放线菌来源的羊毛硫肽研究进展

羊毛硫肽(lanthipeptide)是一类由核糖体合成并经翻译后修饰的含羊毛硫氨酸或β-甲基羊毛硫氨酸的多肽。近年来,放线菌来源的羊毛硫肽因其突出的抗菌活性和罕见的生物活性而备受关注。本文重点对放线菌来源的不同类型的羊毛硫肽的结构特征及其特性进行了综述,讨论了生物或化学方法修饰天然羊毛硫肽和基因组挖掘发现结构新颖的羊毛硫肽在开发符合实际应用需求的放线菌来源的羊毛硫肽中的应用,并对放线菌来源的羊毛硫肽的应用潜力进行了总结和展望。     

赤霉素A_4、A_7的发酵研究

初选藤仓赤霉菌(Gibberella fujikuroi)农大17菌株为赤霉素A_4、A_7(GA_4、GA_7)的生产菌,该菌株GA_(4+7)的积累量,除与营养条件有关外,温度和pH是极为重要的因子,随着发酵温度从28℃上升至32℃,GA_(4+7)的产量由21μg/ml增至81μg/ml,GA_3由702μg/ml降至328μg/ml。pH回调至中性,GA_(4+7)的产量由75μg/ml增至180μg/ml,GA_3由322μg/ml降至211μg/ml。此外,设法延长发酵周期也是增加GA_(4+7)的一个因素。综合上述条件,即发酵过程中,发酵液的pH由48h前的4回调并维持在6.7左右,温度由28℃上调并控制在32℃,摇瓶培养12天,GA_(4+7)的产量达890μg/ml,20—600L发酵罐发酵240h,GA_(4+7)产量达680μg/ml左右。GA_(4+7)浓度的测定亦作了简化处理,发酵液不经提取,可直接用硅胶板G薄层层析(TLC)后进行荧光比色,产品测定宜采用高效液相色谱法(HPLC)。按照上述条件培养的农大17菌株,产生GA_3、GA_7和GA_4的比例为23.131:16.105:31.258,GA_4高于有关报道。     

细菌素对产生菌获得生存优势及其诱导合成条件的研究进展

细菌素可以有效抑制其他细菌的生长,是产生菌获得生存优势的重要手段。细菌素使产生菌获得竞争优势基于两个方面:就产生菌自身而言,将细菌素吸附于细胞表面可能增强细胞表面疏水性,进而对定殖产生正向作用;就目标菌而言,细菌素可以自外而内抑制目标菌生物被膜、细胞壁、细胞膜的合成或破坏其结构完整性,同时还可影响其功能基因的表达。然而,伴随细菌素合成的往往是一簇基因的共同表达,需要一定的非生长相关性能量和物质消耗。因此,为实现细菌素合成的调控,细菌素表达基因的开启受制于细菌素自诱导、共培养诱导和环境因子诱导等一系列条件,以实现细菌素利用效率的最大化。根据细菌素主要的抑菌/杀菌机制,我们展望了细菌素耐受性突变菌株可能具有更强流动性细胞膜和(或)更高效小分子合成途径和(或)细菌素受体突变的特征,并提出了科学使用细菌素的建议。     

耐高温α-淀粉酶分子结构与异源表达研究进展

耐高温α-淀粉酶是数千年前即取得工业化应用的重要工业用酶。由于其具有热稳定性好、液化彻底、易保存等优势,在淀粉制糖、味精、啤酒等食品发酵以及纺织印染等行业都有着广泛的应用。本文首先就耐高温α-淀粉酶的菌种来源、结构与功能、α-淀粉酶酶活性提升、基因工程菌的构建等方面已取得的研究成果进行综述,然后对耐高温α-淀粉酶外源表达最新研究成果进行了总结。文章最后分析讨论了在耐高温α-淀粉酶开发方面国内现有水平与国际领先水平的差距,以期为耐高温α-淀粉酶的开发提供参考及思路。相信随着代谢工程和过量表达等技术手段的相继应用及业界的持续努力,我国耐高温α-淀粉酶的开发必将取得飞跃式发展。     

赤霉素A4、A7的发酵研究

初选藤仓赤霉菌(Gibberella fujikuroi)农大17菌株为赤霉素A_4、A_7(GA_4、GA_7)的生产菌,该菌株GA_(4+7)的积累量,除与营养条件有关外,温度和pH是极为重要的因子,随着发酵温度从28℃上升至32℃,GA_(4+7)的产量由21μg/ml增至81μg/ml,GA_3由702μg/ml降至328μg/ml。pH回调至中性,GA_(4+7)的产量由75μg/ml增至180μg/ml,GA_3由322μg/ml降至211μg/ml。此外,设法延长发酵周期也是增加GA_(4+7)的一个因素。综合上述条件,即发酵过程中,发酵液的pH由48h前的4回调并维持在6.7左右,温度由28℃上调并控制在32℃,摇瓶培养12天,GA_(4+7)的产量达890μg/ml,20—600L发酵罐发酵240h,GA_(4+7)产量达680μg/ml左右。GA_(4+7)浓度的测定亦作了简化处理,发酵液不经提取,可直接用硅胶板G薄层层析(TLC)后进行荧光比色,产品测定宜采用高效液相色谱法(HPLC)。按照上述条件培养的农大17菌株,产生GA_3、GA_7和GA_4的比例为23.131:16.105:31.258,GA_4高于有关报道。     

