赭曲霉G蛋白偶联受体的鉴定及生物信息学分析

【目的】预测并分析赭曲霉(Aspergillus ochraceus)中存在的G蛋白偶联受体(G-protein- coupled receptors,GPCRs)的结构特征和理化性质,探究赭曲霉GPCR超家族蛋白的结构及所接收配体的聚类情况以及与其他同源蛋白的进化关系,为深入开展赭曲霉中GPCRs的定位、功能研究提供理论基础,也有望从G蛋白信号途径角度抑制赭曲霉毒素的产生,进一步控制粮食的真菌毒素污染。【方法】基于已经报道的曲霉属典型GPCRs序列,在赭曲霉全基因组中进行BLASTp比对以获取候选GPCRs蛋白。通过SMART及多种软件进行保守结构域,特别是跨膜结构的分析,进一步分析候选序列的理化性质、信号肽、二级结构及亚细胞定位等特征。最后,利用MEGA构建赭曲霉中GPCRs与同源蛋白的系统发育树进行遗传关系的比较。【结果】明确赭曲霉存在 15个具有典型7次跨膜结构的GPCRs蛋白,不存在信号肽及转运肽,均含有较高比例的α螺旋结构,15个蛋白质中有7个定位在细胞膜。赭曲霉中的GPCRs与黄曲霉等曲霉属中相应的同源序列具有较近的亲缘关系。【结论】本研究首次对赭曲霉的GPCR超蛋白家族进行了预测,分析其结构及理化性质,探讨了其与同源蛋白的聚类情况,为深入开展赭曲霉GPCRs的功能研究提供理论基础。     

一株产毒曲霉拮抗细菌的筛选、鉴定及抑菌活性研究

为获得同时抑制产毒赭曲霉(Aspergillus ochraceus)和黄曲霉(Aspergillus flavus)生长的拮抗菌株,充分开发利用有益微生物资源。从种植园土壤和赤豆(Vigna angularis)中分离筛选拮抗赭曲霉和黄曲霉的细菌,通过形态学、生理生化反应、16S rDNA序列同源性及特异PCR鉴定其种属;并研究菌株发酵上清液的抑菌稳定性等指标。结果显示,从种植园土壤中筛选出同时抑制赭曲霉和黄曲霉生长的拮抗细菌SC-B15,对赭曲霉和黄曲霉抑菌率分别达到47.30±13.17%和52.44±2.78%,鉴定结果为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。其上清液对赭曲霉和黄曲霉的抑菌圈直径分别为15.03±2.66 mm和13.95±2.62 mm。抑菌物质在20-40℃,pH 6-10条件下保持稳定,对胰蛋白酶和木瓜蛋白酶不敏感,显微检测赭曲霉和黄曲霉菌丝均出现异常。分离自土壤的B. amyloliquefaciens SC-B15菌株及其上清液可以有效抑制产毒赭曲霉和黄曲霉,对食品及饲料的防霉抑菌具有一定的开发应用价值。     

食品微生物学课程思政探索与实践

课程思政作为一种新的教学理念,近年来被广泛推崇。其核心在于将思政教育融入教学实践活动中,提倡一种"隐形教育"。本文从课程思政的现状入手,分析了思政教育融入"食品微生物学"课程的必要性,重点论述了思政元素的挖掘途径。通过将教材知识点与思政教育有机结合,实现巩固知识、加强思政教育的目的,培养学生的科学精神、人文精神,实现民族文化自信。食品微生物学作为食品科学与工程专业的核心课程,要求理论联系实际。本文通过调查研究总结该课程的实践成效,探索该课程思政教育的专业知识切入点,并为后续食品专业课程思政的有效教学途径进行更深层次的探索提供参考。     

赭曲霉毒素A的产生、毒性机制与生物合成研究进展

赭曲霉毒素A(ochratoxin A, OTA)是曲霉属和青霉属等真菌的次生代谢物,广泛污染谷物、葡萄、坚果等农产品和饲料,造成严重的经济损失。此外,OTA的肝肾毒性和三致作用(致畸、致癌、致突变)已经得到越来越多的数据支撑,证实其对人类健康存在巨大威胁。OTA及其衍生物的理化性质已经有较为全面的研究,但是其合成过程及调控机理尚不明确。本文整理了赭曲霉毒素A的理化性质及产毒菌株,总结了OTA污染及致病情况的最新研究进展和各国的限量标准,最后分析了OTA的合成机制,讨论了未来OTA理论及应用层面的研究方向,为赭曲霉毒素A的风险评估提供数据支持,同时为OTA生物合成和调控机制提供理论参考。     

