烷烃溶剂对耐有机溶剂极端微生物地衣芽孢杆菌YP1产胞外蛋白酶的影响

考察了添加5％(V/V)浓度的正庚烷、正辛烷、正癸烷、十二烷、十四烷、十六烷等烷烃溶剂对耐有机溶剂极端微生物地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)YP1的生长及产胞外蛋白酶的影响。结果表明5％(V/V)浓度的各种烷烃溶剂对YP1蛋白酶的稳定性及菌体生物量均无显著影响, 正庚烷、正辛烷、正癸烷等溶剂显著抑制YP1产蛋白酶, 而十二烷、十四烷、十六烷能提高YP1产蛋白酶1倍以上。发酵液中十四烷的浓度(1％－8％, V/V)与蛋白酶的活力呈正相关性, 添加十四烷后发酵过程中蛋白酶活力的显著增加出现在菌体生长的对数后期。培养过程中添加十四烷能导致YP1菌体形态显著变小。首次报道了烷烃溶剂对极端微生物产蛋白酶的影响。     

烷烃溶剂对耐有机溶剂极端微生物地衣芽孢杆菌YPl产胞外蛋白酶的影响

考察了添加5％（V／V）浓度的正庚烷、正辛烷、正癸烷、十二烷、十四烷、十六烷等烷烃溶剂对耐有机溶剂极端微生物地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）YPl的生长及产胞外蛋白酶的影响。结果表明5％（v／v）浓度的各种烷烃瘩剂对YPl蛋白酶的稳定性及菌体生物量均无显著影响,正庚烷、正辛烷、正癸烷等溶剂显著抑制YPl产蛋白酶,而十二烷、十四烷、十六烷能提高YPI产蛋白酶1倍以上。发酵液中十四烷的浓度（1％-8％,V/V与蛋白酶的活力呈正相关性,添加十四烷后发酵过程中蛋白酶活力的显著增加出现在菌体生长的对数后期。培养过程中添加十四烷能导致YPl菌体形态显著变小。首次报道了烷烃溶剂对极端微生物产蛋白酶的影响。     

溶剂稳定性蛋白酶产生菌的筛选和鉴定

自油污土样等样品中分离获得一株具有产胞外溶剂稳定性蛋白酶的耐有机溶剂极端微生物,经BIOLOG系统鉴定及16S rDNA序列(GenBank,EF105377)分析,该菌株为Bacillus licheniformis YP1。该菌株能耐受中浓度盐、强碱性环境(pH12)及多种不同浓度的有机溶剂,但对多种抗生素敏感。在YP1产蛋白酶发酵过程中添加各种有机溶剂结果表明,丙酮虽抑制了菌体生物量的生长却促进了单位菌体的蛋白酶分泌,而长链烷醇如辛醇、十二醇等能强烈抑制该蛋白酶的分泌。该菌株所产蛋白酶经11种50%(V/V)有机溶剂处理后均能保留高活力。该溶剂稳定性蛋白酶在有机相生物催化等领域具有良好的应用前景。     

液态烷烃氧载体对粘红酵母发酵产番茄红素的影响

研究正己烷、正十二烷、正十六烷3种液态烷烃作为氧载体对粘红酵母生长和番茄红素合成的影响,发现氧载体不仅使菌体生物量提高,同时使单位细胞的番茄红素产率增大,从而提高粘红酵母合成番茄红素的能力。3种液态烷烃中正十二烷作为氧载体效果较好,试验结果表明,在发酵第0 h时添加4%的正十二烷,细胞生物量达到16.49 g/L,番茄红素合成量达到42.32 mg/L分别比对照组提高了26.2%和50.17%。     

正十六烷对节杆菌发酵产环磷酸腺苷的影响

溶氧在节杆菌发酵产环磷酸腺苷(c AMP)过程中起着重要作用。本研究中,笔者首先对4种氧载体(正癸烷、正十二烷、正十四烷和正十六烷)的最佳添加浓度和添加时间进行筛选。结果表明:在0 h添加2%(体积分数)正十六烷促进c AMP生产效果最佳。在5 L发酵罐中添加2%(体积分数)正十六烷后,细胞干质量(DCW)和c AMP产量分别达到10. 85 g/L和8. 87 g/L,比对照分别提高了19. 4%和23. 2%。氧载体的加入提高了发酵液中的氧传递系数(K_La),降低了胞内NADH/NAD~+比率以及胞内三磷酸腺苷(ATP)水平,而对关键酶的酶活影响不显著。     

