N2和NH4^＋培养下粪产碱菌固氮酶钼铁蛋白的合成及其特性

应用柱层析和制备电泳分别将N_2和 NH_4~ 培养的粪产碱菌固氮酶钼铁蛋白(Af 1和Af 1)分离并纯化,两者理化性质十分相似。分子量分别为226 kD和 222 kD;α亚基和β亚基分子量分别为57 kD和60 kD;氨基酸种类相同,总残基数分别为1790和1750;每分子Af 1和Af 1均含有2个原子Mo和32个原子 Fe;金属原子簇的氧化还原当量数为6。Af 1的比活性为 1477 nmolC_2H_4 mg~(-1)protein min~(-1),Af 1无活性;分子结构两者有差异。     

蓝藻固氮酶钼铁蛋白的研究

改进了蓝藻固氮酶的分离、提纯方法。首次用小型厌氧聚丙烯酰胺凝胶制备电泳法,代替常用的层析法,获取了电泳纯的蓝藻固氮酶钼铁蛋白,简化了程序,缩短了实验周期。SDS凝胶电泳和分子筛凝胶过滤测定分子量结果表明,钼铁蛋白分子量为360,000,由4个分子量为90,000的同一类型亚单位构成。每个钼铁蛋白分子含1个钼,18个铁和3290个氨基酸残基。其中酸性氨基酸占优势。研究了柱孢鱼腥藻(Anabaena cylindrica)固氮酶粗提物和钼铁蛋白的某些特性,其结果是:米氏常数为3.33×10~(-3)大气压乙炔,等电点为5—5.5。紫外、可见光谱与其它固氮生物的类似。盐对蓝藻固氮酶较之对其它固氮生物的固氮酶有更大的抑制作用。     

棕色固氮菌固氮酶钼铁蛋白中含钼铁活性小分子组分的解离

棕色固氮菌固氮酶钼铁蛋白结晶,经酒石酸解离后得到一个含钢铁小分子组分,与棕色固氮菌突变株uw_(45)无细胞提取液的重组比活为6.8nM Mo natom~(-1) min~(-1)。它是由二种物质组成的混合物,其分子量分别为2100和1850道尔顿,分子量为2100道尔顿的成分含钼铁。酒石酸处理后的沉淀,再用N—甲基甲酰胺抽提得到的含钼铁组分具有恢复突变株uw_(45)乙炔还原活性的能力。经纸层析鉴定与用Shah法制备的铁钼辅因子相类似。由于Shah和Smith法制备的两种铁钼辅因子还原乙炔和氰化钾的比活不同,而且分子量也有大小,说明这两种铁钼辅因子结构可能不尽相同。     

固氮酶钼铁蛋白铁钼辅因子的抽提研究进展

固氮酶由两种铁硫蛋白(钼铁蛋白和铁蛋白)组成。由还原剂提供电子经铁(Fe)蛋白传递给钼铁(MoFe)蛋白,在MoFe蛋白的活性中心部位进行N_2、C_2H_2等多种底物的还原[10,11,20]。MoFe蛋白中的Mo、Fe原子和酸不稳定性硫原子(S~*)组成2个M簇(FeM-oco)、3—4个P簇(P-cluster)及1—2个S(2Fe)簇。在底物还原过程中,这些原子簇都可能参与电子的传递。铁钼辅因子(FeMoco)已被认为是络合和还原底物的重要部位。因此,要阐明MoFe蛋白的作用机理就得研究FeMoco的结构和功     

