枯草芽孢杆菌B53产聚γ-谷氨酸的絮凝特性

枯草芽孢杆菌B53产聚γ-谷氨酸(γ-PGA)对高岭土、Ca(OH)2、Mg(OH)2表现出较强的絮凝活性,采用0.6 g/L的γ-PGA溶液对高岭土的絮凝活性可达到90%以上。K 、Fe2 、Mg2 及Ca2 具有明显的促絮凝作用,而Al3 、Fe3 则起削弱作用。CaCl2浓度超过2 g/L及介质溶液维持pH值中性都有利于γ-PGA提高絮凝活性。     

一株生物絮凝剂产生菌的筛选及絮凝活性研究

从活性污泥中筛选到一株产絮凝剂的菌株WJ-100。该菌株产絮凝剂的适宜pH塑6．5。适宜温度为25℃～40℃,摇床速度为80～240r／min;Na^＋、K^＋、Ca^2＋、Fe^3＋均有较好的促絮凝作用,Ca^2＋尤为显著;WJ-100以多种糖类为良好碳源,絮凝率达99.2％、99．8％甚至100％;该菌株在高岭土悬液pH2．0～10．0范围均有较好的絮凝效果。WJ-100在较大的pH、温度、碳源、摇床速度、搅拌速度等范围内均具有很高的絮凝活性,显示出重要的研究和应用价值。     

γ-聚谷氨酸的抗氧化及对UV辐射致皮肤细胞光老化的修复作用

寻找天然抗氧化物用于修复皮肤光老化问题是目前的研究热点之一。γ-聚谷氨酸(γ-PGA)是由微生物发酵制备的一种天然高分子聚合物材料,具有清除自由基的能力,但其抗氧化、抗皮肤光老化效果及与γ-PGA分子量的关系尚未明确。本文中,笔者考察不同分子量的γ-PGA对超氧阴离子自由基(·O~-_2)、羟基自由基(·OH)和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(·DPPH)的清除能力。结果显示:不同分子量的γ-PGA对以上3种自由基均表现出一定程度的自由基清除活性,清除率可分别达31.36%、97.55%和74.64%。通过构建紫外线诱导小鼠皮肤成纤维细胞(L929)氧化损伤光老化模型,确定不同分子量的γ-PGA都能一定程度修复光老化细胞损伤并能减少光老化细胞中氧自由基(ROS)、氮自由基(NO)的增加,其中分子量3.0×10~5的γ-PGA修复光老化细胞损伤的效果最佳。     

Bacillus amyloliquefaciens C1菌株γ-PGA合成基因pgsBCAE的克隆与表达

γ-PGA是微生物合成的一种新型高分子生物可降解材料,基因工程菌株的构建对于其合成机理及开发生产具有较高的研究价值。利用Self-Formed Adaptor PCR(SEFA-PCR)方法扩增出菌株B.amyloliqueficiens C1的γ-PGA合成酶基因簇pgs BCAE,将其克隆到表达载体p ET29a(+)中并转化至表达宿主E.coli BL21(DE3)。结果表明,转化所得的工程菌株在IPTG诱导下通过摇瓶发酵生产0.14 g/L的γ-PGA。Mn2+和Zn2+能够显著促进重组子E.coli BL21(p ET29α-pgs BCAE)发酵合成γ-PGA的产量,并且这种促进作用随着Mn2+和Zn2+浓度的提高而越加显著。Mg2+在低浓度(1 mmol/L)下也促进重组子合成γ-PGA,之后随着Mg2+浓度的升高,这种促进作用逐渐减弱,当Mg2+浓度达到4 mmol/L时,反而抑制重组子γ-PGA的合成。菌株B.amyloliqueficiens C1基因组内含有完整的γ-PGA合成酶基因簇pgs BCAE,该基因簇能够在表达宿主E.coli BL21中被诱导表达并合成γ-PGA,且其γ-PGA的合成受金属离子的影响。     

