半纤维素结构的植物分类学特征

依据结构特征界定了半纤维素。不同植物品种和不同细胞类型的半纤维素在结构细节和含量上普遍存在着差异。总结了从轮藻到陆生植物中的半纤维素在结构上的分类学分布,并据此比较了初生壁和次生壁。     

岱字15号棉纤维发育过程中纤维细胞壁组分变化的研究

棉纤维初生壁延伸期间(开花后第6～22天),平均每胚珠纤维细胞壁总蛋白质、纤维素、总中性糖及各种中性糖组分含量都不断增加。初生壁延伸停止时,总蛋白质及各中性糖组分含量明显下降,而纤维素含量仍然增加,直至开花后第50天。纤维发育后期,蛋白质含量回升,木糖含量显著地持续增加,而非纤维素葡萄糖含量迅速减少。以纤维细胞壁干重为单位表示的纤维素含量在初生壁延伸期间迅速增加,而总蛋白质、总中性糖含量显著下降,至纤维素含量在壁干重中占了绝对优势,各组分的变化渐不明显。以离子键结合于纤维细胞壁的蛋白质占纤维细胞壁干重的百分率在开花后6～14天逐渐下降,然后陡增,至18天达最大值,接着急剧下降。在开花后第18天此蛋白质电泳分离见到三条明显的带,其余日龄见到二条明显的带。以1MNaCl浸提所得的无论哪一个日龄的材料中这种蛋白质的紫外吸收光谱均为在209 nm处有一较高的吸收峰,245 nm处有一低的吸收峰或一个肩。     

甲基纤维素对生黄瘤胃球菌降解纤维素的抑制效应

高度甲基化的长链纤维素强有力地抑制瘤胃器官的几种纤维素分解菌的纤维素降解作用。确切地说,甲基纤维素对生黄瘤胃球菌FDI生长的抑制效应是由浓度决定的,如0.1％(W/V)时具完全抑制作用;它不抑制菌体在纤维素或纤维寡糖上的生长,甲基化纤维寡糖混合物平均聚合度为6.7—9.5才抑制纤维素降解,平均聚合度为1.0—4.5时则不抑制纤维素的降解。用对硝基酚—β—D—纤维二糖类物质的水解作用测纤维酶活性时,观察到甲     

备课卡片

备课卡片植物细胞的组成１．细胞壁Ａ．初生壁,厚约ｌ～３ｐｍ,含约１／４纤维素Ｂ．次生壁,厚约４μｍ以上,含约１／２纤维素和１／４木质素Ｃ．中层,以果胶化合物为主Ｄ．胞间连丝,直径３０～１００ｎｍＥ．简单纹孔和具缘纹孔２．原生质体直径１０～１００μｍＡ...     

持续性内切纤维素酶高效催化的研究进展

持续性内切纤维素酶(Processive endoglucanase)是一类新发现的双功能纤维素水解酶,既符合内切酶的作用特征,又具有外切酶的持续催化能力,可高效降解纤维素生成小分子寡糖。这类酶通常具有模块化结构,碳水化合物结合模块(CBM)对酶的持续催化活性及底物结合能力表现出不同的影响。综述了该领域相关研究的最新进展,分析了持续性内切酶潜在的研究方向及工业化应用的前景。     

纤维二糖磷酸化酶和纤维寡糖磷酸化酶的研究与应用

自然界中一些厌氧的纤维素降解菌能够产生纤维二糖磷酸化酶(Cellobiose Phosphorylase,CBP)和纤维寡糖磷酸化酶(Cellodextrin phosphorylase,CDP)磷酸化裂解纤维二糖和纤维寡糖。CBP和CDP属于糖苷水解酶94家族(Glycoside Hydrolase Family 94,GH94),对β-1,4糖苷键高度专一。目前已广泛研究了不同来源的CBP和CDP的功能性质和催化机理,并通过蛋白质晶体结构分析揭示了二者采用不同聚合度纤维寡糖作为底物的结构基础。因CBP和CDP可催化独特的磷酸化裂解反应和逆向合成反应,已有多篇报道显示CBP和CDP在生产实践上的应用,主要在构建直接利用纤维寡糖的工程酵母菌、构建酶法纤维素转淀粉体系和酶法合成特殊糖类等3个方面。由于对CBP和CDP的持续关注,在此对二者的相关研究进行综述,并提出今后的研究重点。     