低浓度微囊藻毒素MC-LR对梭鱼草幼苗根系NH_4~+和H_2PO_4~-吸收特性的影响

运用营养液培养法和常规耗竭法,对低浓度(2和10μg·L~(-1))微囊藻毒素MC-LR分别处理6和12 d后梭鱼草(Pontederia cordata Linn.)幼苗根系对不同浓度NH_4~+(0.05~1.50 mmol·L~(-1))和H_2PO_4~-(0.01~0.50mmol·L~(-1))的吸收速率和吸收动力学参数的变化进行了研究。结果显示:随培养液中NH_4~+和H_2PO_4~-浓度的提高,各处理组幼苗根系的NH_4~+和H_2PO_4~-吸收速率均逐渐增大,但增幅则因MC-LR处理浓度和处理时间而异。经2和10μg·L~(-1)MC-LR短期(6 d)处理后,幼苗根系的NH_4~+和H_2PO_4~-吸收速率总体上均显著高于CK(对照,0μg·L~(-1)MC-LR)组;经长期(12 d)处理后,2μg·L~(-1)MC-LR处理组幼苗根系的H_2PO_4~-和较高浓度NH_4~+吸收速率均显著高于CK组,而10μg·L~(-1)MC-LR处理组幼苗根系的NH_4~+吸收速率降低,但其较高浓度H_2PO_4~-吸收速率仍显著高于CK组。梭鱼草幼苗根系的NH_4~+和H_2PO_4~-吸收速率与底物浓度的函数关系均符合双倒数曲线,拟合关系均在α=0.001水平上显著,但最大吸收速率(V_(max))和表观米氏常数(K_m)变化规律不同。经2和10μg·L~(-1)MC-LR处理6和12 d后,幼苗根系NH_4~+吸收的V_(max)和K_m值均高于CK组;经2μg·L~(-1)MC-LR处理6和12 d后,幼苗根系H_2PO_4~-吸收的V_(max)值高于CK组、K_m值低于CK组;经10μg·L~(-1)MC-LR处理6 d后幼苗根系H_2PO_4~-吸收的V_(max)值高于CK组、K_m值与CK组无差异,但经10μg·L~(-1)MC-LR处理12 d后幼苗根系H_2PO_4~-吸收的V_(max)值略高于CK组、K_m值明显高于CK组。说明随处理时间延长,经2μg·L~(-1)MC-LR处理后幼苗根系的NH_4~+吸收潜力提高、NH_4~+亲和力略有降低,而H_2PO_4~-吸收潜力略有降低、H_2PO_4~-亲和力略有提高;经10μg·L~(-1)MC-LR处理后幼苗根系的NH_4~+吸收潜力略有提高、NH_4~+亲和力降低,而H_2PO_4~-吸收潜力和亲和力均降低。综合分析结果表明:2和10μg·L~(-1)MC-LR处理均能够提升梭鱼草幼苗根系的NH_4~+和H_2PO_4~-吸收潜力,其中,2μg·L~(-1)MC-LR处理对其根系的NH_4~+和H_2PO_4~-吸收均具有明显的促进作用,而10μg·L~(-1)MC-LR短期处理对其根系的NH_4~+和H_2PO_4~-吸收也具有一定的促进作用。     

进化代谢选育高浓度NH_4~+耐受型产丁二酸大肠杆菌

利用大肠杆菌厌氧制备丁二酸过程中,采用氨水作为p H调节剂不仅可以中和酸性产物还可提供无机氮,被菌体利用,然而高浓度NH_4~+的积累会抑制菌体生长及代谢产酸的能力。为增强大肠杆菌对高浓度NH_4~+的耐受性,以(NH4)2HPO4为NH_4~+供体,通过在连续培养装置中不断提高(NH_4)_2HPO4浓度,以获得可耐受0.53 mol/L NH_4~+的产丁二酸大肠杆菌。结果表明:突变株在0.53 mol/L NH_4~+胁迫下,摇瓶厌氧发酵72 h,细胞干质量浓度(DCW)可达1.82 g/L,丁二酸产量为11.72 g/L,分别比出发菌株提高了1.6和4.6倍。进一步地,在5 L发酵罐上考察其利用氨水调节p H生产丁二酸的能力,厌氧发酵90 h,丁二酸质量浓度达到27.32 g/L,生产强度为0.30g/(L·h),比出发菌株分别提高88.1%和87.5%。     

