纳豆激酶固态发酵的参数优化

方法:在对实验室分离的纳豆激酶产生菌进行菌株鉴定及其酶学性质研究的基础上,对影响菌株固态发酵产酶的工艺参数进行了优化研究.结果:发酵温度、发酵时间及培养基碳氮比、料水比、pH对纳豆激酶的产生都有较大影响,而接种量对纳豆激酶影响较小;在优化条件下,纳豆激酶固态发酵酶活可达到8 300U/g,为已知最高纳豆激酶单位酶活.     

一株纤维素降解真菌的筛选、鉴定及酶学性质分析

通过对富含枯枝败叶的土壤样品进行富集培养,利用刚果红纤维素培养基初筛和酶活测定复筛得到产纤维素酶的一株真菌,将其命名为GC2-2,并对该菌株进行鉴定及酶学性质研究。结果表明该菌株是一株耐高温、碱性纤维素酶的真菌GC2-2。通过18S rDNA分子克隆测定,该菌为球孢枝孢菌,其滤纸酶的活力优于CMC酶的活力。该菌所产酶的最适反应条件为温度35°C,最适pH值7.5。     

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。     

铅铬胁迫对小麦种子萌发及幼苗脯氨酸含量的影响北大核心CSCD

旨在探讨铅铬胁迫对小麦的毒害效应以及对幼苗脯氨酸的影响。用不同浓度的铅铬溶液处理小麦,研究铅铬单一及复合胁迫对小麦种子萌发及幼苗脯氨酸含量的影响。结果表明,铅铬单一及复合胁迫均使得小麦种子萌发率降低,幼苗株高、根长降低,鲜物质量和干物质量减少。铅铬处理1 d后,各处理组小麦体内的脯氨酸含量较对照都有升高,尤其是复合胁迫下100mg/L Pb+100 mg/L Cr处理组,其小麦脯氨酸含量较对照升高了32.81%。铅铬处理3、5和7 d后,100 mg/L Cr、50 mg/L Cr、200mg/L Pb+100 mg/L Cr、100 mg/L Pb+100 mg/L Cr这4个处理组的小麦脯氨酸含量较对照均显著升高,其它各处理组与对照相比差异不显著。铅铬胁迫抑制了小麦种子的萌发和幼苗生长,使得小麦体内脯氨酸含量升高,因此建议脯氨酸含量的变化可以作为监测植物铅铬胁迫的指标之一。     

软腐白菜细菌群落结构多样性与生长环境的相关性

[目的]通过对比分析不同生境白菜软腐病变组织与根系土壤相关细菌的群落结构,探讨白菜软腐细菌种群的多样性,以及与生境土壤细菌种群的相关性.[方法]样品采自河南省2个不同生态型白菜田,以成熟白菜软腐组织及病株根系土壤为目标,利用模拟原环境的培养基成分和条件,对样品中的细菌进行高通量分离培养和细胞16S rRNA基因序列比对分析,获得各样品细菌种群结构及其丰度,进而对各样品的优势菌群进行对比分析.[结果]两种不同生境白菜软腐组织细菌总量M05T为4.0×l0s cell/g、Q2T为1.2×1011 cell/g,分别获得纯菌56株和85株.M05T优势菌为萎蔫短小杆菌萎蔫亚种(Curtobacterium flaccunfaciens pv.Flaccumfaciens);Q2T优势菌为假单胞菌(Pseudomonas spp.)(柄木槿假单胞菌(P.hibiscicola)、台湾假单胞菌(P.taiwanensis)、托木尔假单胞菌(P.tuomuerensis)、莫塞尔假单胞菌(P.mosselii)).根系土壤细菌总量M05S为2.7 × 105 cell/g、Q2S为6.2 × 107 cell/g,分别获得纯菌36株和70株.M05S优势菌为巨大芽胞杆菌(Bacillus megatherium);Q2S优势菌为假单胞菌(Pseudomonas spp.)(香鱼假单胞菌(P.plecoglossicida)、栖木槿假单胞菌(P.hibiscicola)、类黄色假单胞菌(P.parafulva)、蒙氏假单胞菌(P.monteilii)、膝形假单胞菌(P.geniculata)).[结论]依据不同生境的白菜软腐组织和根系土壤细菌群落结构对比分析,认为白菜软腐菌可能具有多样性和多种致病来源,本研究为软腐病多种防治措施的制定提供基础研究和菌种资源.     