同步分泌高效纤维素酶和木聚糖酶菌株YB的鉴定及其酶学性质研究

筛选和鉴定可降解木质纤维素的真菌,并研究其产酶特征。采用刚果红平板涂布法,从荔枝腐叶中筛选具有木质纤维素降解能力的真菌,结合ITS-rDNA序列分析进行鉴定,初步测定其产酶条件,然后采用DEAE Sepharose Fast Flow阴离子交换层析与Sephadex G-100凝胶层析对硫酸铵沉淀的粗酶液进行分离纯化,对其开展酶学性质研究。结果显示,筛选出一株可降解木质纤维素降解的菌株YB,鉴定为绿木霉(Trichoderma virens)。在发酵过程中,纤维素酶和木聚糖酶的最大活力分别为313.53±26.78 U/mL和18 120.87±500.37 U/mL。分离纯化得到纤维素酶(CMC酶)Ⅰb、Ⅳ和木聚糖酶Ⅰa;通过SDS-PAGE检测,其分子量分别为58.5 kD、22.8 kD和44.5 kD。3种酶的最适酶促反应条件均为:50℃,pH 5.0。其中,木聚糖酶能有效降解玉米芯木聚糖为木糖和多种木寡糖。菌株Trichoderma virens YB可分泌高效木质纤维素降解酶,具有应用于木聚糖酶和木寡糖生产的潜力。     

融合荧光蛋白的纤维素酶表达与性质分析

纤维素酶是能特异性分解纤维素的一系列酶,被广泛应用于食品加工处理、衣物洗涤、农业及造纸等行业。纤维素酶通过不同的水解方式协同作用将纤维素水解为寡糖或可发酵糖。在将纤维素分解成寡糖的过程中,外切葡聚糖酶(CBH)和内切葡聚糖酶(EG)发挥了重要作用。目前关于两种酶协同作用机制和顺序尚未有明确的解释。本研究将嗜热毛壳菌来源的cbh和葡萄穗霉来源的eg分别与绿色荧光蛋白基因gfp和红色荧光蛋白基因mcherry进行融合,并电转入毕赤酵母X33进行异源表达,随后对这两种融合纤维素酶CBH-GFP和EG-MCHERRY进行了性质分析。结果表明：两种融合荧光蛋白的纤维素酶基因在毕赤酵母X33中实现了分泌表达。纯化的CBH-GFP和EG-MCHERRY的蛋白浓度与荧光强度呈正相关关系。对羧甲基纤维素钠(CMC-Na)、磷酸膨胀纤维素(PASC)、滤纸(FP)、微晶纤维素(Avicel)的活性测试结果显示,CBH-GFP对CMC-Na、PASC、Avicel均有催化活性,而EG-MCHERRY对CMC-Na、PASC具有催化活性,CBH-GFP对PASC有最高比酶活(1.1 U/mg);EG-MCHE...     

拟南芥纤维素合酶基因时空表达模式与功能预测

纤维素是细胞壁的主要组成成分, 研究纤维素合成可以从源头上解决关于高效降解纤维素的问题。该研究通过综合拟南芥(Arabidopsis thaliana)纤维素合酶基因(AtCESA)家族的进化和芯片表达分析及根据拟南芥全生育期GUS染色结果分析纤维素合酶基因的时空表达模式, 发现拟南芥纤维素合酶基因AtCESA1, 3, 6以及AtCESA4, 7, 8分别参与细胞壁初生壁和次生壁的合成并存在明显的共表达现象。其中, AtCESA1, 3, 6在全生育期表达, AtCESA4, 7, 8主要在根、茎和叶脉等次生壁细胞中表达。AtCESA5和AtCESA6、AtCESA2和AtCESA9以及AtCESA1和AtCESA10等基因对均有基因重复作用。根据AtCESA家族基因表达模式和分子演化关系可以推测, AtCESA5对AtCESA6以及AtCESA9对AtCESA2可能分别存在功能冗余。此外, AtCESA9的表达具明显的组织特异性。上述研究结果为深入认识拟南芥纤维素合酶基因的功能奠定了基础。     