增温和CO2浓度加倍对川西亚高山针叶林土壤可溶性氮的影响

采用全自动微气候控制的"人工模拟气候实验系统"研究了增温和CO2浓度加倍对川西亚高山针叶林土壤硝态氮(NO_3~--N)、铵态氮(NH_4~+-N)、游离氨基酸(FAA)、可溶性有机氮(DON)和可溶性总氮(TSN)的影响。结果表明:1在种植油松苗木组,增温处理显著降低了土壤NO_3~--N含量,不同处理0—15 cm土层NO_3~--N含量均显著小于15—30 cm层;而在未种树组,增温处理显著增加了土壤NO_3~--N含量,0—15 cm土层NO_3~--N含量显著高于15—30 cm层,这表明增温促进了油松苗对NO_3~--N的吸收。2在种植油松苗木组,增温(ET)、增CO_2(EC)及两者的共同作用(ETC)均显著增加了土壤NH_4~+-N、DON和TSN含量;在未种树组,ET显著增加了土壤NH_4~+-N、FAA、DON和TSN含量,EC和ETC对NH_4~+、FAA、DON和TSN含量具有微弱影响或没有显著影响。不同处理0—15cm层土壤NH_4~+-N、FAA、DON和TSN的含量显著大于15—30 cm层。3种植油松苗木组土壤NO_3~--N、NH_4~+-N、FAA、DON和TSN含量均显著低于未种树组,这是由植物对氮素的吸收消耗造成的。研究结果表明,EC、ETC主要通过植物根系作用促进了NH_4~+-N、DON和TSN含量增加,而ET处理通过影响土壤微生物和植物根系来促进NH_4~+-N、FAA、DON和TSN含量的增加。     

谷氨酰胺合成酶在固氮鱼腥藻固氮调节中的作用

在MSX(methlonine sulfoximine,谷氨酰胺合成酶的不可逆抑制剂)存在下,固氮鱼腥藻(Anabaena azotica)所分泌的氨量和谷氨酰胺合成酶(GS)活力有较好的负相关性,证明谷氨酰胺合成酶-谷氨酸合成酶(GS-GOGAT)是固氮鱼腥藻氨同化的重要途径。在蛋白质合成受到氯霉素拟制时,NH_4~ 对固氮酶的失活是迅速的,同时GS活力有较大下降,表明NH_4~ 的调控酶的失活或降解。在氮固定条件下,固氮酶活力半衰期小于4小时,GS活力半衰期大于10小时,则GS并不是固氮酶的正调节因子。NH_4~ 和谷氨酰胺(gln)对固氮酶的失活作用随它的浓度增加而提高,但GS并没有这种相关性,低浓度NH_4~ (0.1—0.5mmol/L·NH_4Cl)对GS活力没有抑制作用,高浓度gln(1.0—2.0mmol/L)也没有抑制GS活力,说明GS并不直接调控固氮酶。MSX能消除NH_4~ 和gln对固氮酶的抑制作用,并与藻龄有关。     

荔枝红色素的提取,性质与分析应用

本文报道荔枝红色素的提取、性质及利用荔枝红色素与NH_4~( )在常温盐酸介质中的灵敏褪色反应测定痕量NH_4~( )的新方法。该法工作曲线的回归方程:log(A_o/A_i)=0.04575 1.007×10~(-3)C_(NH) (ng/mL), γ=0.9999,线量范围:20～80ng/mL,检出限:5.00ng/mL,峰值ε=1.8×10~5L·mol~(-1)·cm~(-1)。用于水样中NH_4~( )含量分析,结果满意。     

pH区带精制逆流色谱法分离制备黄藤中巴马汀和药根碱

建立了黄藤生物碱快速分离制备的pH区带精制逆流色谱方法。采用95%乙醇加热回流提取制备黄藤生物碱粗提物,利用pH区带精制逆流色谱法对生物碱粗提物进行直接分离制备,以氯仿-甲醇-水(4∶3∶3)为溶剂系统,下相添加三乙胺(10 mmol/L)为流动相,上相加盐酸(40 mmol/L)作为固定相,在主机转速800 rpm,流动相流速2 m L/min,检测波长254 nm条件下进行分离制备。从1.5 g黄藤提取物中一次分离得到231.6 mg药根碱和436.8 mg巴马汀,纯度均大于98%。化合物通过MS、~1H NMR和~(13)C NMR进行了结构鉴定。pH区带精制逆流色谱法是一种快速高效的分离纯化黄藤生物碱的方法。     