一种检测新型生物高分子材科聚γ-谷氨酸的新方法

通过聚γ-谷氨酸(γ-PGA)与氯化十六烷基吡啶(CPC)的乙酸钠水溶液反应形成混悬液,采用分光度计于波长680nm处比浊,研究γ-PGA浓度与吸收度之问的线性关系,并研究本方法测定γ-PGA的稳定性、重现性和回收率.在一定pH值和离子强度下,γ-PGA在12.5～50μg/ml范围内与CPC的乙酸钠水溶液生成的混悬液在波长680nm处的吸收度与其浓度呈线性关系,R2=0.9939.本方法在2h内吸收度保持稳定(RSD=O.154%,n=10),CPC法测定浓度为5,10和40μg/ml时的平均回收率分别为86%,77%和99.75%,RSD分别为0.14%,0.23%和0.025%应用比浊法测定γ-PGA的含量方便、简洁、重现性好,可用于γ-PGA浓度的检测.     

高效絮凝剂产生菌的筛选及絮凝活性研究

从污泥中分离筛选出1株具有高絮凝活性的细菌菌株F78,对其进行了分子鉴定,测得该菌16SrDNA长度为1501 bp,在GenBank中的登录号为EU443097,序列比对结果显示,该菌与粪产碱杆菌(Alcaligenes faecalis)的16S rDNA碱基序列相似性为99%。絮凝活性物质可由F78菌株分泌到胞外,通过对絮凝活性影响因素的研究,发现Ca2 的助凝效果比Fe3 、Fe2 、K 、Na 好;在高岭土悬液pH 3.0~12.0范围内,能保持较高的絮凝活性;菌株F78产生的絮凝活性物质具有良好的热稳定性。     

响应面法优化改性香蕉皮对Pb~(2+)的吸附研究

用海南本土天然农林废弃物香蕉皮制备的改性吸附剂,来研究其对废水中重金属铅离子的吸收效果。选用吸附剂用量、吸附时间、Pb~(2+)初始浓度和溶液pH等4个单因素的影响实验,在此基础上对上述4种因素采用Box-Behnken响应面优化设计和实验。结果表明,通过响应面设计分析得到改性香蕉皮吸附剂吸附废水中重金属铅离子的最佳条件为:吸附时间为48 min,吸附剂用量为3 mg/L,Pb~(2+)初始浓度为5.5 mg/L,pH值6,在此条件下Pb~(2+)吸附率达到最大值96.90%,接近于理论值96.97%;吸附时间、Pb~(2+)初始浓度以及吸附时间和Pb~(2+)初始浓度的交互作用对Pb~(2+)吸附率影响极显著(P0.001),溶液pH对Pb~(2+)吸附率影响显著(P0.05);二次响应面模型的P值小于0.000 1。该模型的回归方程极显著,可用来分析改性香蕉皮吸附剂对Pb~(2+)的吸附。     

两株微生物絮凝剂产生菌筛选与复合培养研究

目的:从土壤中筛选出微生物絮凝剂产生菌株进行复合优化培养得到高效絮凝剂。方法:采用平板划线法分离、纯化和筛选得到生长条件相互匹配的目的菌株,通过单因素和正交实验优化培养件,寻求絮凝活性最佳发酵条件。结果:发现菌株X-3和S-11菌株絮凝活性较高;复合菌株在牛肉膏-蛋白胨培养基中培养,初始pH为8,培养箱温度为35℃的条件下,培养时间72h,产生的分泌物对0.4g/L的高岭土悬浊液加3mg/L CaCl2助凝下絮凝率达到77.15%以上。结论:经鉴定X-3为德克斯氏菌属菌株,S-11为拜叶林克氏菌属菌株,匹配率为85%以上。     

Pb2+对大蒜SOD,POD的影响及Ca2+的解毒作用

用不同浓度的Pb^2＋及Pb^2＋＋Ca^2＋处理大蒜,测定其超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性,研究Pb^2＋对大蒜SOD、POD的影响及Ca^2＋的解毒作用。结果表明：一定浓度的Pb^2＋能诱导SOD、POD活性,超过此浓度,SOD、POD活性下降,破坏其抗氧化防御系统;随着时间的延长,SOD、POD的活性先升后降,这是大蒜对逆境胁迫的一种适应;50mg／m^3的Ca^2＋对Pb^2＋有一定程度的解毒作用。     

