白腐真菌血红密孔菌漆酶复合酶预处理烟梗丝的响应面法优化

烟梗是烟草工业的重要副产物,也是宝贵的自然资源。本研究首先利用白腐菌漆酶对烟梗丝进行预处理,提升了添加烟梗丝的卷烟品质;然后分别以木质素、纤维素、半纤维素和果胶的降解率为响应值,采用Box-Behnken设计建立方程模型,对漆酶、纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶组成的复合酶预处理烟梗丝条件进行了优化。结果表明：每100g烟梗丝加入30U漆酶,在料液比为35%、温度为30℃、酶解pH为5处理48h的条件下预处理的烟梗丝对提升卷烟品吸效果最佳,烟梗丝中木质素、纤维素、半纤维素和果胶的降解率分别为20.16%、15.10%、7.20%和12.40%;为获得与之相同的各组分降解率,响应面法优化漆酶复合酶最佳处理条件为：每100g烟梗丝加入漆酶14.72U、纤维素酶1.00U、半纤维素酶1.00U、果胶酶8.45U。验证发现烟梗丝各组分降解率实测值与理论值无显著性差异,且显微结构观察显示复合酶处理后的烟梗丝表面致密结构被破坏,孔洞数量明显增加。本研究获得的白腐菌漆酶预处理后的烟梗丝在卷烟中的添加能有效改善卷烟品质,且漆酶复合酶的使用大幅减少了漆酶的用量,降低了漆酶预处理烟梗丝的成本,为废弃烟梗生物质的资源化利用提供了重要依据。     

黄曲霉毒素生物合成的遗传调控研究进展

黄曲霉毒素是一类具有较强毒性和致癌力的次级代谢产物,在小麦、水稻、玉米和花生等多种粮食、油料、饲料和食品中检出率均比较高。因此,黄曲霉毒素不仅给人和动物的健康造成极其严重的威胁,而且也给食品和饲料等行业造成了巨大的经济损失。黄曲霉毒素主要由黄曲霉和寄生曲霉产生。自上个世纪60年代首次发现黄曲霉毒素以来,研究者在黄曲霉毒素合成途径、降解、合成机制和致病机理等方面做了大量研究。本文主要综述近年来国内外以黄曲霉为对象的黄曲霉毒素合成的遗传调控机制研究进展。从转录调控、蛋白翻译后修饰、信号转导途径、参与生长发育和形态建成的蛋白和其他酶等方面对黄曲霉毒素合成机制展开综述,为今后进一步深入系统研究黄曲霉毒素合成机制奠定基础,同时为制定防治黄曲霉及其毒素的策略提供理论基础。     

黄曲霉Ste50衔接子蛋白对生长发育及致病性的影响

[目的] Ste50是真菌中重要的衔接子蛋白,在多个MAPK级联通路中起重要的信号衔接与传递作用。本研究鉴定出了黄曲霉AflSte50蛋白,并发现了其对黄曲霉的生长、产孢、致病能力和响应渗透压胁迫等方面的影响。[方法] 首先通过生物信息学方法在黄曲霉NRRL 3357中鉴定出ste50基因,并通过同源重组的方法构建了ste50基因的敲除和互补突变体菌株。而后,对基因敲除在黄曲霉生长发育、次级代谢产物合成和胁迫响应等方面的作用进行了研究。[结果] 与野生型相比,△Aflste50菌株生长速度和AFB₁合成量降低且不能产生菌核,同时对花生、玉米种子的致病能力下降。该基因在渗透胁迫条件下正调控MAP激酶的磷酸化水平,但对细胞壁胁迫无响应。[结论] Ste50（AFLA_002340）是黄曲霉衔接子蛋白,影响黄曲霉的生长、发育和AFB₁的合成,能够响应渗透压胁迫,在HOG通路中发挥作用。     

L-谷氨酰胺高产菌株的定向选育及产胺条件的研究

谷氨酞胺(Gln)是L—谷氨酸γ—羧基酞胺化的一种氨基酸,其结构式为NH2OC—CH2－CH2－CH2COOH。它具有许多特殊的功能,科学家将其归类为条件必需氨基酸。当肌体生病时应补充更多的谷氨酞胺。尤其在治疗胃溃疡、十二指肠溃疡上有独特的疗效,也是一种很有发展前途的新药。但长期以来,药用谷氨酞胺一直处于紧缺状态,一方面由于难以找到高产且性能稳定的生产菌株,另一方面几乎都是在放大试验上遇到了困难^[1,2]。     

化感水稻根际微生物类群及酶活性变化

以化感水稻PI312777（PI）和非化感水稻Lemont（LE）为材料,分别测定不同水稻叶龄期（3～7叶期）根际微生物区系变化及根际土壤酶活性.结果表明,化感水稻明显影响土壤根际微生物类群及相关酶活性.化感水稻PI根际细菌、放线菌、固氮菌的数量高于非化感水稻LE,增幅分别在11.2%～28.3%、40%～78.6%和111.5%～173.9%之间,而真菌数量低于非化感水稻LE,最高仅为其值的25.5％,说明化感水稻PI对绝大多数细菌、放线菌、固氮菌生长有促进作用,对一些真菌生长有抑制作用.进一步分析表明,化感水稻PI对氨化细菌、亚硝酸细菌、硝酸细菌、好气性固氮菌、好气性纤维素分解菌、硫化细菌的生长具有促进作用,其中以氨化细菌、好气性固氮菌的更为明显,最低增幅分别为53.7％和57.6％;而对反硫化细菌、反硝化细菌生长有抑制作用,其值最高分别为非化感水稻的54.2％和50.6％.此外,化感水稻PI根系分泌物对脲酶、磷酸酶、蔗糖酶的活性具有促进作用,而对过氧化氢酶则呈抑制作用.     

