钙离子对细菌内毒素含量测定的影响

目的研究Ca~(2+)对细菌内毒素含量检测的影响,探讨其影响机制。方法向已知含量的细菌内毒素溶液中加入不同浓度的Ca~(2+),用动态浊度法检测各样品中细菌内毒素含量。对检测结果进行离散系数,即CV值分析,确定干扰限值。对加入不同浓度Ca~(2+)的细菌内毒素进行核磁共振1H谱研究。结果当Ca~(2+)浓度高于0.002 0 mol/L时,检测结果的CV值较高; Ca~(2+)浓度越高,CV值越高,离散程度越大;当Ca~(2+)浓度达到1 mol/L时,检测结果低于检测限,呈现明显的假阴性。1H谱研究发现,随着Ca~(2+)浓度的增高,处于低场的氢的化学位移向高场移动,Ca~(2+)浓度越高,移动越大。结论为获得准确的检测结果,当Ca~(2+)浓度高于0.002 0 mol/L时,应先消除干扰,再测定细菌内毒素含量。Ca~(2+)可能通过影响细菌内毒素的空间构象来影响其与鲎试剂的反应。     

可用于二氧化碳捕获过程的微生物碳酸酐酶的挖掘与改造

二氧化碳排放量的急剧上升引起全球温室效应加剧。碳酸酐酶是地球上反应速率最快的几种酶之一,可以大幅提高CO_2捕获和生物矿化的效率,从而降低大气中CO_2的排放量。但捕获过程在高温条件,而CO_2生物矿化形成CaCO_3的过程则需要碱性条件。因此,迫切需要筛选出既嗜热又耐碱的碳酸酐酶以用于CO_2捕获,极端微生物是这类酶的重要来源之一。文中系统、深入地介绍了目前从极端微生物或利用蛋白质工程技术获取嗜热、耐碱的碳酸酐酶的最新研究进展,同时简要介绍了一些新型固定化碳酸酐酶的方法。最后指出当前研究的重点应致力于拓宽寻找碳酸酐酶的范围,改良蛋白质工程改造技术,研发高效廉价、易于放大的固定化方法,为减轻温室效应、延缓全球变暖这一迫切需要解决的问题提供新思路。     

碳酸酐酶对CO2液相扩散的影响及其与C3植物光合作用的关系

当CO_2进入水溶液时,必然存在CO_2 H_2O?H~ HCO_3~-平衡。根据Henderson-Hasselbach方程pH=pK lg[HCO_3~-]/[CO_2],平衡时溶液中CO_2和HCO_3~-浓度比由溶液中的pH值决定。在大多数生物介质中,尤其是叶绿体基质,处于平衡时,HCO_3~-浓度是CO_2浓度的十几甚至是几十倍。在这种情况下,HCO_3~-的扩散成为无机碳的主要扩散形式。碳酸酐酶(Carbonic Anhydrase EC 4.2.1.1)能够加速CO_2和HCO_3~-之间的平衡。本文对此作些     

西南岩溶区土壤细菌胞外碳酸酐酶的稳定性研究

分析了来源于西南几个不同类型岩溶地区土壤细菌的胞外碳酸酐酶(CA)活性,发现有不少菌株能够产生分泌胞外CA．以一株编号为GLCa102的菌株为代表,模拟岩溶环境条件,研究其胞外CA的稳定性．结果表明该微生物胞外CA具有良好的热稳定性、偏碱性条件的岩溶土壤环境有利于胞外CA活性的相对稳定、岩溶环境主要金属离子如Ca^2 、Mg^2 、Zn^2 和Co^2 等以及阴离子如SO4^2-、H2PO4^ 、NO3^-、NO2^-、Cl^-、Br^-和I^-等在一定浓度范围内可使微生物胞外碳酸酐酶保持50％以上的活性．参照岩溶土壤水体元素背景值,表明岩溶环境的离子含量有利于该微生物胞外CA活性的相对稳定．此研究为深入研究微生物CA在生物岩溶中的作用和地位提供了一定的科学依据。     

