蚯蚓外源酶与内源酶酶解产物分析

本试验采用了枯草杆菌(Bacillus subtilis)AS1.398枯草杆菌蛋白酶和自溶制备蚯蚓肽,通过前期单因素试验,设计正交试验L9(34),以氨基氮数,多肽浓度为衡量指标,对最佳酶解条件进行筛选研究,并分析了酶解液氨基酸组成和相对分子量的分布。结果表明:AS1.398枯草杆菌蛋白酶最佳酶解条为pH 6.5、酶浓度1%、温度50℃、反应时间8 h,在此条件下,酶解蚯蚓蛋白的每100 mL水解液氨基氮数可以达到16.55 mmol,多肽浓度达9.22 mg/mL;自溶酶解蚯蚓的最佳条件pH 7.0、底物浓度1∶2、温度50℃、反应时间6 h,在此条件下,酶解蚯蚓蛋白的每100 mL水解液氨基氮数可以达到21.55 mmol,多肽浓度达11.65 mg/mL;二者酶解产物分子量大部分是在5000以下的多肽、小肽及氨基酸的混合物,其中分子量在300以下占了80%,氨基酸组成平衡,含量丰富,可用来制取新型氨基酸微量元素及小肽添加剂。通过控制酶解条件,蚯蚓可以利用自身的酶源自溶来代替外源酶,从而降低成本。     

一种蚯蚓体腔液蛋白的分离纯化及其生物活性

赤子爱胜蚓体腔液含有多种蛋白并具有广泛的生物学活性,本研究采用6 V电压刺激蚯蚓分泌体腔液,通过离心、超滤分离得到蚯蚓体腔液蛋白粗品;然后将蛋白粗品经过凝胶层析和离子交换层析纯化,得到一种蚯蚓体腔液蛋白。以离子交换色谱分离到的蚯蚓体腔液蛋白样品为受试样品,紫外光谱扫描显示该蛋白在280nm处有最大吸收峰,SDS-PAGE凝胶电泳测定其分子量约为38.6 KDa,比浊抑菌试验结果显示低浓度受试样品作用大肠杆菌1 h出现抑制效果,作用金黄色葡萄球菌3h出现抑制效果,表明该样品具有一定抑制细菌生长的活性,此外,该蛋白还具有较强的溶解鸡红细胞的作用,溶解红细胞的最低浓度为0.39μg/mL,提示此蛋白的生物活性可能是通过破环细胞结构而实现的。     

不同蚯蚓采样方法对比研究

蚯蚓种类组成和丰度变化是反映农业管理措施对土壤质量影响的重要指标。为研究利用芥末悬液等方法进行蚯蚓样品采集的有效性和准确性,寻求合理有效的蚯蚓种群特征调查方法,在我国东北玉米连作黑土上分别运用手拣法、福尔马林溶液驱赶法、芥末+水悬液及芥末+乙酸悬液驱赶法,以及驱虫剂与手拣法相结合的方法进行蚯蚓样品采集,将上述7种方法测得的蚯蚓丰度、生物量及年龄组成信息进行了系统分析。结果表明,福尔马林溶液驱赶法不结合手拣法使用时测得的蚯蚓丰度及生物量远远低于其他方法,尤其幼年蚯蚓比例偏低,并不能反映真实的蚯蚓种群特征。使用芥末悬液做驱虫剂有效性明显提高,尤其芥末+乙酸悬液,测得的蚯蚓丰度比手拣法高22.3%。福尔马林溶液结合手拣法后有效性大大提高,测得的蚯蚓丰度和生物量分别是其单独使用时的19.1和9.3倍,但相对其他驱虫剂方法仍高估了成年蚯蚓的比例;芥末+水悬液和芥末+乙酸悬液方法结合手拣法后收集到蚯蚓的数量分别提高了67.8%和89.1%,平均个体重量分别是原来的1.8和1.3倍,说明芥末悬液不会杀死小个体的幼年蚯蚓,但少部分大个体蚯蚓及洞穴不与地表相接的蚯蚓可能并不能被其驱赶至地表,结合手拣法后可以弥补这个缺陷。芥末+乙酸悬液结合手拣法收集到的成年及幼年蚯蚓数量和生物量均显著高于其他方法(P<0.05),既能有效地驱赶小个体和幼年蚯蚓,又可以收集到洞穴不与地表相接的土栖型蚯蚓,因此可以作为真实有效地反映蚯蚓种群特征的采样方法之一。     

