自蔓延高温合成镍钛形状记忆合金的生物医学基础研究——第三部分:毒理学实验

目的:对自蔓延高漫合成钛镍形状记忆合金进行毒理学研究。材料和方法:应用孔隙率为70％的SHS NiTiSMA多孔体漫提液,进行急性毒性试验、Ames试验、CHL细胞染色体畸变试验和骨髓多染红细胞微核试验。结果:小白鼠急性毒性试验:灌胃组和静脉给予组均全部存活,未见毒性反应。Ames试验:鼠伤寒沙门氏菌回复突变菌落数均不高于自发回变数,也未呈现剂量反应关系。中国仑鼠肺成纤维细胞染色体畸变试验,畸变率与对照组没有显著性差别。NIH品系小鼠骨髓多染红细胞微核试验,结果与对照组无显著差异。结论:自蔓延高温合成钛镍形状记忆合金多孔体无毒,哺乳动物体内外试验表明无致突变特性。     

益生菌粉（副干酪乳酪杆菌207-27）的毒理学安全性评价

目的 评估益生菌粉（副干酪乳酪杆菌207-27）的毒理学安全性,为其应用提供依据。方法 通过大鼠急性经口毒性试验、细菌回复突变试验、小鼠红细胞微核试验、小鼠精母细胞染色体畸变试验及大鼠28 d经口毒性试验研究益生菌粉（副干酪乳酪杆菌207-27）的安全性。结果 大鼠急性经口毒性试验结果显示,益生菌粉（副干酪乳酪杆菌207-27）对大鼠的经口急性毒性LD50均大于15.00 g/（kg·BW）,根据急性毒性分级标准属实际无毒。细菌回复突变试验、小鼠红细胞微核试验及小鼠精母细胞染色体畸变试验结果均显示阴性。大鼠28 d经口毒性试验结果表明,实验组大鼠体质量、摄食量、食物利用率、眼部状况、血液学指标、血液生化指标、脏器指数、大体及病理学检查结果与对照组相比差异均无统计学意义。结论 益生菌粉（副干酪乳酪杆菌207-27）具有良好的毒理学安全性。     

噻吩磺隆的毒性及致突变性

选用大鼠、豚鼠及家兔,采用经口及皮肤,粘膜染毒途径,研究其急性毒性。同时有Ames试验,小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验及小鼠睾丸初级精母细胞染色体畸变试验进行致突变性研究,了解噻吩磺隆的毒性及致突变性。大鼠急性经口LD50大于5000mg／kg,经皮LD50大于2000mg／kg。家兔皮肤刺激试验阴性,轻度眼刺激性和弱致敏性。Ames试验,微核试验及小鼠睾丸初级精母细胞染色体畸变试验结果均为阴性。结论 噻吩磺隆属低毒性农药,在本实验条件下无致突变作用。     

嗜酸乳杆菌LA-G80的毒理学研究

目的对嗜酸乳杆菌的毒性进行研究。方法采用大、小鼠急性毒性试验、Ames试验、小鼠骨髓细胞微核试验、小鼠精子畸形试验和大鼠30 d喂养等对嗜酸乳杆菌进行安全性试验研究。结果急性经口毒性试验表明,大、小鼠灌胃给予嗜酸乳杆菌,最大耐受剂量雌雄两性别均大于20.0 g/kg体重,Ames试验、微核试验和精子畸形试验结果均为阴性。大鼠30 d喂养试验结果表明各项指标均未见明显毒性反应。结论在本次实验条件下,嗜酸乳杆菌未见遗传毒性。由此可初步判定,使用嗜酸乳杆菌是安全可靠的。     

羊肚菌食品毒理学安全性评价

本文研究了羊肚菌子实体的食品毒理学安全性,结果表明羊肚菌小鼠经口服LD50＞10g/kg.BW,属无毒级;鼠伤寒沙门氏菌/哺乳动物微粒体酶试验、骨髓微核试验及小鼠精子畸变试验表明该样品无致突变作用、对雄性生殖细胞无遗传毒性;30天喂养试验结果表明对动物最大毒理学无作用剂量大于3.0g/kg·BW/d.可以作保健食品的原料.     