二氧化碳和臭氧浓度升高对四季竹矿质养分含量和运输的影响

为阐明CO_2和O_3浓度升高对竹子矿质养分含量和运输的影响,以2年生四季竹(Oligostachyum lubricum)为试材,采用开顶式气室(OTCs)设置了环境背景大气[CK,(40±5)nmol·mol~(-1) O_3,(360±20)μmol·mol~(-1) CO_2]、O_3浓度升高[EO,(100±10)nmol·mol~(-1) O_3,(360±20)μmol·mol~(-1) CO_2]、CO_2浓度升高[EC,(40±5)nmol·mol~(-1) O_3,(700±35)μmol·mol~(-1) CO_2]、CO_2和O_3浓度复合升高[EOEC,(100±10)nmol·mol~(-1) O_3,(700±35)μmol·mol~(-1) CO_2]4个处理,测定了竹叶、竹枝、竹秆和竹根的Na+、Fe(~(2+,3+)、Ca~(2+)和Mg~(2+)含量,并分析了矿质营养在器官间的转运情况。结果显示:与CK比较,EO处理显著降低了四季竹植株体内Na+和Fe(~(2+,3+)含量,特别是竹根和竹叶,同时也明显降低Na+和Fe(~(2+,3+)器官间的运输能力。EC处理显著降低了四季竹植株体内Na+含量,而未改变其他矿质元素含量,但其器官中的分配格局和运输能力发生变化,尤其是竹枝向竹叶运输Ca~(2+)和Mg~(2+)的能力增强。EOEC处理显著降低了四季竹植株体内Na+含量,但显著提高了Fe(~(2+,3+)、Ca~(2+)和Mg~(2+)含量及其向上运输能力。研究表明,O_3浓度升高降低了四季竹植株体内矿质养分含量和器官间养分运输能力,在一定程度上影响四季竹的正常生长;CO_2浓度升高通过提高Ca~(2+)和Mg~(2+)向光合器官叶片的运输能力,促进四季竹生长;CO_2和O_3浓度升高复合作用能够通过提高四季竹光合器官竹叶中Fe(~(2+,3+)、Ca~(2+)和Mg~(2+)含量及其向光合器官叶片的运输能力,以维持体内矿质养分元素的平衡,提高四季竹对高浓度CO_2和O_3浓度复合环境下的适应能力。     

果胶性能的研究——[Ⅰ].果胶与 Cu~(2+)Pb~(2+)和 Fe~(3+)离子反应

本文着重研究果胶与 Cu~(2+)、pb~(2+)和 Fe~(3+)离子反应的规律.实验表明,在一定条件下(温度、pH 等),果胶与这些金属离子反应的定量关系为:每克Cu~(2+)、pb~(2+)和 Fe~(3+)离子能够分别与30.86g、13.20g 和86.64g 的果胶(P-1)完全反应生成沉淀.本文还就温度、pH 和时间等条件对上述反应的影响进行了初步的探讨.     

黑河天涝池流域典型林分生态水文化学特征

采集了黑河天涝池流域典型林分林外雨、穿透雨、树干径流和枯透水,并检测水体pH值和12种离子(K~+、Ca~(2+)、Na~+、Mg~(2+)、NH_4~+、Cu~(2+)、Zn~(2+)、Pb~(2+)、Cd~(2+)、Cl~-、SO_4~(2-)、NO_3~3)的质量浓度。结果表明:天涝池流域大气降水pH均值为7.74,呈碱性,降水中离子绝对质量浓度较低,最高的是NO_3~-,质量浓度为1.1111 mg/L,最低的为Na~+,质量浓度为0.0108 mg/L;两种林分冠层有降低降雨pH值的作用,青海云杉林冠层对NH_4~+有升高作用,祁连圆柏林冠层对NH_4~+有降低作用,两种林冠层对NO_3~-和Cu~(2+)质量浓度有降低作用,对其它离子质量浓度均表现为升高作用;两种林分树干径流有提高穿透雨pH值的作用,与穿透雨相比,两种林分树干径流中阴离子均有升高,圆柏树干径流中所有阳离子质量浓度均有下降,云杉树干径流中Ca~(2+)、K~+、Mg~(2+)和Na~+减少,NH_4~+和Cu~(2+)增加;典型林分枯透水有提升穿透雨pH值的作用,与穿透雨相比,两种林分枯透水中阴离子质量浓度均有升高,云杉枯透水各阳离子均有降低,圆柏枯透水中Ca~(2+)、K~+和Mg~(2+)质量浓度升高,NH_4~+、Na~+和Cu~(2+)质量浓度下降;在采集的所有样本中,Pb~(2+)和Cd~(2+)均未检出,而Zn~(2+)仅在云杉树干径流中检出。     