发光蚯蚓的发光体系研究进展

发光蚯蚓在世界范围内广泛分布。大多数发光蚯蚓的发光体系包含于蚯蚓体腔液内充满颗粒的细胞内。早期对不同种发光蚯蚓的生理学及生物化学方面的对比研究表明大多数发光蚯蚓的发光体系是类似的,但最近对线蚓科的两个种的研究发现它们不仅发光源的定位特殊,而且发光反应所需要的成分也明显不同于其他种类。本文对发光蚯蚓的发光器官和发光体系的研究现状及其进展进行了综述,并将有代表性的发光蚯蚓的发光体系进行了对比总结。     

猪血蛋白的酶水解及氨基酸含量

以AS1.398中性蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶对猪血蛋白进行水解,AS1.398中性蛋白酶对猪血蛋白的水解能力最强。采用活性炭对酶水解液进行脱色。脱色后的酶水解液中含有18种氨基酸,必需氨基酸占总氨基酸的39.18%。     

发酵产丁二酸过程中废弃细胞的循环利用

对厌氧发酵产丁二酸后的废弃细胞进行破壁处理,考察了以细胞水解液作为有机氮源重新用于丁二酸发酵的可行性。比较了超声破碎、盐溶、酶解3种方法破碎细胞获得的水解液作为氮源发酵产丁二酸的效果,结果表明酶解制得的细胞水解液效果最佳。以总氮含量为1.11g/L的酶解液(相当于10g/L酵母膏)作为氮源发酵,丁二酸产量可达42.0g/L,继续增大酶解液用量对耗糖、产酸能力没有显著提高。将细胞酶解液与5g/L酵母膏联用发酵36h后,丁二酸产量达75.5g/L,且丁二酸生产强度为2.10g/(L·h),比使用10g/L酵母膏时提高了66.7%。因此,厌氧发酵产丁二酸结束后的废弃细胞酶解液可以替代原培养基中50%的酵母膏用于发酵。     

蚯蚓抗菌的免疫生态学研究进展

蚯蚓生活于病原菌丛生的环境中,却极少患病,这与蚯蚓自身独特的抗菌与免疫系统相关.本文从蚯蚓的防御屏障、细胞免疫和体液免疫3个方面对蚯蚓的抗菌免疫系统进行了综述.其中,蚯蚓的防御屏障主要包括体壁、体表粘液和消化道;细胞免疫主要包括吞噬作用和包囊作用;体液免疫则是以非特异性免疫为主.蚯蚓体液中具有抗菌作用的物质主要包括凝集素、抗菌蛋白、抗原结合蛋白以及溶菌酶等.     

蚯蚓纤溶酶底物特异性

蚯蚓纤溶酶是具有较强溶栓作用的丝氨酸蛋白酶,为研究蚯蚓纤溶酶在溶栓的同时是否对其他血液蛋白有破坏作用,本实验以一些血液功能蛋白为底物,用蚯蚓纤溶酶在体外对其进行水解,采用SDS—PAGE检测水解前后底物成分的变化。结果显示,蚯蚓纤溶酶短时间内能完全水解纤维蛋白和纤维蛋白原,长时间作用下能部分水解牛血清白蛋白和人免疫球蛋白重链,不水解牛血红蛋白、牛血超氧化物歧化酶和牛凝血酶原。表明蚯蚓纤溶酶对血栓成分具有较强的识别和水解能力,而对其他血液蛋白作用微弱,说明蚯蚓纤溶酶作为药物使用时具有较强的溶栓和预防血栓形成的作用,且副作用较小。     