黄孢原毛平革菌BKMF-1767产絮凝剂PCF-1767的絮凝特性及其机理解析

【背景】传统絮凝剂的使用会带来安全和环境污染方面的问题,而微生物絮凝剂具有无毒、无二次污染、易生物降解的优点,因此寻找高效廉价的微生物絮凝剂具有重要意义。【目的】研究黄孢原毛平革菌BKMF-1767产生的胞外多糖絮凝剂的絮凝特性及机理。【方法】使用高岭土进行PCF-1767的絮凝活性测定,分析絮凝剂获取时间、Ca2+浓度、投加量、pH、温度对絮凝效率的影响,并测定PCF-1767的热稳定性。测定絮凝剂的单糖组成、糖苷键连接类型、多糖分子量、Zeta电位变化、对絮体形态观察,探讨了PCF-1767的絮凝机理。【结果】培养6–12 d获得的PCF-1767的絮凝活性良好;7 d絮凝剂要获得较好的絮凝效率至少需加入2 mmol/L Ca2+作为助凝剂,最佳投加浓度为0.75–1.35 mg/L,最适pH为3.0-9.0,对温度高于50°C的废水絮凝活性逐渐降低,经过沸水浴处理3 h后的絮凝活性几乎不变。PCF-1767中多糖的一级结构主要由葡萄糖以→4)Glup(1→的方式连接,多糖分子量随培养时间的延长而增大,变化范围为9.897×105–2.126×106 Da。结合Zeta电位变化与絮...     

肥料增效剂γ-聚谷氨酸对小青菜产量和品质的影响

研究了γ-聚谷氨酸(γ-PGA)肥料增效剂对盆栽小青菜产量和品质的影响.结果表明:正常施肥条件下,施用50 mg/kg的γ-PGA可以显著提高小青菜叶绿素、地下部鲜质量,使小青菜地上部鲜质量最大增产幅度达8.8％,与对照相比差异显著;同时还可以明显提高土壤铵态氮的含量,氮肥利用率增加10.6％.施用100 mg/kg的γ-PGA与对照相比,可降低小青菜中的硝酸盐含量44.8％,维生素C(Vc)含量提高18.1％,小青菜品质达到最好;当减施15％质量的氮肥时,20 mg/kg的γ-PGA可提高氮肥利用率10.2％～11.6％,说明在肥料缺乏时γ-PGA对小青菜产量、品质的改善效果显著.     

通过透明颤菌血红蛋白基因表达提高γ-聚谷氨酸的生物合成

γ-聚谷氨酸(γ-PGA)的微生物合成是高消耗氧的生物过程,采取基因工程手段改造γ-PGA生产菌株Bacillus subtilis NX-2,以提高细胞利用氧的能力。利用重叠PCR方法将P43强启动子与透明颤菌血红蛋白(VHb)基因vgb拼接,插入大肠杆菌-枯草芽胞杆菌穿梭质粒p MA5上,得到重组质粒p MA5-P43-vgb,并将其转化至B.subtilis NX-2中,从而获得重组菌B.subtilis NX-2(vgb+)。经SDS-PAGE分析和CO差光谱法证明VHb能在γ-PGA生产菌株中成功表达,且具有生理活性,大小约为1.6×104。在7.5 L发酵罐上对重组菌B.subtilis NX-2(vgb+)进行发酵性能考察,结果显示:重组菌比出发菌的生物量提高了41.2%,γ-PGA的产量提高了7.5%,传代多次表明重组菌具有良好的发酵稳定性。该研究为γ-PGA的进一步工业化生产奠定了基础。     

