短小芽孢杆菌对盐藻SZ-05的生物量和β-胡萝卜素产量的影响

研究了短小芽孢杆菌（Bacillus pumilus）对盐藻空间诱变株系SZ-05（Dunaliella salina SZ-05）的生物量及β-胡萝卜素积累的影响。结果表明,短小芽孢杆菌显著提高了盐藻SZ-05的生物量和β-胡萝卜素的产量,明显降低了培养体系中的溶解氧和胞外多糖的含量。溶解氧的减少,使得藻细胞的光呼吸作用下降,光合作用速率提高,使藻细胞生物量增加。胞外多糖具有抗氧化作用,胞外多糖的减少可能进一步增加了β-胡萝卜素的合成,从而使β-胡萝卜素在胁迫条件下大幅度增加。     

培养方式对盐藻生长和积累β-胡萝卜素的影响

盐藻细胞生长和积累β-胡萝卜素的最佳条件存在差异,通过正交实验获得盐藻生长最适浓度C、N、P的分别为15、2．0、0．2mmol／L,累积β-胡萝卜素最适浓度分别为15、1．0,0．1mmol／L。比较了一次添加型、分次添加型、不完全更换型和完全更换型4种培养方法对生长和累积β-胡萝卜素的影响,发现完全更换型培养方式有利于β-胡萝卜素的积累。中途补给10mmol／L NaHCO3也有利于藻细胞积累β-胡萝卜素。在实验最佳条件下藻液中的β-胡萝卜素含量是对照的1．43倍。可采用先快速培养盐藻细胞、后更换培养基、添加NaHCO3分段培养方式以促进细胞大量合成β-胡萝卜素。     

盐藻与β—胡萝卜素

微藻生物技术是近年来新兴的生物技术之一,至今有三种微藻已大规模生产,包括小球藻、螺旋藻与盐生杜氏藻(简称盐藻)。由于盐藻能生产出干重高达10％的β-胡萝卜素,现已成为微藻中占有最大市场的种类。关于盐藻养殖生物学、盐藻β-胡萝卜素的生产及应用,已成为各国科学家研究的焦点。1983年召开的第十一届国际海藻会议将盐藻及β-胡萝卜素列入大会的专题讨论,1990年世界营养学会的主题是β-胡萝卜素,1991年美联社将β-胡萝卜素的作用选为世界十大科技新成就之一。     

江苏省灌西盐场盐藻及其β—胡萝卜素资源调查

为了开发利用富含β-胡萝卜素的江苏沿海盐田盐藻(Dunaliellasalina)资源,我们采用常规调查方法,对江苏省灌西盐场的天然盐藻进行调查,并推算出约有259公斤左右的β-胡萝卜素年产量。而且,藻数量和β-胡萝卜素含量都受到光照、温度、雨水等气候因素影响。本调查为灌西盐场盐藻资源开发提供了一个可靠的依据,为其它盐场估计本场资源量提供了一个参考。     

不同激光辐照对盐生杜氏藻生长及β-胡萝卜素累积的影响研究

用YAG、LD和Ar 三种不同激光辐照处理盐生杜氏藻(Dunaliella salina)细胞,通过对辐照前后盐生杜氏藻的生长速率和色素含量进行测定比较,研究不同激光处理对盐生杜氏藻的生理刺激效果。实验结果表明:当YAG激光辐照剂量超过1min时,对盐生杜氏藻细胞的增殖有明显的抑制作用,并抑制其胡萝卜素的合成;LD激光在辐照剂量为3min~5min能促进细胞增殖,其中5min剂量的处理组,生长速率较对照组提高190%,叶绿素和类胡萝卜素的含量,分别提高27.2%和24.4%;Ar 激光在辐照剂量为5min~30min范围内能促进类胡萝卜素的积累,与对照组相比,分别提高18.5%~130.9%,但在这剂量范围内,Ar 激光抑制其生长,同时对不同激光辐照对盐生杜氏藻所产生的生物学效应机理进行了初步探讨。     

盐藻β-胡萝卜素异构体胁迫积累的HPLC研究

采用HPLC技术分析了盐藻在胁迫条件下积累β-胡萝卜素异构体的规律.结果表明：胁迫条件增强,有利于全反式异构体积累,胁迫条件减弱有利于顺式异构体的积累.即: 32℃,10 000 lx,18%盐度积累的全反式异构体含量最多(2.593 mg/L),25℃,自然光照射,24%盐度积累的顺式异构体含量最多(0.630 mg/L);顺式异构体种类及数量随不同的胁迫条件而不同,25℃,自然光照射,24%盐度,培养30 d测到全反式异构体及2种顺式异构体,32℃,10 000 lx,18%盐度培养30 d测到全反式异构体及一种顺式异构体;相同胁迫条件不同时间异构体积累也不同.在18%盐度,25℃,10 000 lx光照条件下,0 d只测到全反式异构体,8 d,19 d分别测出全反式异构体及2种顺式异构体,34 d测到全反式异构体及一种顺式异构体.     