微波水解制备鱼蛋白的研究

采用微波水解的方法制备鱼蛋白水解液,结果表明:微波可以明显增加蛋白质回收率,正交实验得到微波酸解的最适条件,即HCl浓度4 mol·L-1、微波功率450w、作用时间为30min,其水解液的蛋白质回收率可达到91.02％,相当于酶解的效果,且腥苦昧较小。     

玉米芯稀酸水解及L-乳酸发酵研究

对玉米芯稀硫酸水解条件及糖化液发酵L-乳酸进行了初步研究。结果表明,玉米芯木聚糖最适水解条件为2%H2SO_4、120℃、30 min、固液比1:10,糖化液还原糖含量可达40.8 g/L,主要成分为木塘。细菌A-19可以利用水解液中的葡萄糖和木糖产酸,最适发酵条件为45℃、pH 6.5,从45℃～51℃、pH 5.5～pH 6.5产量均较高。用未浓缩的水解液发酵24 h,L-乳酸产量为30.6g/L,残糖为1.6 g/L,糖酸转化率为82.6%;用浓缩1倍的水解液发酵48 h,L-乳酸产量为41.4 g/L,残糖4.1g/L,糖酸转化率为68.2%,在发酵48 h后继续补料发酵至72 h(补料液为浓缩3倍的水解液),L-乳酸产量为50.9 g/L,残糖6.3 g/L,糖酸转化率为71.8%。该研究为利用木质纤维素生产L-乳酸奠定了一定基础。     

作物秸秆水解条件优化及其对小球藻培养的影响

以小麦、玉米、谷子秸秆为原料，使用碱性双氧水对其进行预处理后再添加纤维素酶和木聚糖酶进行水解，以水解液中总糖含量为指标，评估水解效果并进行条件优化。将3种作物秸秆水解液作为有机碳源，探究其用于培养小球藻的效果。结果表明：3种作物秸秆最佳水解条件为固液比1∶15、温度30℃、处理时间12 h。在此条件下，玉米、谷子和小麦秸秆水解液总糖含量分别达1.677、1.412和1.211 g·L^-1。采用3种作物秸秆水解液培养小球藻，可显著提高小球藻的生物量和油脂含量。其中，玉米秸秆水解液效果最佳，小球藻生物量和油脂含量分别达到1.801 g·L^-1和30.1%。表明利用作物秸秆水解液为碳源，可显著提高小球藻的生物量并促进油脂富集。研究结果为秸秆木质纤维素原料的高效转化利用奠定了基础，为农业废弃物资源化利用提供了新思路，也为利用秸秆水解液高效培养小球藻提供了理论依据。     

土壤外源金霉素污染对蚯蚓生长发育的生态毒性效应

采用赤子爱胜蚓作为受试生物,研究了土壤金霉素污染对蚯蚓生长发育的慢性毒性效应.结果表明： 暴露7 d时,1、10、100 mg·kg^-1金霉素对蚯蚓体质量均无显著影响,暴露21 d后,10、100 mg·kg^-1金霉素对蚯蚓体质量产生显著抑制作用;1、10、100 mg·kg^-1金霉素均诱导了蚯蚓体内可溶性蛋白含量的增加,且暴露浓度越高,诱导效应越强;1、10、100 mg·kg^-1金霉素胁迫下蚯蚓体内的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)均有不同程度的上升;暴露28 d后,蚯蚓的基因表达也产生了明显变化. 表明金霉素污染对蚯蚓的生长发育具有慢性生态毒性效应,蚯蚓体质量、可溶性蛋白、抗氧化防御酶和基因表达等指标可以作为评价金霉素毒性的生物标志物.     

