人工电活性微生物菌群的设计与应用

包括产电菌群和噬电菌群的人工电活性微生物菌群(synthetic electroactive microbial consortia)通过菌种间的物质能量级联反应介导化学能与(光)电能间的相互转化，其可利用底物来源广泛、双向电子传递速率快、环境稳定性强，在清洁电能开发、废水处理、环境修复、生物固碳固氮以及生物燃料、无机纳米材料、高聚物等高值化学品合成等多个领域具有广泛的应用前景。针对人工电活性微生物菌群设计、构建与应用，本文总结电活性微生物菌群界面电子传递和种间电子传递机制，概括基于“劳力分工”原理设计构建人工电活性微生物菌群物质能量级联反应基本架构，总结菌群关系与菌群生态位优化等人工电活性微生物菌群工程化策略，分类列举人工电活性微生物菌群在利用廉价生物质产电、生物光伏固碳产电，光驱噬电生物菌群固氮等相关应用。最后对人工电活性微生物菌群未来研究方向进行了展望。     

分子生物学方法提高电活性微生物胞外电子传递效率的研究进展*

微生物细胞与电极之间的胞外电子传递效率是限制微生物电化学技术发展的关键因素,而分子生物学的发展为提高胞外电子传递效率带来了光明前景。从四种具有代表性的纯培养电活性微生物(奥奈达希瓦氏菌、铜绿假单胞菌、硫还原地杆菌和工程大肠杆菌)和混合培养电活性微生物出发,综述了利用分子生物学手段改造几种电活性微生物的研究成果,阐明了针对特异的电活性微生物,如何采取相应的分子生物学手段提高其胞外电子传递的效率,并展望了未来的研究方向。     

半导体TiO2光催化杀灭微生物的机理和应用

自从Fujishimal［1］用半导体电极光分解水制氧以1995-11-20收稿及Bardl［2］将光电化学理论扩展到半导体微粒光催化后,半导体光催化有了很大的发展。二氧化钛光催化活性最好,化学性能和光电化学性能均十分稳定,耐强酸强碱,耐光腐蚀。并且具有较深的价带能级,可使一些吸热     

低浓度内皮素-1对活性氧抑制肺表面活性物质脂质合成的保护

在离体肺组织培养模型上观察低浓度（1～100pmol/L）内皮素-1（endothelin-1,ET-1）对活性氧所致肺表面活性物质（pulmonary surfactant,PS）脂质合成障碍及PS脂质主要组分磷脂酰胆碱合成限速酶CTP;磷酸胆碱二胞苷酰基转移酶（pulmonary surfactant,PS）脂质合成障碍及PS脂质主要组分磷脂酰胆碱合成限速酶CTP;磷酸胆碱二胞苷酰基转移酶（phosphorylchoine cytidylyltransferase,CCT）活性的影响。结果显示：（1）黄嘌呤-黄嘌呤氧化酶超氧阴离子生成系统呈剂量依赖性地降低肺组织^3H-胆碱的掺入量;（2）ET-1可减轻活性氧所致^3H-胆碱掺入量的减少和肺组织丙二醛含量的增高;但对肺组织超氧化物歧化酶、过氧化氢酶及总抗氧化能力无明显影响;（3）ET-1可分别提高和降低肺组织细胞微粒体和细胞浆的CCT活性,并可减轻活性氧所致肺微粒体CCT活性的降低。结果表明,低浓度ET-1具有保护肺微粒体的CCT活性、减轻氧化性肺损伤所致PS合成障碍的作用,其保护机制并非通过影响肺组织内部抗氧化系统而实现。     

脑源性神经生长因子对老龄鼠智能影响的探讨

目的研究脑源性神经营养因子（bDNF）改善痴呆老龄鼠学习记忆的作用机制;胆碱乙酰转移酶活性（ChAT-IR）、胆碱酯酶（AchE）活性的影响。方法利用海马内注射bDNF及免疫组织化学技术,观察给药前后各组迷宫试验,胆碱乙酰转移酶（ChAT）、胆碱酯酶（AchE）活性的变化。结果治疗组学习记忆能力有明显改变（P〈0.05）。与对照组比较ChAT-IR表达明显增加（P〈0.01）,AchE活性明显增强（P〈0.01）。结论bDNF使胆碱乙酰转移酶活性（ChAT）、胆碱酯酶（AchE）活性增强;对老龄鼠的智能有改善作用。     

交感神经系统内的递质共存及其相互作用

在外周交感神经系统内;神经递质或神经肽类物质主要存在于大、小囊泡内;递质共存的现象在交感神经内不断得以发现,去甲肾上腺素和乙酰胆碱、神经肽Y、脑啡肽、P物质、血管活性肠肽、生长抑素、神经降压素、降钙素基因相关肽等物质共存的证实,扩大了交感神经递质的调节范围,递质之间网络式的相互调节作用有着重要的生理意义。     