重金属对绿球藻硝酸还原酶活性的影响

研究4种重金属离子(Cu2 、Cd2 、Zn2 、Pb2 )对绿球藻硝酸还原酶(NR)活性的影响。4种重金属离子的实验浓度分别为0.01、0.1、1、10、50、100、200 mg/L;0.1、1、5、10、50、100、200 mg/L;0.1、1、5、10、50、100、200 mg/L;0.1、1、10、50、100、200、400 mg/L,BG11培养基作对照。研究结果表明:Cu2 、Cd2 分别在低浓度0.01、0.1 mg/L时,便开始抑制硝酸还原酶活性,随着Cu2 、Cd2 浓度增加,抑制作用增强,酶活性逐渐降低;当Cu2 、Cd2 ≥10 mg/L时,NR活性检测不到。当Zn2 、Pb2 浓度分别低于0.1 mg/L和50 mg/L时,NR活性随着培养基中Zn2 、Pb2 浓度的增大逐渐增强;当Zn2 、Pb2 浓度分别大于0.1 mg/L和50 mg/L时,NR活性逐渐降低。结果提示:从4种重金属离子对NR活性的影响看,绿球藻对Zn2 、Pb2 耐受力高,特别是Pb2 ,而对Cu2 、Cd2 的耐受能力要低些。     

白细胞介素-2对大鼠心肌Ca2+ATPase和Na+ /K+ATPase的影响

为了探讨IL－2对心肌细胞内钙影响的可能机制,用光学法检测心肌肌浆网Ca^2 ATPase的活性,以及细胞膜Ca^2 ATPase和Na^ /K^ ATPase的活性。结果：（1）用IL－2（10、40、200、800U/ml）灌流心脏后,其肌浆网Ca^2 ATPase的活性随IL－2浓度的升高而增强;（2）在ATP浓度为0.1-4mmol/L时,Ca^2 ATPase的活性随ATP浓度的升庙则增强,由IL－2（200U／ml）灌流后的心脏获得肌浆网（SR）,其Ca^2 ATPase的活性对ATP的反应强于对照组;（3）在[Ca^2 ]为1－40μmol/L时,心脏SR Ca^2 ATPase的活性随[Ca^2 ]增加而增强,而IL－2灌流心脏后分离的SR,其Ca^2 ATPase活性在[Ca^2 ]升高时没有明显改变;（4）用nor-BNI(10nmol/L）预处理5min后,IL－2（200U／ml）灌流后不再使SR Ca^2 ATPase的活性增强;（5）用PTX（5mg/L）预处理后,IL－2对SR Ca^2 ATPase的影响减弱;（6）用磷脂酶C（PLC）抑制剂U73122（5μmol/L）处理后,IL－2不再使SR Ca^2 ATPase活性增高;（7）用IL－2直接处理从正常大鼠分离的SR后,对SR Ca^2 ATPase活性无明显影响;（8）IL－2灌流后,对心肌细胞膜Ca^2 ATPase和Na^ /K^ ATPase活性没有显著。上述结果表明,IL－2灌流心脏后使心肌肌浆网Ca^2 ATPase的活性增加,心肌细胞膜上的κ－阿片受体及其下游的G蛋白和PLC介导了IL－2的作用。尽管IL－2提高SR Ca^2 ATPase对ATP的反应性,但却抑制SR Ca^2 ATPase对钙离子的敏感性。IL－2对心肌细胞膜Ca^2 ATPase和Na^ /K^ ATPase的活性无明显影响。     

链霉菌Str s-2产木聚糖酶的条件及部分性质研究

通过碳氮源对链霉菌Str s-2产胞外木聚糖酶活性的影响,得出其适宜培养基为(g/L)：含半纤维素20,(NH4)2SO4 4．0,KH2PO4 1．0,MgSO4-7H2O 0．5,NaCl 0．3,CaCO3 1．0。用DNS法研究了该酶的性质结果表明其最适pH值为6．5,最适反应温度为55℃;Na^ 、K^ 、Ca^2 、Mg^2 等离子对酶有激活作用,而Zn^2 、Ag^ 、Fe^3 和Cu^2 离子则抑制酶的活性。     