岩溶环境因子对细菌胞外碳酸酐酶表达及活性的影响

以从西南岩溶生态系统分离出的一株细菌（编号GLRT102Ca）为例,研究了温度、pH、金属离子和阴离子等主要岩溶环境因子对其胞外碳酸酐酶（CA）表达及活性的影响。结果照乐,任实验温度（10℃～50℃）和pH（5.5～9.0）范围内,实验菌株均能表达出不同程度的胞外CA活性,其中20℃～30℃以及中性偏碱性条件下的胞外酶活性较高。钙、镁、锌、钻等4种金属离子以及SO4^2-、H2PO4^-、NO3^-、NO2^-、Cl^-、Br^-、I^-和HCO3^-等8种阴离子往实验浓度范围内一般都能促进胞外酶活性的表达,但表达较高活性所需的离子浓度因不同离子而异。以上结果为进一步研究微生物碳酸酐酶的岩溶作用提供了一定的理论依据。     

不同价态铁元素对厌氧微生物降解2,4,6-三氯酚的影响

【目的】考察初始pH值为5.0?10.0时, 不同价态铁元素(Fe0、Fe2+和Fe3+)对厌氧微生物降解2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)的影响。【方法】采用间歇试验, 接种驯化3个月的厌氧污泥, 向其中分别投加Fe0、Fe2+和Fe3+, 测定体系中2,4,6-TCP浓度、pH值、铁离子浓度和微生物脱氢酶活性。【结果】“Fe0/Fe2+/Fe3+-微生物”体系对2,4,6-TCP的降解效率, 在初始pH值为中性偏酸性时, “Fe2+-微生物”体系>“Fe0-微生物”体系>“Fe3+-微生物”体系; 而当初始pH值为碱性时, “Fe0-微生物”体系>“Fe2+-微生物”体系>“Fe3+-微生物”体系; “Fe0/Fe2+/Fe3+-微生物”三种体系均有调节pH值的能力, 其中“Fe0-微生物”体系调节能力最强; 在不同初始pH值条件下不同价态铁元素对厌氧微生物活性的影响结果与其对2,4,6-TCP的影响规律基本相同。【结论】不同价态铁元素对厌氧微生物降解2,4,6-TCP的影响与初始pH值、体系实时pH值和铁元素价态及浓度等因素有关。     

Ca~(2+)和Mg~(2+)对红薯叶总黄酮提取及抑菌活性的影响

为考察Ca~(2+)和Mg~(2+)对红薯叶总黄酮提取率和抑菌活性的影响。本实验采用单因素实验确定Ca~(2+)浓度、Mg~(2+)浓度、料液比、乙醇浓度、提取时间的最佳因素水平,通过响应面法优化得到引入Ca~(2+)和Mg~(2+)后红薯叶总黄酮的最佳提取工艺,即Ca~(2+)浓度187 mg/L、Mg~(2+)浓度176 mg/L、乙醇浓度71%、料液比1∶40,提取时间为1 h,经验证,该工艺总黄酮提取率为2. 76%,略高于传统的提取工艺。该提取物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌的MIC值分别为62. 5、31. 25、31. 25μg/m L,明显低于不含Ca~(2+)和Mg~(2+)的红薯叶总黄酮提取物(对应MIC值依次为250、125、62. 5μg/m L),由此可见,在提取过程中引入Ca~(2+)和Mg~(2+)可以明显增强红薯叶总黄酮的抑菌活性。     