交感神经系统内递质共存及其相互作用

在外周交感神经系统内,神经递质或神经肽类物质主要存在于大、小囊泡内;递质共存的现象在交感神经内不断得以发现．去甲肾上腺素和乙酰胆碱、神经肽Y、脑啡肽、P物质、血管活性肠肽、生长抑素、神经降压素、降钙素基因相关肽等物质共存的证实,扩大了交感神经递质的调节范围,递质之间网络式的相互调节作用有着重要的生理意义。     

电活性微生物胞外聚合物的特征与应用

电活性微生物是一类能够通过直接接触、导电菌毛或氧化还原介质与电极或者其他细胞进行胞外电子传递的微生物。而在这个过程中,胞外聚合物(extracellular polymeric substances, EPS)扮演着重要的角色。EPS是微生物生长过程中通过细胞裂解、水解分泌的高分子聚合物的混合物,主要由蛋白质、多糖和腐殖质等物质组成。来自电活性微生物的EPS的不同组成成分和特性会对EPS的电活性以及电活性微生物胞外电子传递产生一定的影响,同时在环境应用方面发挥重要作用。因此,为了更全面了解电活性微生物EPS的电活性及其对电活性微生物胞外电子传递的作用,本文总体介绍了电活性微生物EPS的电活性的直接表征方法,再从组成成分、化学性质、物理性质和空间分布4个方面综述了其对EPS电活性的影响及其在电子传递中的作用,介绍了当前电活性微生物EPS在染料废水脱色、重金属吸附、有机污染物的生物转化和渗滤液管理等方面的环境应用,并从表征方法、试验规模和互作机理研究等角度展望了未来的研究方向。     

四乙铵离子对虾的肌肉牵张感受器神经元的作用

本文研究了季铵离子(四乙铵、四甲铵和胆碱)对沼虾和对虾的慢适应牵张感受器神经元的胞体和轴突电活动的作用。当外液的钠离子完全被四乙铵、四甲铵或胆碱离子取代时,和甲壳类的肌肉不同,牵张感受器神经元很快就失掉兴奋性,用正常含钠溶液冲洗后,立即就恢复正常。在四乙铵离子部分取代外液的钠离子的情况下,细胞内记录的动作电位的下降相延长,而在高浓度的四乙铵离子作用下,则下降相进一步被延长而成平台,在平台上尚有许多波动,这期间在轴突上可记录到重复发放。单个逆流刺激也会产生多个顺流重复发放,它们的发放频率与四乙铵离子浓度是成比例的。相同浓度的四甲铵或胆碱溶液则无上述效应。     

海洋来源硫酸多糖体外抗氧化活性作用的初步研究

利用不同极性的溶剂提取、分离并检测裙带菜、紫菜、羊栖菜、糙海参这四种海洋生物的多糖类抗氧化活性物质,以期筛选出具有显著体外活性的海洋来源抗氧化剂。采用过氧化值(POV)、稳定自由基(DPPH·)、多酚氧化酶(PPO)、超氧阴离子自由基(O■)四种体外筛选方法表征不同来源硫酸多糖产物的抗氧化活性。结果显示,四种硫酸多糖可显著抑制猪油的过氧化,并可清除自由基和超氧阴离子,抑制多酚氧化酶的活性,抗氧化活性呈现出一定的浓度依赖性,显示了不同程度的抗氧化作用。这四种硫酸多糖具有发展为天然高效抗氧化剂的潜力。     

17β-雌二醇对肺组织磷酸胆碱胞苷酰转移酶的影响

目的 :在离体肺组织培养模型上观察 1 7β 雌二醇 (1 7β estradiol,E2 )对肺表面活性物质主要成分磷脂酰胆碱合成的限速酶—CTP :磷酸胆碱胞苷酰转移酶 (CCT)活性的影响并探讨其作用机制。方法 :采用无血清成年大鼠肺组织培养 ,提取标记有1 4C的反应产物CDP 胆碱 ,液闪测定1 4C放射性强度 ,反映CCT活性。结果 :① 1× 1 0 - 7～ 3×1 0 - 6 mol/L的E2 以剂量依赖方式提高CCT活性 ;②用 3× 1 0 - 6 mol/L的E2 处理肺组织 2h、4h、8h和 1 6h ,在 8h时微粒体CCT活性显著高于对照组 (P <0 .0 1 ) ,1 6h酶活性进一步升高 ;③H 7和W 7可分别抑制 3× 1 0 - 6 mol/L的E2 促CCT活性的效应。结论 :E2 可促进成年大鼠CCT活性 ,其细胞内信号转导途径与蛋白激酶C和钙调蛋白有关。     