短小芽孢杆菌耐碱性β-甘露聚糖酶基因的异源表达及其酶学特性

摘要:【目的】本研究报道了一种新颖的耐碱性β-甘露聚糖酶基因的异源表达并研究其酶学特性,为其工业应用奠定基础。【方法】通过基因同源性分析以及染色体步移技术,从短小芽孢杆菌Nsic-2中克隆得到甘露聚糖酶基因(manB)。然后分别将manB基因在大肠杆菌BL21(DE3)和枯草芽胞杆菌WB800N中进行表达,并研究其酶学特性。【结果】克隆得到的manB基因序列有一个含1104 bp的开放阅读框,编码一种含有367个氨基酸的甘露聚糖酶(ManB)。经预测其蛋白序列N末端有一个含有31个氨基酸的信号肽。将ManB的氨基酸序列进行同源性分析,发现其与来源于短小芽孢杆菌CCAM080065的甘露聚糖酶具有很高的一致性,可以推测ManB属于糖苷水解酶家族26。manB基因在大肠杆菌BL21(DE3)中成功地表达,得到甘露聚糖酶最高酶活为11021.3 U/mL。与其它甘露聚糖酶比较,ManB在碱性条件下表现出较高的稳定性,在pH6.0－9.0之间酶活相对稳定。纯化后的ManB比活可达4191±107 U/mg。酶反应动力学参数Km和Vmax分别为35.7 mg/mL和14.9 μmol/(mL·min)。同时,在枯草芽胞杆菌WB800N中也成功地实现了重组蛋白ManB的分泌表达。【结论】β-甘露聚糖酶基因成功实现异源表达,并得到其酶学性质。本文是首次报道从臭豆腐卤液中分离菌株,克隆表达甘露聚糖酶,并描述其酶学特性。ManB在碱性条件下的酶活稳定性,使得其在工业应用中具备较高的潜在应用价值。     

盐生杜氏藻生长及β-胡萝卜素累积的动力学过程

国内外学者多注重研究环境因子对盐生杜氏藻生长和β-胡萝卜素累积的影响,为此,作者从温度和盐浓度对盐生杜氏藻生长的动力学及盐度与β-胡萝卜素累积的关系作了初步探讨。       

短小芽孢杆菌碱性蛋白酶BP的纯化和性质

短小芽孢杆菌产生的碱性蛋白酶BP经CM—Sephadex-C-50和Sephadex-G75两个柱层析,得到了聚丙烯酰胺凝胶电泳纯的酶组分,比活力从1307μ/mg提高到5538μ/mg.活力回收为21%,酶水解酪蛋白的最适反应温度为50℃,最适pH为9.5,Mn^2+、Ca^2+对酶有激活作用,Hg2+、Ag^+对酶有抑制作用.酶的热稳定性不高,但在Ca^2+保护下,热稳定性明显提高.酶的最适作用底物为酪蛋白,对血红蛋白、蛇毒蛋白、牛血清蛋白、卵蛋白、核糖核酸酶也有水解作用.对酪蛋白的Km为0.62%,V_max为50μg/min.DFP可完全抑制酶活性,PMSF和NBS也严重抑制酶活力,PCMB、_o-PTH和EDTA几乎不抑制酶活力.纯酶的分子量为25000Dal.该酶蛋白含有17种氨基酸,其中甘氨酸(Gly)和丙氨酸(Ala)为主要氨基酸.     