pH和Ca~(2+)协同作用对酵母代谢及细胞膜功能的影响

为了探究不同pH下添加不同浓度的Ca~(2+)对酿酒酵母的代谢机制以及细胞膜功能的影响,以酿酒酵母为研究对象,利用模拟葡萄汁培养基,通过调整培养基中pH值和Ca~(2+)含量,研究了酵母菌的代谢特征,并从细胞膜通透性和完整性的角度考察酵母代谢的机制。在确定的发酵条件下进行发酵:温度为28℃、转速为120 r/min,接种量为1×10~6 mol/L。结果表明,当pH为3.0时,随着Ca~(2+)浓度的增加,酵母菌代谢速率加快,酵母菌细胞膜的通透性和完整性也增强,即Ca~(2+)的添加减弱低pH对酵母的抑制作用。而当pH为5.5时,Ca~(2+)对酵母菌代谢速率以及细胞膜的通透性和完整性作用不明显。结果表明Ca~(2+)能缓解低pH下酿酒酵母的生理毒害作用。     

嗜碱性利用—碳的莫拉氏菌的研究

利用不同营养类型的微生物进行CO_2固定的研究在世界上很受重视。对光能自养菌和化能自养菌;好氧菌和厌氧菌等多种类型的一碳微生物的比较生化学分析能使人们更好地认识它们潜在的应用价值。近年来,分离自极端环境微生物的CO_2固定研究已引起人们的极大兴趣。在pH9～10的偏碱性条件下,根据反应式(1)、(2)、(3),绝大部分CO_2以HCO_3~-和CO_3~2-;的形式存在。CO_2、H_2CO_3、HCO_3~-和CO_3~2-的总量多于中性环境的相应量。因此,认为分离嗜碱性菌株是获得一碳利用     

蛋白核小球藻生长和无机碳利用对不同光照强度和CO_2浓度的响应

为了探讨光照强度和CO_2浓度对蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)生长、无机碳利用的复合效应,丰富绿藻中无机碳浓缩机制的资料,该文设置两种光照强度(40和120μmol photons×m–2×s–1)和两种CO_2浓度(0.04%和0.16%)组合成4种条件,比较了蛋白核小球藻生长、无机碳浓度、pH补偿点、光合放氧速率、碳酸酐酶(CA)活性和α-CA基因转录表达对这4种培养条件的响应。结果发现:蛋白核小球藻在高光强高CO_2浓度组生长最快;低光强高CO_2浓度组培养体系中总无机碳浓度为1 163.3μmol×L–1,显著高于其他3组;高光强低CO_2浓度组藻的p H补偿点最高(9.8),而低光强高CO_2浓度组藻的p H补偿点最低(8.6);低光强高CO_2浓度组藻的最大光合速率(Vmax)和最大光合速率一半时的无机碳浓度(K0.5)最高,分别是其他3组的1.28-1.91倍和1.61-2.00倍;高光强低CO_2浓度组藻的胞外CA活性最高;而低光强低CO_2浓度组藻的胞外α-CA基因表达量显著高于其他3组。以上结果表明低CO_2浓度可促进蛋白核小球藻的pH补偿点和无机碳亲和力的提高,诱导胞外CA活性及α-CA基因的表达;该藻主要以HCO_3~–为无机碳源,其对无机碳的利用受光照的调节。     