环状细菌素研究进展

细菌素是一类由细菌核糖体合成的抗菌肽,是产生菌获得生存优势的重要手段。与大多数线性细菌素不同,环状细菌素具有N端和C端共价连接的特殊结构。这种环状结构赋予环状细菌素良好的耐热性、广泛的pH适应性和抗蛋白酶降解能力,在食品防腐和对治耐药性细菌领域表现出巨大的应用潜能。通过对已发现的环状细菌素结构分析发现,相对于一级结构,其三级结构的相似性更高,可以作为环状细菌素归类的依据。环状细菌素的生物合成机制尚不清楚,但其环化机制是最具价值的研究热点,可为其他一些肽类物质的合成提供支架,从而提高应用潜能。环状细菌素抑菌机制主要是在目标菌株的细胞膜上穿孔,使胞内物质外流,进而导致目标细菌死亡。其有类似于抗生素的抑菌活性和有别于抗生素的抑菌机制,为治疗日益严重的耐药性病原菌提供了可靠备选资源。本文综述了环状细菌素的构效关系、生物合成和抑菌机制方面的研究进展,希望能够对环状细菌素的深入研究和应用提供有价值的参考。     

深海极端微生物菌群及代谢产物多样性的研究进展

海洋覆盖了地球表面积的四分之三,它不仅是生命的起源,而且还孕育了各种极端微生物。它们存在于海洋极端环境中,如热液喷口、热泉、咸湖和深海层等,由于生境太过恶劣,一度被认为是生命的禁区。随着人类对深海极端环境微生物研究的不断深入,已经探索到那里具有丰富的菌群资源和具有潜在价值的天然生物活性产物。这些极端微生物能够适应极高温、极低温、高压、高盐、高放射性和极度酸碱性等极端环境,具有特殊的生物多样性、遗传背景和代谢途径,能够产生各种具有特殊功能的酶类及其他活性物质,展现出巨大的研究价值和应用潜力。研究海洋极端微生物对探索生物多样性、新资源开发利用及对地球生物学研究等都具有重要意义。     

副溶血弧菌噬菌体Vpas_PP24的分离鉴定及生物学特性

【背景】副溶血弧菌是南美白对虾养殖中常见的致病菌,传统的抗生素防治办法不仅低效,而且越来越难以满足食品安全和绿色环保及可持续发展的要求。副溶血弧菌的生物防治是南美白对虾养殖业可持续发展的必由之路。噬菌体是天然安全的活体抗菌剂,因其对特定细菌的专一性感染和高效性裂解而备受关注。【目的】分离一株能高效裂解副溶血弧菌的烈性噬菌体,为探索副溶血弧菌的噬菌体防治方法提供基础研究。【方法】以28株病虾来源的副溶血弧菌为宿主菌,用双层琼脂平板法从海鲜市场污水中分离副溶血弧菌噬菌体;点斑法测定噬菌体的裂解谱,并对筛选到的宽裂解谱噬菌体进行透射电镜(transmission electron microscopy,TEM)观察、生物学特性测定和全基因组序列分析。【结果】分离筛选到一株副溶血弧菌烈性噬菌体,命名为Vpas_PP24。透射电镜观察显示该噬菌体头部为二十面体,有一长尾,头部长约92 nm,宽约46 nm,尾部长约147 nm,属于有尾噬菌体目长尾噬菌体科。其基因组全长83 482 bp,预测有118个开放阅读框(open reading frames,ORFs),具有已知功能的有13个,不含非编码RNA、毒力基因及抗生素抗性基因。基因组一致性对比显示噬菌体Vpas_PP24可能为弧菌噬菌体的一个新种。Vpas_PP24对28株副溶血弧菌的裂解率为54%,对其他种属的116株弧菌的总裂解率为16%;最佳感染复数(multiplicity of infection,MOI)为0.000 1,效价可达3.0×10¹⁰ PFU/mL。一步生长曲线显示Vpas_PP24的潜伏期为10 min,暴发期为150 min,暴发量为30 PFU/cell。该噬菌体在温度<50 ℃、pH 4.0-11.0范围内活性稳定,对糜蛋白酶、木瓜蛋白酶和对虾肝胰腺酶提取液的水解作用不敏感,但蛋白酶K可快速使其失活,紫外辐照也能使Vpas_PP24失活。宿主菌对该噬菌体的不敏感突变频率为2×10^-5。【结论】分离筛选到一株裂解谱较宽、基因型较新、生物学性质较稳定的副溶血弧菌噬菌体,该噬菌体具有进一步开发成为新型副溶血弧菌抗菌剂的潜力。     

胶红酵母CYJ03的体外体内抗氧化活性研究

旨在深入研究海洋源胶红酵母CYJ03的抗氧化能力,挖掘其开发成抗氧化产品的潜力.通过测定CYJ03的过氧化氢耐受性,及其发酵上清液、完整细胞和色素提取物3种不同组分的还原力、自由基清除能力和Fe2+螯合能力来评价该菌株的体外抗氧化能力;通过在罗非鱼日粮中添加CYJ03,测定罗非鱼的生长性能以及血清和肝脏的总抗氧化能力(...