Bt毒蛋白Cry1Ac在人造土壤中对赤子爱胜蚓毒理及生化影响

Bt毒素能通过转基因作物的花粉、根和残株进入土壤.为评估转基因作物对土壤动物的影响,本文模拟转基因棉的Bt毒素进入土壤的发生程度,用含不同浓度Bt毒蛋白Cry1Ac的人造土壤处理蚯蚓,测定蚯蚓存活率、重量变化及体内总蛋白含量和过氧化氢酶(CAT)、乙酰胆碱酯酶(AchE)、谷胱甘肽-S-转移酶(GST)和纤维素酶活性.结果表明,Bt毒蛋白对蚯蚓的生物量和生理水平影响均不明显,不存在急毒性和亚致死毒性影响,对蚯蚓比较安全.     

不同培肥措施对低肥力土壤生态系统蚯蚓种群数量的影响

通过在华北低肥力农田生态系统进行的不同土壤培肥试验 ,研究了不同秸秆还田方式和施肥措施对土壤中蚯蚓种群的影响。研究结果表明 :一年中 5次调查到的蚯蚓属于同一个目——后孔寡毛目 ,3科、6属、7种 ;在 7种蚯蚓中 ,天锡杜拉蚓Drawida gisti是该地区较低肥力土壤中的蚯蚓优势种。蚯蚓种群数量的季节变化趋势为 8月 >9月 >4月 >5月 >11月。在低肥力土壤上 ,单独施用化肥与对照相比可以增加蚯蚓的数量 ,施用化肥对蚯蚓的影响程度依赖于有机物的投入情况 ,没有有机物投入或只有麦秸还田条件下 ,施用化肥会对土壤中蚯蚓的种群数量产生负面影响 ,随着时间的延长 ,这种影响表现得比较明显。在同时用玉米秸和麦秸还田的情况下 ,施用化肥对蚯蚓的种群数量影响较小。有机肥的施入可以增加蚯蚓的种群数量 ,随着时间的延长这种趋势愈为明显。在几种秸秆还田的投入方式中 ,蚯蚓种群数量的大小次序为双倍麦还 >玉米麦秸全还 >麦还。因此在施用化肥的时候应当同时进行有机物投入 ,以保持土壤中良好的生物状况 ,这也是土壤培肥的重要环节。     

定量蛋白质组分析蚯蚓血红蛋白样蛋白MSMEG_3312介导的分枝杆菌耐红霉素机制（英文）

【目的】细菌耐药机制是个复杂的机制,系统生物学是系统性揭示耐药机制的有力研究手段。我们课题组前期研究结果显示,蚯蚓血红蛋白样蛋白msmeg_3312基因敲除后能够增加耻垢分枝杆菌对红霉素的耐药性,本文系统研究MSMEG_3312参与红霉素耐药性形成的机制。【方法】首先纯化MSMEG_3312蛋白,利用光谱及圆二色谱描述MSMEG-3312蛋白。利用定量蛋白质组学的方法比较分析敲除菌株Δmsmeg_3312与野生型菌株mc~2155蛋白表达的差异,并通过qRT-PCR进行验证。利用红霉素ELASA试剂盒测定Δmsmeg_3312与mc~2155的胞内药物浓度。【结果】光谱及圆二色谱分析确定MSMEG_3312是蚯蚓血红蛋白样蛋白。定量蛋白质组学分析发现,红霉素未处理的条件下,相比于野生型菌株mc~2155,敲除菌株Δmsmeg_3312有包括3种转运蛋白在内的8种蛋白表达水平上调,14种蛋白表达下调;而红霉素处理后,Δmsmeg_3312中有448种蛋白差异表达,其中有11种转运蛋白表达上调,26种蛋白与氨基酸合成通路相关。胞内药物浓度检测显示敲除菌株Δmsmeg_3312的胞内红霉素浓度显著低于野生型菌株。【结论】蚯蚓血红蛋白样蛋白MSMEG_3312调控改变了细菌对红霉素药物处理的反应网络,其介导的红霉素耐药是一种集合抗生素耐受机制。     

蚯蚓中营养成分测定及其评价

蚯蚓中含有丰富的蛋白质和氨基酸,是动物蛋白质营养成分来源之一。除可作畜、禽及水产养殖业动物蛋白饵料外,有的国家还将蚯蚓作为食品原料。因此,明确蚯蚓的营养价值,对其合理应用具有十分重要的意义。目前国内     