多通道流动电泳技术及其在蛋白质、酶和抗体纯化中的应用研究

提出一种新型制备电泳方法即多通道流动电动电泳技术,建立了微机控制的电泳设备,考查了操作条件对设备分离效率的影响。应用该技术进行牛血清清蛋白(BSA)-牛血红蛋白(HBB)混合物的连续分离,每小时从含BSA、HBB各37.0mg的蛋白质混合物中分离出13.6mg的BSA和20.0mg的HBB。应用该技术进行尿激酶粗品的纯化,可将其比活力由4000IU/mg提高到4×10~4IU/mg以上,产量在10×10~4IU/h以上。将该技术与(NH_4)SO_4沉淀方法结合,从15ml免疫鼠血清中分离出12.5mg高纯度尿激酶抗体IgG,产量为2.1mg/h。上述结果证明多通道流动电泳技术具有分离速度快、精度高和可操作性好等优点,在生物产品分离领域中具有广阔的应用前景。     

植物中钼的吸收转运及钼辅因子与钼酶的研究进展

钼是植物生长发育所必需的微量元素,只有和蛋白质或者蝶呤结合形成钼辅因子才能产生生物活性。自然界存在2种钼辅因子:以铁硫簇为基础的铁钼辅因子(Fe Moco)和以钼蝶呤为基础的钼辅因子(MPT/Moco)。植物对钼的吸收有2种转运蛋白系统,一种是专一性转运蛋白,如MOTl和MOT2;另一种是共转运蛋白,如磷酸盐转运蛋白(PHT)和硫酸盐转运蛋白(SULTR)。最近研究发现一种钼酶——线粒体氨肟还原蛋白(m ARC)。本文综述了近年来植物体内钼的吸收与转运机制、钼辅因子的合成过程以及钼酶的研究进展,并提出了今后的重点研究方向。     

忽地笑内生青霉菌GZWMJZ-39次生代谢产物研究

为获得活性微生物代谢产物,从贵阳忽地笑的鳞茎中分离得到内生真菌GZWMJZ-39,发酵产物经过硅胶柱色谱、凝胶柱色谱和半制备高效液相色谱进行分离纯化,运用NMR、MS等手段鉴定了6个化合物的化学结构,即peniginseng B(1)、peniginseng A(2)、4-(3,4-二羟基苯甲酰氨基)丁酸(3)、4-(3,4-二羟基苯甲酰氨基)丁酸甲酯(4)、peniamidone B(5)、chaetoglobosin G(6),其中化合物1和2首次以单体化合物形式报道。活性测试标明,化合物1~5具有较强的抗氧化活性,其IC50为3.9-27.4μmol/L;化合物1~6具有弱的乙酰胆碱酯酶抑制活性,在50μg/m L的浓度下抑制率在25.2%~32.6%。     