Mix-G200益生菌粉安全性毒理学评价

目的通过对Mix-G200益生菌粉的安全性毒理学进行研究,为以后的应用提供科学依据。方法采用雌雄小鼠急性毒性试验、小鼠骨髓细胞微核试验、小鼠精子畸形试验、Ames试验和大鼠30天喂养试验等对Mix-G200益生菌粉进行安全性试验研究。结果急性经口毒性试验表明,Mix-G200益生菌粉对雌雄小鼠的急性经口LD50均大于21500 mg/kg,以急性毒性半数致死量毒性分级,属无毒级物质。小鼠骨髓细胞微核试验、小鼠精子畸形试验、Ames试验结果均为阴性。30天喂养试验结果表明,大鼠生长情况良好,血液学检查、生化学检查、主要脏体以及组织学检查结果与对照组相比,差异均无统计学意义。结论 Mix-G200益生菌粉未见遗传毒性,使用Mix-G200益生菌粉是安全可靠的。     

鸡菌的液体发酵与毒理研究

鸡菌Termitomycesalbuminosus（Berk）．Heim采自四川西昌野生子实体,经分离、纯化、鉴定、保存于PDA琼脂斜面培养基。报道鸡菌菌丝体深层发酵在500L发酵罐中,温度28～30℃,pH6.0～7．0,接种量1％～1．5％,通气量1：1～1：1．2（体积比）,可在30h获得鸡菌菌丝体24．5g/L（干重）。还对鸡菌菌丝体的毒性进行了探讨,选用Ames试验（TA97,TA98,TA100,TA1024个标准菌株）、小鼠骨髓微核试验,小鼠睾丸初级精母细胞染色体畸变分析,小鼠精子畸形试验,试验结果为阴性。说明鸡菌菌丝体基本安全,无毒。     

文蛤肉水解液的致突变性

目的评价文蛤肉水解液的致突变性,为文蛤的开发利用提供实验数据。方法采用Ames试验、小鼠嗜多染红细胞骨髓微核试验和CHL细胞体外染色体畸变试验3项致突变性试验,检测文蛤肉水解液有无致突变作用。结果 Ames试验中文蛤肉水解液各剂量组回变菌落数均在正常范围内,均未超过自发回变菌落数的2倍,在加与不加S9时5株试验菌株结果为阴性。CHL细胞体外染色体畸变试验,文蛤肉水解液各剂量组的染色体畸变率与阴性对照组比较,差异无显著性(P0.05),结果为阴性。小鼠骨髓微核试验,各剂量组的微核率与阴性对照组比较,差异无显著性(P0.05),结果为阴性。结论在本试验条件和范围下,文蛤肉水解液未见潜在的致突变作用。     

虾青素的毒理学安全性评价研究

目的：对虾青素进行毒理学安全性评价,为其食用安全性提供科学依据。方法：通过急性经口毒性试验、Ames试验、骨髓细胞微核试验、精子畸形试验和大鼠30d喂养试验等毒理学评价试验,评估虾青素的食用安全性。结果：虾青素对雌、雄大鼠的急性经口最大耐受量（MTD）均大于19.0g/kg·BW。Ames试验、小鼠骨髓微核试验和精子畸形试验结果均未见该样品有致突变作用,大鼠30d喂养试验各项指标也均未见明显毒性反应。结论：虾青素急性毒性分级属无毒级,无遗传毒性,在该实验研究剂量和条件下,虾青素未见明显毒副作用。     

变异白色红花总黄酮提取物安全性毒理学评价

本文通过急性毒性试验、三项遗传毒性试验和30 d喂养试验,对变异白色红花总黄酮提取物(TFES)进行安全性毒理评价。结果表明,TFES对小鼠急性毒性试验,LD5010.0 g/kg·BW,按急性毒性剂量分级,属实际无毒物质;三项遗传毒性试验即Ames试验、小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验、小鼠精子畸形试验结果均为阴性;TFES对大鼠30 d喂养试验,动物未见明显的中毒症状和死亡,TFES各剂量组大鼠体重、总食物利用率、血清生化指标、血液学指标、脏器系数指标以及病理组织学等指标与对照组比较,无显著性差异。TFES在本实验条件下,未观察到明显毒性作用,为其进一步开发应用提供了安全依据。     

