乙酯(bishydro-xyethyl terephthalate,BHET)多聚体,其降解率分别为4.5％和11.2％.菌株JWG-G2具有较好的PET颗粒及其中间体降解作用,为降解机制的深入研究提供一定理论基础.     

新疆玛纳斯河流域土壤螨类群落多样性

为探究玛纳斯河流域不同生境土壤螨类群落多样性及其时空特征,采用野外采样和改进的Tullgren法采集土壤螨类进行分类鉴定及比较分析。结果,共采集土壤螨类33208只,隶属4亚目86科140属。其中Ceratozetes和Oribatula为优势类群。不同垂直带生境土壤螨类个体数量和类群数量之间差异显著(P0.05),个体数依次为ⅥⅪⅧⅨⅠⅩⅦⅣⅤⅡⅢⅫ。垂直分布表明不同土层间的个体数差异极显著(P0.01),土壤螨类主要集中分布于表层土壤。不同生境土壤螨类在不同季节均有显著差异(P0.05),个体数依次为9月4月7月11月。在12种不同生境之间土壤螨类群落多样性指标均有显著差异(P0.05),Shannon-Wiener多样性指数(H)依次为ⅠⅤⅣⅥⅢⅩⅡⅨⅧⅦⅪⅫ,而Margalef(M)丰富度指数依次为ⅠⅥⅢⅩⅪⅧⅤⅣⅦⅡⅨⅫ。不同生境土壤螨类群落间的相似性处于中等不相似。结果表明研究流域不同垂直带生境土壤螨类群落多样性具有明显的生境和季节变化特征。