重组海蚯蚓纤溶酶的克隆、表达及活性鉴定北大核心CSCD

纤溶酶在溶栓治疗中起重要作用,能够溶解血凝块的主要成分纤维蛋白。采用RACE方法从海蚯蚓消化道组织中扩增出海蚯蚓纤溶酶编码序列,构建该基因原核表达载体,并进一步构建工程菌表达融合蛋白,经Ni2+树脂柱纯化后通过平板法检测该融合蛋白纤维蛋白酶原激活活性。结果获得海蚯蚓纤溶酶的c DNA序列和氨基酸序列,并成功构建重组表达载体p ET-21a-AFE,表达纯化出融合蛋白,该融合蛋白能够激活纤维蛋白酶原而溶解纤维蛋白。总之,本研究获得了海蚯蚓纤溶酶的c DNA序列和氨基酸序列,并初步证明其具有纤维蛋白酶原激活活性,为临床新型溶栓药物的开发提供实验基础。     

重组海蚯蚓纤溶酶的克隆、表达及活性鉴定

纤溶酶在溶栓治疗中起重要作用,能够溶解血凝块的主要成分纤维蛋白。采用RACE方法从海蚯蚓消化道组织中扩增出海蚯蚓纤溶酶编码序列,构建该基因原核表达载体,并进一步构建工程菌表达融合蛋白,经Ni2+树脂柱纯化后通过平板法检测该融合蛋白纤维蛋白酶原激活活性。结果获得海蚯蚓纤溶酶的c DNA序列和氨基酸序列,并成功构建重组表达载体p ET-21a-AFE,表达纯化出融合蛋白,该融合蛋白能够激活纤维蛋白酶原而溶解纤维蛋白。总之,本研究获得了海蚯蚓纤溶酶的c DNA序列和氨基酸序列,并初步证明其具有纤维蛋白酶原激活活性,为临床新型溶栓药物的开发提供实验基础。     

土壤四环素污染对蚯蚓生长发育、抗氧化防御系统及基因表达的毒性效应

采用室内模拟实验,研究了土壤四环素污染对赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)生长发育、抗氧化系统及基因表达的毒性效应。结果表明:与对照组相比,四环素暴露初期(≤14d),蚯蚓体重及可溶性蛋白(SP)含量变化不显著;随着暴露时间的延长及四环素浓度的增加,蚯蚓体重呈现下降趋势,SP含量显著上升。1~100 mg·kg-1四环素胁迫下,蚯蚓体内抗氧化防御系统遭到破坏,暴露14 d后蚯蚓体内SOD、POD和CAT活性均有不同程度的上升。DDRT-PCR试验结果显示,1~100 mg·kg-1四环素胁迫下,暴露28 d后的蚯蚓基因表达发生变化。研究表明,四环素对蚯蚓具有慢性生态毒性效应,可以综合运用抗氧化酶和基因表达等生物标志物评价四环素的生态毒性。     

菊糖芽孢乳杆菌利用麸皮水解液发酵生产D-乳酸

考察菊糖芽孢乳杆菌YBS1-5利用麸皮的水解液发酵生产D-乳酸的性能。首先研究了不同蛋白酶对麸皮中蛋白组分的水解效率,优选酸性蛋白酶并对其进行水解工艺的优化,最终其水解液中的含氮量为4.6 g/L,水解效率为85.8%。对酸性蛋白酶的水解液残渣进行稀酸预处理后,利用纤维素酶对其进行酶解。通过批次补料酶解,水解液中的还原糖质量浓度达141.2 g/L,其中葡萄糖质量浓度为138.1 g/L、木糖质量浓度为1.4 g/L。利用麸皮的蛋白酶水解液和纤维素酶水解液替代葡萄糖和酵母粉发酵制备D-乳酸。在96 h内,D-乳酸产量达99.5 g/L,生产速率达1.04 g/(L·h),转化率89.1%。