CRISPR/Cas9编辑大肠杆菌工程菌生产氨基葡萄糖

【背景】氨基葡萄糖(glucosamine, GlcN)及其衍生物N-乙酰氨基葡萄糖(N-acetylglucosamine,GlcNAc)是合成糖胺聚糖的重要前体物质,在医药、化妆品和保健品领域具有广泛的应用价值。传统的生产方式存在诸多弊端,如环境污染、原料限制、不适于海鲜易过敏人群等问题,因此利用微生物发酵法生产GlcN和GlcNAc越来越受到青睐。【目的】利用微生物发酵生产并提高N-乙酰氨基葡萄糖的产量,探索分子改造及发酵条件优化策略。【方法】以大肠杆菌MG1655为出发菌株,首先利用表达载体共表达大肠杆菌来源的glmS和酿酒酵母来源的gna1,构建GlcNAc的生物合成路径,然后利用CRISPR/Cas9技术敲除GlcNAc的分解代谢与转运途径,以提高GlcNAc的产量,最后结合发酵条件优化使GlcNAc的产量得到进一步提升。【结果】通过分子改造得到一株产GlcNAc菌株RY-5,发酵20 h后GlcNAc的产量达到了2.36 g/L,相较于初始构建的菌株RY-1提高了29倍,进一步对装液量和诱导剂IPTG的添加时间等条件进行发酵优化,GlcNAc产量达到了7.74g/L,与优...     

基于响应面分析的高抗原活性鸭疫里默氏杆菌疫苗培养基的研制及其效果评价

【背景】鸭疫里默氏杆菌广泛存在于养殖场,引起雏鸭发生传染性浆膜炎,严重危害养鸭业的发展。【目的】提高鸭疫里默氏杆菌发酵培养水平和抗原活性,为鸭疫里默氏杆菌灭活疫苗的研制提供技术指引。【方法】利用单因素及响应面的试验设计方法,针对鸭疫里默氏杆菌进行疫苗培养基的研制,并探究不同发酵时间点该菌的抗原活性,选择抗原活性最高点时制备灭活疫苗,通过动物免疫保护试验评价疫苗免疫效果。【结果】使用研制的疫苗培养基发酵培养鸭疫里默氏杆菌,其活菌数能够达到4.68×1010 CFU/mL,较市面上该菌专用的培养基提高2.29倍。该菌发酵12 h后抗原活性达到最高,在此时制备的灭活疫苗诱导小鼠产生的抗体水平显著高于商品化灭活疫苗,攻毒保护率达到了100%。【结论】本研究研制的培养基具有优异的增菌效果,可作为生产鸭疫里默氏杆菌灭活疫苗抗原的发酵培养基,疫苗生产过程中可选择菌株抗原活性达到最高时收集菌体。     

拉曼光谱分析技术在资源微生物发酵性能评价中的应用

微生物发酵过程是细胞新陈代谢进行物质转化的过程,为了提高目标产物的转化率,需要对微生物发酵动态特性进行实时分析,以便实时优化发酵过程。拉曼光谱(Raman spectroscopy)量化测试作为一种有应用前景的在线过程分析技术,可以在避免微生物污染的条件下,实现精准监测,进而用于优化控制微生物发酵过程。【目的】以运动发酵单胞菌(Zymomonas mobilis)为例,建立微生物发酵过程中葡萄糖、木糖、乙醇和乳酸浓度拉曼光谱预测模型,并进行准确性验证。【方法】采用浸入式在线拉曼探头,收集运动发酵单胞菌发酵过程中多个组分的拉曼光谱,采用偏最小二乘法对光谱信号进行预处理和多元数据分析,结合离线色谱分析数据,对拉曼光谱进行建模分析和浓度预测。【结果】针对运动发酵单胞菌,首先实现拉曼分析仪对单一产品乙醇发酵过程的精准检测,其次基于多元变量分析,建立葡萄糖、乙醇和乳酸浓度变化的预测模型,实现对发酵过程中各成分浓度变化的准确有效分析。【结论】成功建立了一种评价资源微生物尤其是工业菌株发酵液多种组分的拉曼光谱分析方法。该方法为运动发酵单胞菌等工业菌株利用多组分底物工业化生产不同产物的实时检测,以及其他微生物尤其工业菌株的选育和过程优化提供了新方法。     