利用全测序基因组数据对被子植物纤维素合成酶基因的进化分析

利用已经分离的植物纤维素合成酶基因的Cellulose_synt结构域为检索序列,从NCBI和其他数据库中调取已完成测序的物种的纤维素合成酶的氨基酸序列,共涉及10个物种的171个基因,基于以上氨基酸序列,应用MEGA4.0生成系统进化树。结果表明:CesA基因和Csl基因直向的相似度远大于平行的相似度,且它们的分化可能在单子叶和真双子叶植物分化之前,单子叶和真双子叶植物的最近共同祖先中至少存在7个CesA基因,综合已知的模式植物CesA基因的功能(初生壁或次生壁形成特异性),可为推测其他物种中该基因的功能提供帮助。     

系列海洋特征性寡糖抗紫外辐射构效关系研究

本文通过测定在紫外光胁迫下系列海洋特征性寡糖——褐藻寡糖、岩藻寡糖和壳寡糖分别对革兰氏阴性、阳性菌的抗辐射保护作用,并结合特征性寡糖的紫外吸收光谱及清除自由基能力初步探讨海洋活性寡糖抗紫外辐射作用机理及同分子量级海洋寡糖链间构效关系。结果表明三种活性寡糖均具有抗紫外线辐射作用,其效果与寡糖浓度呈正相关。三种海洋寡糖,抗辐射效果依次为褐藻寡糖>壳寡糖>岩藻糖。通过构效关系研究表明,抗辐射过程中特征性糖链的双键紫外吸收作用在细菌抗辐射保护过程中起主导作用,而特征性糖链的清除自由基能力具有辅助作用。     

柿果实采后软化过程中细胞壁组分代谢和超微结构的变化

柿果实采后果胶酯酶活性迅速上升,其活性与果实硬度的下降呈明显的负相关。多聚半乳糖醛酸酶活性增加缓慢,但其活性与果实硬度的下降无明显相关性。β-半乳糖苷酶活性迅速增加,其活性与果实硬度的下降呈明显的负相关。纤维素酶活性呈逐渐上升趋势,与果实硬度的下降也呈明显的负相关。伴随着细胞壁水解酶活性的增加,果实原果胶和纤维素含量迅速下降,而水溶性果胶含量则迅速上升。柿果刚采收时细胞壁结构完整,3d后细胞壁中胶层基本被溶解,甚至初生壁也局部发生降解。     

功能性寡糖在动物健康养殖中的应用研究进展及现状

功能性寡糖属于糖生物工程产品,具有良好的促生长、改善动物健康的功效。功能性寡糖作为抗生素的替代物具有良好的应用前景。综述了功能性寡糖对畜禽的生理作用及其在畜禽养殖中的应用情况,以及功能性寡糖应用过程中存在的主要问题。     

混合真菌发酵制备支化β-1,3-葡寡糖

真菌来源的β-1,3-葡聚糖被证实具有很好的抗肿瘤、免疫调节功能,但其过大的分子量和水不溶性影响其功能和应用,研究表明低分子量结构的葡寡糖具有更好的水溶性和生物活性。因此,本研究将能产这种结构多糖的真菌与能产内切β-1,3-葡聚糖酶的哈茨木霉混合发酵,从而得到低分子量的葡寡糖,并保留支链结构。本研究建立了齐整小核菌-哈茨木霉与裂褶菌-哈茨木霉混合发酵体系,制得了2种支化β-1,3-葡寡糖,分别为小核寡糖和裂褶寡糖。通过发酵条件优化,小核寡糖摇瓶产量最高为4.53 g/L,在7 L发酵罐中的产量最高为9.94 g/L,其中小核寡糖聚合度(DP)为5～12,裂褶寡糖DP为5～15。抗氧化实验表明,小核寡糖和裂褶寡糖都有较好的活性,且裂褶寡糖优于小核寡糖。本研究成功制得2种支化β-1,3-葡寡糖,并证明具有良好的水溶性和抗氧化活性。     