微生物胞外电子传递效率的合成生物学强化

电活性微生物(产电微生物和亲电微生物)通过与外界环境进行双向电子和能量传递来实现多种微生物电催化过程(包括微生物燃料电池、微生物电解电池、微生物电催化等),从而实现在环境、能源领域的广泛应用,并为开发有效且可持续性生产新能源或大宗精细化学品的工艺提供了新机会。但是,电活性微生物的胞外电子传递效率比较低,这已经成为限制微生物电催化系统在工业应用中的主要瓶颈。以下综述了近年来利用合成生物学改造电活性微生物的相关研究成果,阐明了合成生物学如何用于打破电活性微生物胞外电子传递途径低效率的瓶颈,从而实现电活性微生物与环境的高效电子传递和能量交换,推动电活性微生物电催化系统的实用化进程。     

利用稻瘟霉模型初级筛选抗肿瘤物质研究进展

稻瘟霉(Pyricularia oryzae)活性物质初筛模型是近年来筛选抗肿瘤活性物质的重要模型之一,具有操作便捷、安全经济等优点。为更好地利用该模型,对其原理、方法、应用现状和存在问题进行了综述,同时介绍了利用其他植物病原真菌作为靶标菌建立抗癌药物初筛模型的应用前景,以期对更有效地获得抗肿瘤活性物质起到一定的积极作用。     

相似相容物质对嗜冷甲烷叶菌R15的冷保护作用

摘要:嗜冷甲烷叶菌R15(Methanolobus psychrophilus R15)是本实验室分离自青藏高原若尔盖湿地的一株甲烷古菌新种。前期研究发现其生长温度范围为0℃－30℃,最适生长温度为18℃,并能在5 mmol/L至800 mmol/L NaCl中生长。【目的】鉴定甲烷古菌的相似相容物质,并探讨它们对甲烷古菌的冷保护作用和可能的作用机理。【方法】用LC-MS 分析低温下甲烷古菌胞内积累的相似相容物质;检测积累的及已知的相似相容物质对R15低温生长的促进作用,并以研究酶稳定性的模式蛋白谷氨酸脱氢酶(GDH)为对象,分析 相似相容物质对低温下酶的稳定性作用。【结果】在4℃培养和冷胁迫的R15细胞内检测到胆碱和甜菜碱的积累;发现胆碱、甜菜碱、甘氨酸、肉毒碱、乙偶姻和四氢嘧啶6 种相似相容物质促进R15的低温生长,而且胆碱、甜菜碱及甘氨酸能提高GDH 酶的低温稳定性。【结论】甲烷古菌的相似相容物质同时具有低温保护作用,本研究扩展了对相似相容物质生理功能的认识。     

常见热加工方式对食源性活性成分影响的研究进展

食源性活性成分是来自于食物并具有调节人体机能，促进人体健康的一类具有生物活性的物质，主要包括生物活性肽、多糖、多酚、黄酮类物质等。热加工方式会引起食源性活性成分在食品中变化，如降解、氧化、美拉德反应等。因此，根据其热稳定性选择合适的加工方式对其应用至关重要。本文在对生物活性肽、多糖、多酚、黄酮类物质进行分类叙述的基础上，综述了杀菌、焙烤、蒸煮三种热加工条件下四种食源性活性成分含量、活性、结构变化的研究进展，以期对其在食品领域的合理利用和食品加工方式的改进提供理论参考。     

AT1受体在脑胆碱能刺激引起的蓝斑TH免疫反应活性变化中的作用

目的：探讨大鼠侧脑室注射胆碱能激动剂氨甲酰胆碱（carbachol,CBC）后蓝斑儿茶酚胺能神经元活性和血管紧张素能AT1受体表达的变化以及阻断ATl受体对上述变化的影响。方法：选用SD雄性大鼠,利用免疫组织化学方法,观察侧脑室注射氨甲酰胆碱（0．5μg）和／或losartan（20μg）后40min,蓝斑的酪氨酸羟化酶（tyrosine hydroxylase,TH）及AT1受体免疫反应活性的变化。结果：侧脑室注射氨甲酰胆碱（0．5pg）后40min,蓝斑的TH及ATl受体免疫反应阳性神经元数目明显增多（P〈0．05）,免疫染色强度明显增强（P〈0．05）。losartan预处理后蓝斑的TH免疫反应活性和AT1受体表达明显下降（P〈0．05）。结论：侧脑室注射胆碱能激动剂氨甲酰胆碱对蓝斑儿茶酚胺能神经元具有兴奋作用,AT1受体表达增强;阻断脑血管紧张素能AT1受体可下调氨甲酰胆碱在蓝斑诱导的上述变化。     