丛枝菌根真菌根外菌丝跨膜H~+和Ca~(2+)流对干旱胁迫的响应

丛枝菌根真菌(AMF)能够和大多数陆地植物形成共生体系,对于植物生长发育和适应各种逆境胁迫具有重要作用。很多研究表明干旱胁迫下AMF能够促进宿主植物对水分的吸收从而增强植物抗旱能力,但目前针对AMF根外菌丝响应水分胁迫的生理变化以及AMF与宿主植物逆境信号交流的研究并不多。该研究利用AMF Rhizophagus irregularis和胡萝卜(Daucus carota var. sativa)毛状根双重无菌培养体系获得纯净根外菌丝,向培养基添加聚乙二醇(PEG)模拟干旱胁迫,运用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM-EDS)观察干旱胁迫对AMF根外菌丝形态的影响,同时采用非损伤微测技术(NMT)观测根外菌丝跨膜H+和Ca~(2+)离子流变化。结果发现,PEG处理1h后菌丝尖端和侧面发生H+外流和强烈的Ca~(2+)内流,荧光探针分析也显示菌丝胞内pH值显著上升、Ca~(2+)浓度增加; PEG处理24 h后菌丝形态发生明显变化,培养基pH值降低, P、Ca、Fe等元素在菌丝际积累。这些试验结果表明,干旱胁迫下AMF根外菌丝跨膜H+和Ca~(2+)流发生变化,促进了菌丝与环境之间的物质交换。菌丝酸化生长环境有利于养分吸收,并促进AMF与宿主植物之间的信号交流以增强植物的耐旱性。     

大鼠心肌肌浆网的纯化及其性质研究

 用超声波破碎心肌细胞,差速离心法纯化大鼠心肌肌浆网(CSR)。SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳测得Ca~(2+)-ATPase分子量为98kD;电镜观察膜制备为完整的CSR微囊;标志酶哇巴因敏感型Na~(+),K~(+)-ATPase和叠氮化钠敏感型Mg~(2+)-ATPase活性表明膜制备中肌膜含量很低,但仍有线粒体污染。 用~(45)Ca~(2+)示踪微孔滤膜法研究Ca~(2+)跨膜转运,CSRCa~(2+)蓄集最大值为57nmol/mg蛋白。CSR Ca~(2+)-ATPase在4℃—21℃和21℃—49℃两区间反应活化能不同,前者大于后者。酶的最适pH为7.4。以ATP为底物,该酶有两个表观Km值:Km_1为3.7μmol/LKm_2为713μmol/L。     

可培养盐碱菌多样性的研究进展

存在于高盐强碱极端环境的微生物因其独特的生命方式,引起了广泛的关注。根据盐碱环境所含的可溶性盐成分,可分为"NaCl型"和"苏打型(Na_2CO_3/NaHCO_3)"两大类,前者的碱性pH值较低而后者碱性pH值较高。本文总结了盐碱菌适宜生长条件在盐度0.5 mol/L和碱性pH 9.0之上且有效发表的标准菌株,并对这些菌株的生物多样性及生理特性进行了阐述;可培养盐碱细菌的数量及其多样性远远大于盐碱古菌,但是盐碱细菌对高盐度和强碱性p H依赖程度相对较低。盐碱细菌主要组成依次为芽孢杆菌纲(Bacilli,占总数约40%)、γ-变形菌纲(γ-Proteobacteria,30%)、梭菌纲(Clostridia,11%)、δ-变形菌纲(δ-Proteobacteria,6%)和放线菌纲(Actinobacteria,6%),而盐碱古菌主要组成为盐古菌纲(Halobacteria,92%)和甲烷微菌纲(Methanomicrobia,8%)。这些极端微生物在生物地球化学过程中或生态循环中扮演着重要的角色和功能,挖掘和利用盐碱菌具有重要意义。     

平滑肌肌球蛋白B的超沉淀与肌球蛋白轻链磷酸化

本文报导了牛胃肌球蛋白B(天然肌动球蛋白)的超沉淀性质。当钙离子、钙调蛋白和ATP存在时,肌球蛋白B出现超沉淀,在pH6.8和7.5处,有两个峰值。Ca~(2+)(PCa值8-4)对超沉淀影响的浓度-反应曲线呈典型的S形,表明当Ca~(2+)浓度处于微摩尔水平时产生超沉淀。伴随超沉淀发生了肌球蛋白调节轻链磷酸化。这说明肌球蛋白轻链的Ca~(2+)-CaM依赖性磷酸化可能包含在脊椎动物平滑肌收缩活动的调节机制中。     