新琼寡糖对小鼠B16细胞黑色素合成的影响

目的:通过测定新琼寡糖对小鼠B16细胞黑色素合成的影响,研究新琼寡糖是否具有美白性能。方法:以小鼠B16黑素细胞作为受试细胞。选择曲酸和熊果苷为阳性对照物,测定不同聚合度的A、B系列新琼寡糖对细胞增殖、细胞内酪氨酸酶活性以及细胞内黑色素合成的影响,对不同聚合度的A、B系列新琼寡糖美白性能进行了初步评价。结果:A、B系列新琼寡糖对B16黑素细胞具有低毒性,半数抑制浓度IC50约为3000μg/L。低聚合度的A系列新琼寡糖对细胞内酪氨酸酶的抑制作用较为平稳,抑制率大约为20%,低于曲酸但与熊果苷接近;高聚合度的B系列新琼寡糖对酪氨酸酶抑制作用不明显。在低浓度下B系列新琼寡糖对黑色素合成的抑制作用高于A系列新琼寡糖,与熊果苷接近。结论:提示了A、B系列新琼寡糖可直接作用于黑素细胞,具有抑制黑色素生成的功效,具有较好的应用和开发前景。     

功能寡糖产业的现状与发展

本文通过分析国内外寡糖产业的市场容量、几种主要寡糖产品的市场份额、寡糖产品应用的主要产业领域以及我国经济实力的发展与下游产业的发展趋势,说明了功能性寡糖产业具有极大的发展前途,并提出了我国发展寡糖产业的策略.     

功能寡糖绿色生物合成技术的研究进展

功能寡糖是自然界中复杂且结构多样的一类化合物,具有独特生理功能,在食品、药品及饲料等领域应用广泛。传统的功能寡糖通过天然多糖绿色降解技术制备,然而该技术对制备非天然构型的功能寡糖应用有限。本文聚焦绿色生物技术在制备天然来源匮乏、结构多样性、新型生理功能的功能寡糖及其衍生物方面的应用研究进展:基于更多高效、立体选择性新酶元件的发现与表征,建立寡糖合成的新途径和复杂级联反应,并在宿主细胞中重构新的合成途径,突破天然微生物合成代谢的极限,实现应用多酶级联催化与生物发酵技术生物制备功能寡糖,进一步探讨了具有未来功能食品特征的寡糖合成研究方向。     

壳寡糖的制备及其在医学和农业生产中的应用

壳寡糖为一种由2~10个氨基葡萄糖经β-1,4糖苷键连接而成的寡糖聚合物,可通过化学水解或酶降解几丁质或壳聚糖获得,在医学及农业生产等各个领域具有广泛的研究和应用价值。壳寡糖天然无毒,分子量相对较低,水溶性好,易于吸收,且具有良好的生物相容性。此外,壳寡糖也表现出了良好的生物学活性,包括抗肿瘤、抗炎、免疫调节、抗菌、改善糖脂代谢紊乱、保护神经损伤等。对壳寡糖的制备和表征、生物学功能及应用进展进行了综述,并对壳寡糖产业目前存在的问题及未来的研究方向进行了讨论,以期为壳寡糖的深度开发提供依据。     

β-甘露聚糖酶的酶学性质、工农业应用及基因工程研究

甘露聚糖类物质是自然界中半纤维素的第二大组分。β-甘露聚糖酶能水解底物生成甘露 寡糖,释放出与之结合的水分、微量元素等。应用于猪、鸡、鸭和水产动物日粮,可提高饲料的利 用效率,减少养殖业环境污染。甘露寡糖具有改善动物胃肠道微生态环境的功能。多种细菌、真 菌、软体动物等分泌β-甘露聚糖酶,其基因属于糖基水解酶家族5。β-甘露聚糖酶在工农业生产 和环境保护等方面有着广泛的用途。就β-甘露聚糖酶的酶学特性、研究历史、应用技术、效果和 作用机理,特别是其基因工程技术研究进展等作了概述。     

壳寡糖镧配合物的抑菌活性及其与牛血清白蛋白的相互作用

合成了壳寡糖和稀土离子La3+的配合物,利用红外光谱、紫外光谱和差热-热重手段对其结构和性质进行了表征。采用抑菌圈法考察了壳寡糖、壳寡糖-La对革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌和革兰氏阴性菌大肠杆菌的抑菌活性。此外,紫外光谱、荧光光谱和循环伏安曲线法研究壳寡糖-La与牛血清白蛋白(BSA)相互作用。结果表明壳寡糖、壳寡糖-La对两种细菌均具有较强的抑菌活性,且壳寡糖-La的抑菌活性强于壳寡糖;壳寡糖-La使BSA的内源荧光猝灭,猝灭机制为静态猝灭,并计算了室温下壳寡糖-La与BSA的结合常数和结合位点数分别为6.35×104L/mol和1.29。