长足大竹象成虫体表信息化学物质的提取和鉴定

为了确定我国南方竹林主要害虫长足大竹象Cyrtotrachelus buqueti Guerin-Meneville雌虫是否存在诱引雄虫的化学信息素以及所释放的相关化学信息素的成分, 本研究利用风洞和“Y”型嗅觉仪测试到长足大竹象雄虫对雌虫及雌虫体表提取化合物具有正趋向行为反应, 随后用GC-EAD和GC-MS对雌虫体表提取化合物进行了分析。在GC-EAD分析时发现雄虫触角对雌虫体表粗提液和体表物质标准品化合物的触角电位反应时有5个GC峰有电生理活性; 通过质谱法确定这5个电生理活性GC峰的化学成分分别为苯酚、己酸乙酯、2-壬酮、壬醛和十五酸甲酯。风洞和GC-EAD分析表明, 这5种成分的标准品化合物对长足大竹象雄虫具有诱引生物活性和触角电生理活性。结果说明长足大竹象雌虫体表粗提液中存在的苯酚、己酸乙酯、2-壬酮、壬醛和十五酸甲酯是长足大竹象成虫的化学信息素物质。     

星虫动物门活性物质及药理作用研究

本文简要介绍了星虫动物门的由来、分类和星虫的一般生理生态活性特征,并对星虫动物门的资源利用现状进行了分析,肯定了我国在星虫人工养殖、新药开发和利用其作为污染物监测方面所取得的成就.重点介绍了星虫动物门已经发现的营养活性物质、自身生理活性物质和药理活性物质以及星虫所具有的药理活性并对其未来研究进行了展望,比较了国内外学者对星虫研究的区别,为更好地保护和研究星虫提出了一些思路.     

Extraction and identification of cuticular semiochemical components of Cyrtotrachelus buqueti Guerin-Meneville ( Coleoptera: Curculionidae)

为了确定我国南方竹林主要害虫长足大竹象Cyrtotrachelus buqueti Guerin-Meneville雌虫是否存在诱引雄虫的化学信息素以及所释放的相关化学信息素的成分,本研究利用风洞和“Y”型嗅觉仪测试到长足大竹象雄虫对雌虫及雌虫体表提取化合物具有正趋向行为反应,随后用GC-EAD和GC-MS对雌虫体表提取化合物进行了分析.在GC-EAD分析时发现雄虫触角对雌虫体表粗提液和体表物质标准品化合物的触角电位反应时有5个GC峰有电生理活性;通过质谱法确定这5个电生理活性GC峰的化学成分分别为苯酚、已酸乙酯、2-壬酮、壬醛和十五酸甲酯.风洞和GCEAD分析表明,这5种成分的标准品化合物对长足大竹象雄虫具有诱引生物活性和触角电生理活性.结果说明长足大竹象雌虫体表粗提液中存在的苯酚、已酸乙酯、2-壬酮、壬醛和十五酸甲酯是长足大竹象成虫的化学信息素物质.     

牛胰多肽对急性胰腺炎大鼠胰组织中磷脂酶A和胰蛋白酶活性的影响

以0.25％牛磺胆酸钠-0.25％胰蛋白酶溶液注入大鼠胰导管制备急性(出血坏死性)胰腺炎模型。观察剂量为 3μg/kg的牛胰多肽(BPP)对胰腺炎大鼠胰组织磷脂酶 A(PA)活性、钙含量、胰蛋白酶活性以及血清α_1-抗胰蛋白酶抑制力(STIC)的影响。结果如下:1.在伴注BPP的胰腺炎组,PA 活性、钙含量、胰蛋白酶活性及STIC 分别降为胰腺炎组的51％(P<0.001),75％(P<0.001)、20％(P<0.001)以及24％(P<0.001);2.在伴注碳酰胆碱的胰腺炎组,上述四项指标的水平升高。但在伴注碳酰胆碱及BPP 两者的胰腺炎组却分别降至伴注碳酰胆碱的胰腺炎组的39％(P<0.005)、51％(P<0.001)、40％(P<0.001)以及 59％(P<0.001);3.在伴注Ca~(2 )的胰腺炎组,上述四项指标剧升,注射 BPP对其无影响。结果提示,BPP 能降低大鼠胰组织内磷脂酶A 和胰蛋白酶活性及胰内钙沉积量。机制可能与 BPP打断胰酶活化链有关,是否还影响腺泡细胞膜上M受体的功能,有待探讨。