溶剂稳定性蛋白酶产生菌Bacillus licheniformis YP1的发酵优化

溶剂稳定性蛋白酶产生菌Bacillus licheniformis YP1分离自油田土样。考察了碳源、氮源、金属离子等营养因素对YP1菌株发酵产溶剂稳定性蛋白酶的影响。YP1菌株发酵产胞外蛋白酶的最佳碳源为淀粉,果糖、甘露糖和乳糖显著抑制产酶;最佳氮源为酵母膏,干酪素、酵母粉和牛肉膏促进产酶,玉米浆和尿素显著抑制产酶。Mn^2＋可以显著促进酶活,Mg^2＋可以促进产酶,在初步优化的培养条件下,YP1菌株的胞外蛋白酶产量达980U。     

生物表面活性剂对红球菌SY095降解正十六烷及细胞表面性质的影响

目的:研究红球菌SY095产生物表面活性剂对正十六烷的溶解性、微生物降解正十六烷的效率、菌体生长及菌体表面疏水性的影响。方法:测定添加不同生物表面活性剂的降解体系中菌体生物量、细胞表面疏水性、正十六烷含量的变化。结果:生物表面活性剂对疏水性底物正十六烷具有很强的增溶作用,可以显著提高正十六烷的表观溶解度;生物表面活性剂对正十六烷的生物降解具有促进作用,添加量为100 mg/L时,96 h正十六烷去除率达93.32%;生物表面活性剂能明显促进红球菌SY095生长,添加量为300 mg/L时,菌株32 h生物量为未添加生物表面活性剂对照组的2.7倍;生物表面活性剂还能引起红球菌SY095菌体表面疏水性明显增大,添加量为25 mg/L时,菌株对数生长期BATH值达66.94%,高于未添加生物表面活性剂对照组的42.99%。结论:生物表面活性剂可以增加菌体的表面疏水性,促进微生物对正十六烷的生物降解。     

互营烃降解菌系M82的脂肪酸降解特性

【目的】通过分子生态学手段筛选适合互营烃降解菌Syntrophus sp.生长的非烃碳源。【方法】利用实验室驯化获得的正十六烷烃降解产甲烷菌系M82为接种物,添加不同碳源(正十二烷二元酸、正十四烷二元酸、正十六烷烃、十六烷酸钠、乳酸钠和丙酸钠)传代培养,通过PCR-DGGE和qPCR技术研究不同碳源条件下Syntrophaceae科细菌的丰度与变化趋势;利用T-RFLP方法分析古菌群落结构。【结果】菌系M82可以利用多种脂肪酸生长并产生甲烷,但是细菌群落结构发生了变化,只在添加正十二烷二元酸和正十四烷二元酸的培养液中检测到了代表Syntrophaceae细菌的条带,并且每毫升菌液中Syntrophaceae细菌的log丰度分别达到7.4和7.6,比添加其它几种非烃碳源的实验组丰度高2-3个单位。古菌群落结构主要由乙酸营养型产甲烷古菌(Methanosaeta)和氢营养型产甲烷古菌(Methanoculleus)组成。【结论】Syntrophus sp.细菌可以利用正十二烷二元酸和正十四烷二元酸这两种非烃碳源生长,这为我们定向分离互营烃降解菌和研究起始烃降解机制和代谢机理提供了依据。     

脐腹小蠹聚集信息素的提取鉴定和引诱效果

为了确定脐腹小蠹Scolytus schevyrewi Semenov的聚集信息素成分,对脐腹小蠹成虫后肠和虫粪的挥发物进行了提取鉴定和引诱试验。经气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)鉴定,结果表明:雌成虫后肠挥发物成分有十四烷、十五烷、十六烷、十八烷、十九烷、十二酸和十四酸,其中十四酸含量最高,达到了42.2%;雄成虫后肠挥发物成分有十一烷、十四烷、十五烷、十六烷、十八烷和十九烷,十六烷(23.3%)和十九烷(21.5%)含量最多;雌成虫虫粪挥发物成分有十一烷、十二烷、十四烷、十六烷、十八烷和十九烷,十九烷含量最高,为29.9%;雄成虫虫粪挥发物成分有庚烷、十一烷、十二烷、十四烷、十六烷、十八烷、二十二烷和二十三烷,庚烷(20.5%)相对含量最多。此外,借助触角电位仪测定了脐腹小蠹雌雄虫触角对这些单一物质刺激的反应,结果显示,触角电位相对值较大的为十二酸、十四酸和十八烷。雌雄间比较发现十二酸、十四酸和十九烷刺激后雌雄间触角电位相对值差异达到了显著水平(P0.05)。田间诱捕结果显示,十二酸、十四酸、十九烷对脐腹小蠹的引诱数量雌雄间差异性达到了显著水平(P0.05),成虫诱捕总量最多的是十八烷,诱捕量达32.1头,其后诱捕量较多的为十二酸(24.1头)和十四酸(22.7头)。可以推断,十八烷、十九烷、十二酸和十四酸是脐腹小蠹聚集信息素的主要成分。     