暹罗芽孢杆菌高产γ-聚谷氨酸的发酵条件优化

【背景】γ-聚谷氨酸（poly-γ-glutamic acid,γ-PGA）产生菌多为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）、地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）等,而暹罗芽孢杆菌（Bacillus siamensis）相关研究较少。【目的】研究暹罗芽孢杆菌产γ-PGA的液体发酵条件。【方法】以自行分离的暹罗芽孢杆菌CAU83为出发菌株进行液体发酵,通过单因素试验和正交试验法研究了碳氮源、前体物质、发酵温度及pH对菌株生产γ-PGA的影响。【结果】经摇瓶优化,γ-PGA的最适碳源、氮源和前体物质分别为乳糖30g/L、酵母提取物5g/L和L-谷氨酸钠60 g/L,最适培养条件为发酵温度37℃和pH 7.0,γ-PGA产量由8.4 g/L提升至30.1 g/L,比优化前提高了260%。经分批补料发酵,60 h时γ-PGA产量最高为59.5 g/L,比摇瓶提高了98%,产率为0.99 g/（L·h）。所产γ-PGA分子量为3.8×10⁶ Da,聚合度较高。【结论】...     

双歧杆菌的DNA对小鼠腹腔巨噬细胞游离Ca2+离子水平的影响

目的 从信号转导途径探索青春型双歧杆菌的DNA激活巨噬细胞的机制。方法 用钙离子荧光指示剂Fluo-3／AM负载小鼠腹腔巨噬细胞,以激光共焦镜显微镜观察不同浓度的DNA对巨噬细胞内游离Ca^2＋离子的浓度变化。结果 所用刺激浓度的DNA均能显著升高巨噬细胞内游离Ca^2＋．离子的浓度,并且随着刺激物浓度的逐增,巨噬细胞内游离Ca^2＋离子的上升速度以及达到峰值的荧光值也逐渐升高（P〈0．01）。结论 青春型双歧杆菌的DNA能提高巨噬细胞内游离Ca^2＋离子的浓度,并呈剂量依赖性。     

透明颤菌血红蛋白在产聚γ-谷氨酸地衣芽胞杆菌WX-02中的表达

聚γ-谷氨酸(γ-PGA)是一种应用前景良好的生物高分子材料.通过构建含有α-淀粉酶(amyE)基因两端交换臂的整合载体pDG1730-vgb,将透明颤菌血红蛋白基因(vgb)整合到聚γ-谷氨酸生产菌株地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis)WX-02染色体中,获得重组子M2.一氧化碳差光光谱结果验证M2中表达了有活性的血红蛋白,3 L发酵罐分批发酵结果显示M2的生物量比出发菌株WX-02提高了25.5%,γ-PGA产量提高了20%.     

稀土元素对谷氨酸发酵的影响

通过对谷氨酸发酵培养基中添加稀土元素的研究,确定了几种能对发酵产酸有提高作用的稀土元素及其浓度,其中La^3 、Ce^4 、Nd^3 离子浓度分别为100mg/L、10mg/L、1mg／L时能提高产酸水平,而Sm^3 、Y^3 离子对发酵基本上没有影响。     

溶解氧对γ-聚谷氨酸合成的影响

在5L发酵罐上研究了溶解氧(DO)对地衣芽孢杆菌分批发酵生产γ-聚谷氨酸(γ-PGA)的影响并考察在8h、32h、56h时,葡萄糖激酶、6-磷酸葡萄糖脱氢酶、丙酮酸脱氢酶、异柠檬酸脱氢酶和谷氨酸脱氢酶的活性及对应时间点上γ-PGA的生产速率。通过溶解氧电极和搅拌转速的串联控制发酵过程中溶解氧水平,发现高溶解氧(60%)水平和低溶解氧(10%)水平均不能高效积累γ-PGA。6-磷酸葡萄糖脱氢酶活性的提高对产物的积累有抑制作用,葡萄糖激酶和谷氨酸脱氢酶的酶活提高对产物积累有促进作用,过高的丙酮酸脱氢酶和异柠檬酸脱氢酶的活性在一定程度上可以促进菌体生长但不利于产物的积累。此外,通过对三种不同DO水平下γ-PGA生物合成途径中相关代谢流量的计算表明,在p H 6.5的条件下,对于谷氨酸依赖型生产菌株,提高外源谷氨酸利用率可以促进γ-PGA的生物合成。