Ca~(2+)对植物磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的抑制作用

低浓度Ca~(2+)明显抑制高粱、马齿苋及大叶伽兰菜叶片PEPCase活性。Ca~(2+)对马齿苋及大叶伽兰菜PEPCase的抑制程度大于对高粱PEPCase的。Ca~(2+)对PEPCase的抑制作用因底物PEP浓度提高而加强,因必需金属离子Mg~(2+)的浓度增加而减弱。提高Mg~(2+)浓度可解除高粱PEPCase的Ca~(2+)抑制作用,但不能完全解除马齿苋PEPCase的抑制作用。G6P、gly可消除Ca~(2+)对高粱PEPCase的抑制作用,但G6P不能消除Ca~(2+)对马齿苋PEPCase的抑制作用。     

NaCl(2 mol/L)处理PSⅡ颗粒的Ca~(2+)重结合

回加Ca~(2+)对 NaCl(2 mol/L)处理菠菜PSⅡ颗粒放氧活性的作用表现出有两种K_m值分别为 0.021和 0.545 mmol/L的高亲和与低亲和的Ca~(2+)重结合过程。高浓度NaCl和低 pH(3.0)处理去Ca的 PSⅡ颗粒的光抑制放氧活性半衰期(t_(1/2))明显减小。重结合Ca~(2+后,虽然大部办丧失的放氧活性可恢复,但PSⅡ颗粒放氧活性对光抑制的敏感性却并不随之恢复,t_(1/2)无明显改变。显然,重组Ca~(2+)的结合状态和作用与PSⅡ颗粒原有的结合Ca不完全相同。     

共聚焦显微镜不同倍数物镜下肠系膜动脉三级分支张力和Ca~(2+)信号同步变化的比较

本文旨在建立优化的观察肠系膜动脉三级分支(sMA,直径100~300μm)血管张力和血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)内Ca~(2+)信号的同步变化的实验方法。分别采用DMT 360CW激光共聚焦微血管张力测定系统和Nikon C2激光共聚焦显微镜,同时记录Ca~(2+)通道激动剂KCl、内皮素-1(endothelin-1,ET-1)以及Ca~(2+)通道抑制剂钆离子(Gd3+)诱导的去内皮sMA血管张力和VSMCs内Ca~(2+)信号的变化,并对共聚焦显微镜不同物镜(10×、20×、40×)下记录到的Ca~(2+)信号荧光值变化量进行对比分析,探索最佳的实验条件。结果显示,KCl可引起sMA显著收缩,20×、40×物镜下VSMCs内Ca~(2+)信号会同步增强,相比40×物镜,20×物镜下Ca~(2+)信号变化量更大,荧光值更稳定,而10×物镜下VSMCs内Ca~(2+)信号变化不明显;不同浓度的ET-1能够引起sMA浓度依赖性收缩,同样20×物镜下VSMCs内Ca~(2+)信号也呈浓度依赖性同步增强;ET-1预收缩sMA后加入Gd3+显著降低ET-1诱导的血管收缩效应,相应地20×物镜下VSMCs内Ca~(2+)信号也显著降低。以上结果表明,Ca~(2+)通道激动剂或抑制剂引起血管收缩或舒张的同时,VSMCs内Ca~(2+)信号会发生相应的变化,提示本实验方法可同步记录两者的变化,而且共聚焦显微镜20×物镜为最佳的实验条件。与分别应用血管张力检测技术测定血管张力变化和动态细胞荧光成像技术测定VSMCs内Ca~(2+)信号变化的方法相比,同步检测张力和Ca~(2+)信号的变化更简单实用,有效避免了不必要的实验误差。