氧载体对小白链霉菌发酵生产ε-聚赖氨酸的影响

为了有效改善发酵体系中的溶氧水平,提高小白链霉菌Streptomyces albulus PD-1发酵生产ε-聚赖氨酸的能力,文中通过对氧载体的种类、最佳添加浓度以及添加时间进行筛选,最终确定在0 h添加0.5%(V/V)的正十二烷促进ε-聚赖氨酸生产效果最佳。在5 L发酵罐0 h添加0.5%的正十二烷进行批次补料发酵,ε-聚赖氨酸的产量和菌体干重分别可以达到(30.8±0.46)g/L和(33.8±0.29)g/L,较之对照组分别提高了31.6%和20.7%。ε-聚赖氨酸的产量和菌体干重的提高归因于0.5%正十二烷的添加促进发酵液中溶氧水平从23.8%提高到32%,同时发酵液中的一种主要副产物(聚二氨基丙酸)的含量下降31%。实验结果表明,正十二烷的添加可以提高S.albulus PD-1发酵液中的溶氧水平,抑制副产物的生成,促进ε-聚赖氨酸的合成。     

New pathway for long-chain n-alkane synthesis via 1-alcohol in Vibrio furnissii M1

Alkane biosynthesis in the bacterium Vibrio furnissii M1 involves the synthesis of long-chain alkanes via 1-alcohol. Evidence for this novel pathway are the following. (i) Both even- and odd-carbon-number n-alkanes were produced from glucose, while only even-carbon-number fatty acids were produced in V. furnissii M1. This result cannot be explained by the decarbonylation pathway. (ii) Pentadecane and hexadecane were produced from 1-hexadecanoic acid by membrane fractions of V. furnissii M1, and radioisotope precursor-tracer experiments, in which 1-[1-(14)C]hexadecanoic acid was fed, identified the corresponding alcohol, aldehyde, and alkane derivatives. Since all metabolites maintained the radioisotope label at 1-C, they were produced by a pathway in which the carbon structure was retained, i.e., a reduction pathway. (iii) n-Hexadecane was produced when 1-hexadecanol was fed to membrane preparations.     

地衣芽孢杆菌YP1A耐有机溶剂蛋白酶基因的克隆与功能表达

根据B．licheniformis YP1A来源的碱性蛋白酶具有的高强度耐有机溶剂性能及相关数据库分析,采用PCR克隆B．licheniformis YP1A耐有机溶剂碱性蛋白酶基因,序列分析显示该基因（1264bp）包含启动子与编码380个氨基酸的开放阅读框（ORF）,ORF包括信号肽、前肽及编码254个氨基酸的成熟肽序列。相关基因分析表明,YP1A耐有机溶剂碱性蛋白酶基因与地衣芽孢杆菌ATCC14580的碱性蛋白酶基因仅有6个氨基酸残基差异：构建2种含YP1A碱性蛋白酶CDS的组成型穿梭表达载体pHY／aprYP与pHY／aprP43,前者采用YP1A蛋白酶自带的启动子,后者则采用来自于质粒pP43NMK的P43强启动子。利用这2种表达载体在枯草芽孢杆菌WB800中成功进行蛋白酶的功能表达．其中P43强启动子的表达能力明显优于碱性蛋白酶自带的启动子,表达的蛋白酶比酶活为395U／ml。重组菌表达的碱性蛋白酶在体积分数50％的亲水及疏水有机溶剂中表现出了很好的耐受性,验证了克隆基因为地衣芽孢杆菌YP1A的高强度耐有机溶剂碱性蛋白酶基因.     

极地适冷菌Pseudoalteromonas sp. QI-1产适冷蛋白酶发酵条件的优化

对极地适冷菌Pseudoalteromonas sp. QI-1产适冷蛋白酶的发酵条件进行优化。结果表明:菌株QI-1的最适生长和产酶温度均为5℃;最佳接种量为1%;发酵培养基的最适初始pH和最佳装样量分别为5和10%;盐度为2%时对菌株的生长和产酶最为有利;麸皮和醋酸钠分别为最佳N源和C源;添加0.75%酪蛋白时菌株QI-1胞外蛋白酶的活性最高;10 mmol/L Mg2+和0.5%Tween-80有利于产酶。正交试验结果表明:菌株Pseudoalteromonassp. QI-1产蛋白酶较佳培养基配方(g/L)为麸皮5,酵母粉2.5,酪蛋白3,MgCl2.6H2O 3,KCl 1.5;发酵液比酶活为166.20 U/mL,较优化前提高了约56%。     