2种石房蛤毒素完全抗原交联方法的比较及多克隆抗体的制备

[目的]探究石房蛤毒素(STX)完全抗原制备方法和STX多克隆抗体免疫方案。[方法]通过碳二亚胺法(EDC)和高碘酸盐法(periodate reaction)2种交联方法,将小分子石房蛤毒素与牛血清白蛋白(BSA)、鸡卵清蛋白(OVA)和孔血蓝蛋白(KLH)分别进行交联,制备了6种形式STX完全抗原,并对交联物进行琼脂糖凝胶电泳鉴定和紫外吸收峰迁移变化鉴定。分别将EDC法和高碘酸盐法交联的STX-BSA、STX-KLH 4种完全抗原作为免疫原,对Balb/c小鼠进行免疫,获得STX多克隆抗体。通过间接ELISA法,对不同方法制备的多克隆抗体进行分析比较。[结果]在石房蛤毒素完全抗原的制备中,在交联方法的选择上,EDC法较高碘酸盐法更具优势;而在免疫原的选择上,STX-BSA完全抗原效果最好。[结论]本研究探究了2种制备STX完全抗原的方法,为今后多克隆抗体生产以及特异性单克隆抗体筛选提供数据支撑。     

蛹虫草子实体活性成分的分离鉴定

蛹虫草具有悠久的食药用历史,但关于其活性成分的种类仍知甚少。本文采用大孔树脂、硅胶柱、HPLC等色谱技术对蛹虫草Cordyceps militaris子实体粗提物进行分离纯化,从中得到3个化合物。通过波谱数据分析,化合物1–3分别被鉴定为:虫草素(3’‐脱氧腺苷)(1),色氨酸(2)和5,5’‐dibuthoxy‐2,2’‐bifuran(3),杂环化合物3为首次从蛹虫草子实体中获得。对化合物进行抗菌活性测定发现,虫草素和5,5’‐dibuthoxy‐2,2’‐bifuran对枯草芽孢杆菌和大肠杆菌都有显著的抑菌活性,但是它们对酿酒酵母均未表现出明显抑菌活性。     

真菌次级代谢的新时代

真菌作为世界上仅次于昆虫的第二大生物类群与人类有着长久而密切的关系,特别是在化学水平。人们意识到真菌是有害和有益化合物的重要来源起因于两个事件:一是20世纪60年代黄曲霉毒素导致的火鸡中毒事件,二是被称为第二次世界大战神奇药物的青霉素作为第一种广谱抗生素被发现(Nesbittetal.1962;Quinn2013)。这些生物活性分子叫做次级代谢产物,又叫做天然产物。在天然产物学科100多年的研究史中,大量的有益和有害的天然产物被发现,例如:临床上广泛使用的洛伐他汀、棘白霉素和紫衫醇等药物,真菌大环内酯类抗线虫thermolide类化合物,具有除草活性的aspterric acid,伏马毒素、赭曲霉素A和单端孢霉烯族毒素等真菌毒素(Hoffmeister&Keller 2008;Chen et al. 2013;Yan et al. 2018;Gil-Serna et al. 2020;Zhang et al. 2020)。     

黄曲霉核糖体蛋白基因在不同生长时期的表达分析

核糖体是生物合成蛋白质的主要场所。核糖体蛋白是核糖体的重要组分之一。为了探究黄曲霉核糖体蛋白与其生长发育之间的关系,分别收集处于菌丝期、孢子期、菌核期的黄曲霉。在提取了总RNA和反转录获得了c DNA后,利用荧光定量RT-PCR对74个黄曲霉核糖体蛋白基因的表达量进行分析。结果表明,在所有被检测的核糖体蛋白基因中,没有一个基因的表达量在3个时期都是恒定的。与菌丝期相比,在孢子期,有54个核糖体蛋白基因的表达量发生上调,而表达量下调的基因只有2个;在菌核期,有57个基因的表达量上调,而有12个基因的表达量下调。GO功能分析表明,核糖体蛋白基因富集在结构分子活性,结合,细胞,大分子复合物,细胞器,细胞部分,细胞器部分,细胞过程,代谢过程。可见,核糖体蛋白与黄曲霉的生长发育存在紧密联系。     

植酸酶的纯化及其酶学性质初步研究

从绿色木霉LH374固态发酵产物中提取植酸酶。粗酶液经硫酸铵沉淀、凝胶过滤、离子交换层析纯化后,提纯倍数可达13.3,回收率为27.1%。酶学性质研究表明,植酸酶最适作用温度为55℃、最适作用pH为6.0,米氏常数Km为0.15mmol/L。