麂子源蜂房哈夫尼亚菌的分离鉴定及生物学特性

【背景】蜂房哈夫尼亚菌是革兰阴性杆菌,是一种机会致病菌、腐生菌,常见于人和动物肠道、污水、土壤和乳制品中,能引起人和动物败血症,而且具有潜在的致腹泻作用。【目的】为对昆明轿子雪山自然保护区内死亡麂子体内潜在的致病菌进行分离鉴定及生物学特性分析。【方法】无菌采集死亡麂子的部分肠道组织进行细菌的分离培养和鉴定,并对分离获得的菌株进行药物敏感性试验及动物回归试验。【结果】鉴定分离菌株为蜂房哈夫尼亚菌,编号KMJZXS0312。药敏试验结果表明,该菌对青霉素、头孢噻吩等7种抗生素耐药,对氟苯尼考、卡那霉素、呋喃唑酮、阿莫西林中介,对恩诺沙星、复方新诺明等13种抗生素敏感。动物回归试验表明,该菌能致小鼠死亡,引起小鼠胃和肠道胀气,肠道薄而透亮,肝脏点状出血,肺脏有针尖大小出血点,肝脏病理切片显示,肝细胞轻度水样变性,肝细胞肿胀,胞质疏松淡染。【结论】本实验从麂子肠组织分离到一株具有致病性的蜂房哈夫尼亚菌,对其致病机制进行了分析,并进行了药物敏感试验,提供了菌株新的生物学信息,具有重要的公共卫生学意义。     

一株冠突散囊菌的分离鉴定、基因组成及其枇杷花发酵特性分析

【背景】冠突散囊菌LYEC03是从陕西泾阳茯砖茶中分离得到的主要发酵菌株。【目的】研究冠突散囊菌LYEC03菌株的基因组信息及其发酵枇杷花产品的特性,从分子水平阐明冠突散囊菌的发酵机制。【方法】应用形态和显微形态观察、ITS序列鉴定、重测序及框架图测序对所分离的菌株LYEC03进行鉴定和基因组信息解析,采用所分离的菌株LYEC03发酵枇杷花,研究冠突散囊菌对枇杷花主要功效成分及抗氧化性能的影响。【结果】陕西泾阳茯砖茶中分离得到的主要发酵菌株LYEC03确定为冠突散囊菌。菌株LYEC03与参考基因组覆盖率高,含有丰富的纤维素酶、蛋白酶、氧化酶和脂肪酶相关基因;基因组相关整体变异较小,其中假设蛋白、碳水化合物激酶、纤维素酶家族糖基水解酶、位点2蛋白酶家族蛋白、多酚氧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶等与菌株生长、能量代谢调节、产纤维酶、产蛋白酶和产氧化酶相关的基因发生了变异。菌株LYEC03基因组序列长度30 623 602 bp、GC含量51.70%、编码13 033个基因、编码基因占比55.74%,参与了碳水化合物代谢、氨基酸代谢、外源生物降解代谢、能量代谢、脂质代谢与萜类化合物和聚酮类化合物的...     

一株链霉菌21-1的分离鉴定及其对禾谷镰刀菌的抑菌活性

【背景】由禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)引起的小麦赤霉病严重威胁我国的小麦生产。【目的】筛选对禾谷镰刀菌具有拮抗能力的链霉菌菌株,为生防菌剂开发提供理论基础。【方法】利用平板对峙法筛选对禾谷镰刀菌具有拮抗能力的链霉菌;通过形态特征、生理生化特征和16S rRNA基因序列分析对其进行鉴定;通过病原菌菌丝生长、孢子产生及萌发抑制试验分析其发酵液的抑菌活性;利用人工接种试验测定该菌株发酵液的防病效果。【结果】筛选到一株对禾谷镰刀菌具有较强拮抗活性的链霉菌21-1,抑菌率为59.5%。依据形态特征、生理生化特性和16S rRNA基因序列分析,将该菌株鉴定为黄三素链霉菌(Streptomycesflavotricini)。菌株21-1发酵液能够抑制禾谷镰刀菌的菌丝生长、孢子产生及萌发过程,而且可以降低禾谷镰刀菌菌丝中可溶性蛋白质的含量,并增加丙二醛的含量。菌株21-1可以产生蛋白酶及纤维素酶。菌株21-1菌液10倍稀释液对小麦赤霉病的防效最佳,为70.1%。此外,菌株21-1发酵液对其他8种植物病原菌均有较好的抑制作用。【结论】菌株21-1对禾谷镰刀菌有较好的抑菌活性,具...     