短小芽孢杆菌碱性蛋白酶的提纯和性质的研究

由短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)209产生的胞外碱性蛋白酶的粗酶制剂(5×10 4u／g),经硼砂NaOH缓冲液抽提,硫酸铵沉淀,Sephadex G一25脱盐,DEAE-纤维素柱层析,冷冻干燥获得部分纯化的酶。纯酶的活力为199x10u/g,比活力提高2,6倍。此酶的最适pH8．5—9．0,在pH6一10之间稳定,因此是属于微碱性蛋白酶“’。最适温度为50℃,在50℃以下稳定,在60℃处理10分钟活力损失95％。0.003村c丑件的存在对酶的热稳定性和pH稳定性均有显著提高。Ag+,Cu2+,Fe2+,Hg+,Zn2+ 对酶有抑制作用;Mn2+有明显的激活作用;1×10-3M的PCMB,IAA,O-PTH,PMSF对活力无影响;1×10-3M EDTA对酶有30％的抑制作用;在40℃用NBS(1×10-4M)、DFP(2．5mM)对醢进行10分钟处理,酶活力完全损失。此酶能水解多种天然蛋白,如酪蛋白、血红蛋白、蛇毒蛋白等,不水解鱼精蛋白和溶菌酶。以酪蛋白为底物测得的km值为0．66×10-2g／ml。在pH7．3进行圆盘凝胶电泳,虽然呈现九条带,但均具有大小不等的蛋白酶活力。     

江苏沿海盐田天然盐藻β－胡萝卜素的提取与鉴定

江苏沿海一带盐田卤水结晶池４－１０月间常会在卤水表面悬浮着一层红色的油状漂浮物,经鉴定主要为盐生杜氏灌（Ｄｕｎａｌｉｅｌｌａｓａｌｉｎａ）．从油状漂浮物中可提取纯化得到β－胡萝卜素晶体（含量为９０％）,得率为１～１．５％,高于人工养殖的盐藻β－胡萝卜素提取得率,主要成份为全反式一β－胡萝卜素,及少量顺式－β－胡萝卜素、α－胡萝卜素和其它类胡萝卜素。所得β－胡萝卜素符合国家有关食品卫生标准,若能充分开发利用天然盐藻资源将大大降低天然β－胡萝卜素的生产成本．试验还证明天然β－胡萝卜素完全可以代替并好于进口肉鸡饲料的着色剂。     

不同浓度NaCl和光照强度对杜氏藻体内β-胡萝卜素含量的影响

以2种杜氏藻即巴氏杜氏藻和盐生杜氏藻为实验材料,在不同NaCl胁迫和光照(紫外线和高光照强度)进行培养的结果表明,细胞生长的最适盐度是2.0mol·L-1,高产β-胡萝卜素的最适盐度是3.5mol·L-1;紫外线下诱导的藻株环境适应能力较强,β-胡萝卜素含量较高;高光照强度(1080μmol·m-2·s-1)下诱导的杜氏藻β-胡萝卜素含量高;二步法培养的β-胡萝卜素含量比正常培养的提高2倍以上。     

产耐碱性β-1,4-聚糖酶芽孢杆菌A-30液体发酵研究

研究了搅拌转速、pH控制以及结合摇瓶发酵过程中不同时间硫酸铵的补加对β-1,4-聚糖酶形成的影响,优化得到A-30的β-1,4-聚糖酶分批发酵操作条件和初步优化了(NH₄)₂SO₄流加发酵条件。研究结果显示麸皮表面有大量A-30菌体细胞的吸附,搅拌转速对菌体吸附和β-1,4-聚糖酶的形成有明显影响;发酵过程中pH下降有利于β-1,4-聚糖酶形成。采用了初期以5mL/h的速率恒速流加,后期测定(NH₄)₂SO₄浓度进行调整的流加方法,使木聚糖酶活达到616IU/mL,纤维素酶活达到1.33UI/mL。     

短小芽孢杆菌289(pBX96)α-淀粉酶的性质

将巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)α-淀粉酶基因克篷到短小芽饱杆菌(Bacilluspumilus)中获得表达。将该工程菌发酵液的上清液,经硫酸铵分级盐析和DEAE-纤维素柱层析,得到纯化的α-淀粉酶。此酶的最适pH为6．0;在pH 5—8之间稳定;最适反应温度为55℃;金属离子Zn2+、Ab2+、Cu2+、Ag+对酶有明显的抑制作用;Ca2+、Na+,K+对酶略有激活作用：3 x 10-3mol／L对氯汞苯甲酸(PCMB)对酶有95％的抑制作用;其免疫性质与枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)所产生的α-淀粉酶相同。     

玉米浆对转酮酶缺陷型短小芽孢杆菌菌株成链的影响

在研究D 核糖发酵过程中发现 ,培养基中玉米浆的含量直接影响着菌体的形态及D 核糖产量。在不同培养基中加入不同浓度的玉米浆 ,镜检菌株的生长情况 ,并测定发酵培养基中D 核糖的产量。研究表明 ,转酮酶缺陷是突变株在菌体生长过程中出现链状的内因 ,而玉米浆中所含的芳香族氨基酸是转酮酶缺陷型突变株在生长过程中出现链状的外因。     