基于序列和结构分析的酶热稳定性改造策略*

功能酶被广泛应用于食品、化工、医药等领域,但却容易受高温环境限制,导致催化效率降低。以分子改造为目的的蛋白质工程技术是解决这一问题的关键环节,其能够对酶结构和功能进行改造,获得热稳定性好的工业酶。传统的定向进化方法只能依靠随机突变进行人工筛选,具有效率低、针对性差等缺点;理性设计作为酶热稳定性改造的主要方法,可借助各种计算机程序和软件预测潜在突变位点,但其要求对酶的催化机制、热稳定性机制有深入了解。对于大多数天然酶而言,酶的序列和晶体结构是最容易获取的信息,也是预测功能的重要基础。从酶的序列和晶体结构入手,重点介绍了共识突变、基于序列偏好性的突变、截短柔性区域、优化分子内相互作用力、刚化催化活性区域及计算机辅助筛选柔性位点等常用策略,这些策略具有筛选效率高、改造准确性高、实用性强等优点。结合多种酶的热稳定性改造案例进行分析,旨在为不同酶的改造策略选择提供有效参考,同时也为工业酶的耐热性研究提供理论支持。     

硫酸软骨素荧光传感器的构建新策略

硫酸软骨素（chondroitin sulfate,CS）是一类从动物组织中提取的蛋白类黏性多聚糖,在人体免疫调节、缓解关节疼痛、抗凝活性和保护神经元等方面发挥效用,开发硫酸软骨素传感器对生物医药行业研发相关药剂、保健产品质量的粗筛具有重要意义。利用荧光传感器制备简便、响应迅速、选择性强的特点,用阳离子聚合物PDDA诱导芘基分子HPTS自组装,导致荧光淬灭构建传感器。研究结果显示,待测物的加入引起510 nm处荧光强度的恢复,最终建立了实际样品中CS的快速分析方法。构建的硫酸软骨素荧光传感器在浓度0～5 μmol·L-1间呈现良好的线性关系,线性方程为y=1.907 52+0.273 59x(R2=0.998 2),检出限为2.8 μmol·L-1,样品加标回收率在104%～121%之间。该传感器具有水溶性好、特异性强、直观可视等特点。     

氧脂素对赭曲霉在大豆培养基质中合成赭曲霉毒素A的影响

【背景】赭曲霉毒素A (ochratoxin A,OTA)是曲霉属和青霉属等真菌的次级代谢产物,严重威胁农产品及食品安全,氧脂素羟基十八碳二烯酸(hydroxyoctadecaenoic acids,HODEs)被认为可能是曲霉属的群体感应信号分子,调节曲霉的生长发育和次级代谢物生成。【目的】主要研究HODEs对赭曲霉(Aspergillusochraceus)菌株AS3.4412产生OTA的影响,检测孢子密度、培养基类别以及内、外源HODEs作用下OTA产量的不同变化。【方法】分别在PDB、黄豆和黑豆培养基中进行赭曲霉的培养,采用高效液相色谱-荧光检测法测定OTA含量,采用高效液相色谱-质谱法测定氧脂素含量,根据变化规律寻找赭曲霉群体密度、氧脂素、OTA三者间的关系。【结果】低密度赭曲霉培养物(103 spores/mL)中9(S)-HODE/13(S)-HODE及OTA产量高于高密度赭曲霉(106 spores/mL);外源添加9(S)-HODE能促进OTA合成,13(S)-HODE可以抑制OTA合成;赭曲霉侵染抗氧化能力更高的黑豆产生更多的OTA。【结论】OTA的合成受到赭曲霉群体密度和氧脂素的影响,推测9(S)-HODE和13(S)-HODE是赭曲霉群体感应信号分子,并且二者在调节OTA合成中具有相反的作用。