一株高产洛伐他汀红曲霉的筛选与液态发酵条件优化

【背景】洛伐他汀(lovastatin)是红曲霉的次生代谢产物,是重要的临床用降血脂药物。在液态发酵条件下,红曲霉的洛伐他汀产量较低,难以满足工业化生产的要求。【目的】筛选获得一株高产洛伐他汀的红曲霉株,并通过优化液态发酵条件提高洛伐他汀的产量。【方法】从红曲米中筛选获得一株高产洛伐他汀的红曲霉株,依据形态学特征、生理生化特性及18S rRNA基因序列分析对分离菌株进行鉴定;通过响应面法对其产洛伐他汀的液态发酵条件进行优化。【结果】获得一株产洛伐他汀的紫红曲霉(Monascus purpureus M4),该菌在甘油57.80g/L、酵母浸粉5.52 g/L、接种量为6.90%条件下,洛伐他汀产量(173.60 mg/L)较优化前提高了4.8倍。【结论】菌株M4产洛伐他汀最优液态发酵条件的建立,为洛伐他汀的大规模生产及该菌株的工业化应用提供了技术支撑。     

西沙石珊瑚共附生放线菌的分离培养及抗菌活性评价

【背景】珊瑚礁生态系统是海洋中一类极其重要的生态系统,健康珊瑚礁中丰富的共附生放线菌群体是珊瑚抵御各种致病菌的重要防线,因此,这类放线菌是寻找抗菌活性分子的重要资源,其药用潜力巨大。【目的】从西沙石珊瑚样品中分离共附生放线菌,并从中筛选具有良好抗菌活性的菌株。【方法】通过稀释涂布法分离珊瑚共附生放线菌,并根据16S rRNA基因序列构建系统发育树进行菌种鉴定;通过平板对峙法对放线菌进行抗菌活性筛选并确定目标菌株;将目标菌株涂布于不同氯化钠浓度的ISP2固体培养基上培养,测试其盐度耐受能力;通过平板对峙法对该菌株发酵产物的热稳定性和光稳定性进行测试;采用NanoPore和Illumina方法完成目标活性放线菌全基因组测序,并通过antiSMASH在线分析预测其次级代谢产物生物合成基因簇及其结构类型。【结果】从6份西沙石珊瑚样品中分离得到104株可培养放线菌,根据菌落形态和分离来源去重后对其中27株放线菌进行16S rRNA基因序列测序,通过序列比对和系统发育树分析将菌株初步鉴定为盐孢菌属(Salinispora)(25株)、链霉菌属(Streptomyces)(1株)和戈登菌属(Gord...     

原油污染土壤中生物表面活性剂菌株的筛选和产物鉴定

【目的】从原油污染的土壤中分离出产表面活性剂的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)SX-20,并对其产物进行提取及结构分析。【方法】采用氯化十六烷基吡啶和溴百里酚蓝混合溶液(cetylpyridinium chloride-bromothymol blue,CPC-BTB)显色反应结合血琼脂平板简单高效的筛选得到产脂肽的枯草芽孢杆菌。通过酸沉淀、甲醇萃取和旋转蒸发提取发酵所产生的粗产物,该产物对痤疮丙酸杆菌(Propionibacterium acnes)具有良好的抑制作用。运用傅里叶红光变换光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、氨基酸分析和液相质谱联用(liquid chromatography-mass spectrometry,LC-MS)对粗产物的成分进行分析。【结果】筛选所得的菌株所产物质是含C15脂肪酸链和7个氨基酸形成的环状的脂肽表面活性剂。【结论】本研究为筛选脂肽类生物表面活性剂提供了一定的理论基础和技术路线,有利于后续获得高产的低成本的生物表面活性剂。