多粘芽孢杆菌204产生的高粘性多糖性质的研究

多粘芽孢杆菌(Bacillus polymyxa)204能在萄葡糖培养基中,产生具有高粘性的胞外多糖,发酵48—72h产率为12g/L。在浓度为0.6％,1.0％和1.5％时,它的粘度分别为327,3715和44650厘泊、该菌产生的胞外多糖是一种酸性多糖,它由葡萄糖、甘露糖和半乳糖组成;其克分子比为5:5:2;糖醛酸含量为5.5％;其中1％水溶液具有加热熔化、冷却后凝固的类琼脂性质。本文还讨论了浓度、pH、加热温度和时间,以及添加盐类对比多糖的影响。毒性试验证明,此多糖是无毒的,LD50>10g/kg。     

基因crtI对重组酿酒酵母β-胡萝卜素产量的影响

本文研究了在一株表达红法夫酵母色素合成相关基因crtE、crtYB、crtI和酿酒酵母HMG1功能域的重组酿酒酵母菌株Sc-EYBIH中,再表达一个拷贝crtI基因,对重组酵母Sc-EYBIH中β-胡萝卜素产量的影响。结果表明再表达crtI基因后,重组酿酒酵母Sc-EYBIH+I中β-胡萝卜素产量达到1136.17μg/g,是出发菌株Sc-EYBIH产量(358.82μ/g)的3倍。且重组菌株Sc-EYBIH+I的死亡率明显要低于不产色素的对照菌株Sc-vector。。这些结果显示,本研究所构建的重组菌ScEYBIH+I有着较好的色素产量和优异的生长性能,无论是用来生成色素类物质还是生产其他生物制品都有着广泛的应用前景。     

雨生红球藻β-胡萝卜素羟化酶基因的克隆与序列分析

利用RT-PCR技术,从雨生红球藻(Haematococcus pluvialis 34-1n)总RNA中扩增出β-胡萝卜素羟化酶基因cDNA序列,将此序列亚克隆于pMD 18-T simple Vector上,经过序列测定,表明该基因的开放阅读框为879bp,编码292个氨基酸,与雨生红球藻(H. pluvialis Flotow NIES-144)β-胡萝卜素羟化酶基因氨基酸序列相比,其在编码氨基酸的第33位有一个氨基酸的缺失。在15、314、9和56位上的氨基酸也存在差异。多序列比对分析表明,雨生红球藻与莱茵衣藻的亲缘关系较近,与其他高等植物以及细菌的亲缘关系相对较远。     

坚强芽孢杆菌β-淀粉酶基因的核苷酸序列分析

淀粉水解酶广泛用于淀粉加工业中,何秉旺等在选育产耐热β-淀粉酶菌株中得到一株坚强芽孢杆菌（Bacillusfirmus）725,该菌株产生的淀粉酶有较好的热稳定性,水解淀粉的主要产物为麦芽糖。自然菌株产生的淀粉酶往往是多种淀粉酶的混合,为进一步研究该菌株产生的淀粉酶的性质和在工业上应用的可能性,分离了三个淀粉酶基因,在大肠杆菌中克隆和表达[1]。其中重组质粒pBA150产生的淀粉酶的淀粉水解产物主要是麦芽糖［1］。Β-淀粉酶（EC.3．2.1．2）水解淀粉的主要产物是麦芽糖,工业上可用于生产高麦芽糖浆,近年来又有β-淀粉酶用于啤酒工业的报道[2]。本文报道重组质粒pBA150的β-淀粉酶基因的序列分析及推导出的氨基酸序列同己知β-淀粉酶的氨基酸序列比较。     

营养盐浓度对航天搭载盐藻生长及胞外多糖含量的影响

比较了培养液中不同营养盐浓度对“神舟5号”搭载盐藻(Dunaliella salina)和非搭载盐藻的生长及胞外多糖积累的影响,发现经“神舟5号”搭载后盐藻最适营养盐浓度发生了变化。非搭载盐藻培养液中最佳单因子组合为:CaC l2200 mg/L、MgC l2500 mg/L、KNO31 000 mg/L、KH2PO455 mg/L。搭载盐藻培养液中最佳单因子组合为:CaC l2250 mg/L、MgC l2500 mg/L、KNO31 000 mg/L、KH2PO415 mg/L。搭载和非搭载盐藻胞外多糖累积的最佳单因子组合相同:CaC l2、MgC l2、KNO3、KH2PO4分别为250、2 000、500、15 mg/L,但搭载盐藻胞外多糖的分泌明显高于非搭载盐藻。