DDT降解菌株Chryseobacterium sp. PYR2对小麦的促生作用及其机理

【背景】前期结果表明,DDT降解菌株Chryseobacterium sp. PYR2可高效去除土壤中的DDT等污染物,具有潜在的应用价值,但该菌对植物的影响尚不清楚。【目的】探讨菌株Chryseobacterium sp. PYR2对植物的促生作用及其机理,为后续开发DDT降解及植物促生双效功能菌剂提供理论依据。【方法】配制该菌株的不同梯度稀释菌悬液,用纸卷发芽法和盆栽法研究菌悬液对小麦种子萌发和植株生长的影响;Salkowski法测定PYR2合成吲哚-3-乙酸(Indole-3-acetic acid,IAA)量;单因素实验研究不同培养条件对菌株生长及IAA合成的影响;液相色谱-串联质谱-多反应监测(LC-MS/MS-MRM)方法分析IAA在PYR2菌体内的生物合成途径。【结果】PYR2菌悬液可明显提高小麦种子萌发率并促进小麦植株的生长,小麦的侧根数、株高、鲜重、干重等指标均明显提高。该作用是由于菌株PYR2可以合成植物生长激素IAA。最适IAA合成条件:温度30°C,pH 7.0-8.0,盐浓度0.5%,L-色氨酸50mg/L。代谢液中检测到色醇、色胺和吲哚-3-乙酰胺3种中间代谢产物,推测PYR2体内存在3条IAA合成途径,分别为吲哚-3-丙酮酸(IPy A)、TAM和IAM途径。【结论】菌株PYR2对小麦具有明显的促生效果,是由于其具有多条高效合成IAA的代谢途径,表明其在农药污染土壤的生物修复及作物种植中具有潜在的应用前景。     

重组Hepcidin融合蛋白的氧化复性及活性鉴定

将诱导表达的His-hepcidin融合蛋白包涵体通过固定化金属离子配体亲和层析(IMAC)柱分离纯化后,在cys-teine/cystine氧化还原体系中氧化形成二硫键,稀释复性后用肠激酶将融合蛋白的his-tag切除。酶切后所得的Hepcidin经抑菌圈试验检验,对枯草芽孢杆菌等革兰氏阳性菌和部分革兰氏阴性菌具有抗菌活性。     

蜡样芽孢杆菌CP-1对Cr(Ⅵ)还原效果研究

为了提高蜡样芽孢杆菌CP-1菌株对Cr(Ⅵ)的还原效果,采用单因素和正交试验,通过摇瓶发酵培养,对影响蜡样芽孢杆菌CP-1菌株还原Cr(Ⅵ)的发酵培养基成分和培养条件进行了优化,并研究了最佳发酵条件下的蜡样芽孢杆菌CP-1对Cr(Ⅵ)的还原效果。结果表明,蜡样芽孢杆菌CP-1菌株还原Cr(Ⅵ)的最佳培养基组成为:1%甘露醇, 3%的大豆蛋白胨, 0.05%KCl, 0.1%CuSO4,在此基础上的最佳培养条件为:pH7.0、6%接种量、45℃培养3 d,在此条件下,Cr(Ⅵ)初始浓度为100mg·L^-1时,对Cr(Ⅵ)的还原率达99.75%。在Cr(Ⅵ)污染的土壤中添加蜡样芽孢杆菌CP-190d后,土壤中的Cr(Ⅵ)含量降低55.15%左右。     

炭团木霉中非核糖体多肽基因NRPS1的功能研究

[目的] 木霉属真菌是应用最为广泛和潜力最大的生防真菌,其产生的典型化合物哌珀霉素（peptaibols）类抗生素在生物防治中发挥重要作用。本研究采用基因组挖掘技术（genome mining）发现炭团木霉（Trichoderma hypoxylon）的潜在哌珀霉素生物合成基因簇及对病原菌的防治作用。[方法] 生物信息学分析预测合成哌珀霉素的基因簇,利用Quick-change技术构建基因骨架敲除盒,通过PEG介导的原生质体转化方法获得敲除突变株,通过平板对峙法和菌丝生长毒力实验验证该基因簇对炭团木霉生物活性的影响。[结果] 基因挖掘鉴定一个非核糖体多肽合成酶（nonribosomal peptide synthetases,NRPS）可能合成哌珀霉素类抗生素,命名为NRPS1,对该基因进行部分敲除,成功获得3株NRPS1缺失突变株。对峙实验表明,突变株对寄生曲霉（Aspergillus parasiticus）、尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）、黑白轮枝菌（Verticillium alboatrum）等9株植物病原真菌的抑制作用与野生株相比显著下降,且突变株的粗提物的抑菌活性明显弱于野生型。[结论] NRPS1是一个潜在的哌珀霉素合成基因,该基因在宿主与病原真菌对抗过程中起关键作用,该研究为炭团木霉哌珀霉素结构解析及生物防治机理研究奠定了基础。     

生物菌剂用于玉米浆液贮运的实验研究

目的:筛选用于玉米浆液态贮运的生物菌剂和应用技术。方法:利用筛选到的优势菌系进行组合制成复合菌剂添加到玉米浆液中,模拟自然条件发酵培养并定期取样和观察。结果:玉米浆液贮运过程中添加适量的(0.1%)生物菌剂能有效保持和改善玉米浆液理化和生物性状,其中还原糖在40h时下降23%;菌数达1.5×108cfu/mL。结论:该研究证实玉米浆液贮运过程中应用生物菌剂的可行性。