反硝化基因工程菌株YP4S的构建及对污水除氮特性研究

从养殖场污泥中筛选出菌株YP4,经16S rDNA分子发育树的同源序列比对,确定为克雷伯什菌属(Klebsiella sp.)。由NCBI数据库查编码亚硝酸还原酶(Nir)的基因nirS序列,设计引物,以铜绿假单胞菌PAOI基因组DNA为模板,应用PCR技术扩增目的片段nirS,经过双酶切、克隆和转化,得到重组质粒pYP4S,然后转化野生菌株YP4,构建反硝化基因工程菌YP4S。菌株生长曲线测定表明,工程菌株YP4S与YP4的生长特性基本一致。工程菌株YP4S对模拟污水COD、TN、NH_4^+-N和NO_3^--N具有较高的去除率,YP4S与YP4相比,对NO_2^--N积累的减少量为(32.44±3.96)%,明显减少了NO_2^--N的积累。通过正交试验获得工程菌株YP4S在C/N=10、T=30℃、r=200 r/min和pH=7.0的最佳组合条件下,对模拟污水TN去除率较高。应用工程菌株YP4S处理猪场沉淀池的实际污水,COD、TN、TP、NH_4^+-N和NO_3^--N去除率分别为(95.87±0.82)%、(76.38±3.84)%、(97.13±0.54)%和(75.35±2.57)%,NO_2^--N积累量为(3.31±1.24) mg/L,表明工程菌株YP4S具有较好反硝化作用,对含氮量高的实际污水修复具有潜在的应用前景。     

一株牙鲆源黏质沙雷氏菌YP1的分离鉴定及致病性分析

黏质沙雷氏菌(Serratia marcescens)是引起人类、动物及植物感染的重要条件致病菌,但其作为鱼类致病菌却鲜有报道。【目的】本研究以从患病牙鲆(Paralichthys olivaceus)病灶处分离的一株黏质沙雷氏菌YP1为研究对象,分析黏质沙雷氏菌对鱼类的致病性及对疾控的影响。【方法】利用形态学、分子生物学及生理生化实验综合鉴定菌株YP1;利用菌株YP1进行人工感染实验、组织病理实验及药敏试验,研究其感染症状、组织病理学、毒力和药物敏感性。【结果】分离自患病牙鲆体表溃疡病灶处的菌株YP1鉴定为黏质沙雷氏菌。感染实验结果显示,牙鲆和斑马鱼的半数致死量(LD₅₀)分别为3.44×10⁷CFU/g和6.28×10⁵CFU/g,除牙鲆外菌株YP1对其他鱼类也具有高致病性;菌株YP1主要导致牙鲆腹水,同时伴有呼吸急促、摄食减弱、脱肛、白便、鳃缺血及多脏器膨大出血等症状,并随着感染时间的延长对脏器损伤呈加重趋势。病理组织切片结果显示,菌株YP1对牙鲆鳃、肠、肝、脾、肾、心均造成损伤。药敏试验结果表明,YP1对左氧氟沙星、诺氟沙星等14种药物敏感;但对氨苄西林、头孢拉定等19种药物具有耐药性。【结论】本研究结果证实了黏质沙雷氏菌是能导致牙鲆腹水病的一种病原菌,同时对其他鱼类也具高致病性,为该菌感染鱼类导致疾病的检测、鉴别和防治提供科学依据。     

Engineered bakers yeast as a sensitive bioassay indicator organism for the trichothecene toxin deoxynivalenol

The aim of this study was to increase the sensitivity of Saccharomyces cerevisiae towards trichothecene toxins, in particular to deoxynivalenol (DON), in order to improve the utility of this yeast as a bioassay indicator organism. We report the construction of a strain with inactivated genes (PDR5, PDR10, PDR15) encoding ABC transporter proteins with specificity for the trichothecene deoxynivalenol, with inactivated AYT1 (encoding a trichothecene-3-O-acetyltransferase), and inactivated UBI4 and UBP6 genes. Inactivation of the stress inducible polyubiquitin gene UBI4 or the ubiquitin protease UBP6 increased DON sensitivity, the inactivation of both genes had a synergistic effect. The resulting pdr5 pdr10 pdr15 ayt1 ubp6 ubi4 mutant strain showed 50% growth inhibition at a DON concentration of 5 mg/l under optimal conditions. The development of a simple two step assay for microbial DON degradation in 96 well microtiter format and its testing with the DON detoxifying bacterium BBSH 797 is reported.