氮素类型和剂量对寒温带针叶林土壤N2O排放的影响

大气氮沉降输入会增加森林生态系统氮素有效性,进而改变土壤N_2O产生与排放,然而有关不同氮素离子(氧化态NO_3~--N与还原态NH_4~+-N)沉降对土壤N_2O排放的影响知之甚少。以大兴安岭寒温带针叶林为研究对象,构建了3种类型(NH_4Cl、KNO_3、NH_4NO_3)和4个施氮水平(0、10、20、40 kg N hm~(-2)a~(-1))的增氮控制试验,利用流动化学分析仪和静态箱-气相色谱法4次/月测定凋落物层和矿质层土壤无机氮含量、土壤-大气界面N_2O净交换通量以及相关环境因子,分析施氮类型和剂量对土壤氮素有效性、土壤N_2O通量的影响探讨氮素富集条件下土壤N_2O通量的环境驱动机制。结果表明:施氮类型和剂量均显著影响土壤无机氮含量,土壤NH_4~+-N的积累效应显著高于NO_3~--N。施氮一致增加寒温带针叶林土壤N_2O排放,NH_4NO_3促进效应最为明显,增幅为442%-677%,高于全球平均水平(134%)。土壤N_2O通量与土壤温度、凋落物层NH_4~+-N含量正相关,且随着施氮水平增加而增加。结果表明大气氮沉降短期内不会导致寒温带针叶林土壤NO_3~--N大量流失,但会显著促进土壤N_2O的排放。此外,外源性NH_4~+和NO_3~-输入对土壤N_2O排放的促进作用具有协同效应,在未来森林生态系统氮循环和氮平衡研究中应该区分对待。     

利用PCR-DGGE分析有机物对厌氧氨氧化菌群的影响

为了研究有机物对Anammox菌群的影响,以及微生物与脱氮的关系,为工艺改进提供依据。使用SBR厌氧氨氧化反应器,从反应器不同TOC/NH_4~+-N阶段采集活性污泥样品,利用聚合酶链式反应—变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术,分析了样品中微生物种群结构。结果表明反应器中主要微生物包含变形菌门(Proteobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)、厚壁菌门(Firmicutes)和绿菌门(Chlorobi);其中变形菌门(β-变形菌和γ-变形菌)为优势菌群。TOC/NH_4~+-N从0逐渐增加至2.0的过程中,反应器中的反硝化菌(变形菌门)不断增长,Anammox菌群在TOC/NH_4~+-N为0.4阶段得到最大程度的富集,此时反应器内部微生物多样性也最高;随着有机物含量增加,Anammox菌生长受到严重抑制,反应器微生物物种多样性也逐渐下降。荧光定量(qPCR)分析表明Anammox菌含量从1.30×10~(11) copies/mL下降至3.18×10~9 copies/mL,而DB含量从1.57×10~9copies/mL增加至3.74×10~(10) copies/mL。说明随着C/N的增加,反应器脱氮能力逐渐从Anammox过渡到反硝化过程。通过测定反应器内壁附着污泥,还发现其微生物丰度和含量均高于同时期反应器内部活性污泥样品,推测厌氧微生物菌群更适宜在静态基质生长。     

土壤杆菌固氮生理特性研究

对根癌土壤杆菌C58/pGV3850菌株的固氮生理特性研究结果表明,该菌具有自生固氮活性,其固氮活性的最适pH为8.0,温度为30℃.固氮活性在对数生长后期(14h)最高,延缓期和静止期乙炔还原活性较低.该菌株好氧,通过氧呼吸和吸氢酶的作用达到避氧固氮.当通入氧气超过呼吸耗氧时,对固氮活性产生抑制作用.在培养过程中增加NH_4~+浓度,固氮活性会降低,当达到15mmol/L时完全丧失固氮活性,表现NH_4~+阻遏固氮酶蛋白合成.在乙炔还原测定系统中加入NH_4~+并不影响乙炔还原反应,说明没有NH_4~+关闭现象.培养过程中加入MSX(2.5mg/ml)能解除10mmol/L NH_4~+对固氮酶合成的阻遏作用.固定的游离氮不能以NH_4~+形式分泌于胞外.固氮过程中放出大量氢气,培养16小时产氢量达65μmol H_2/mg蛋白.在限碳条件下(0.2%蔗糖)其吸氢酶活力可达520nmol H_2·ml~(-1)·h~(-1).     

咪唑磷钼矾酸盐的制备及其催化玉米淀粉氧化

为了解决淀粉氧化过程中产生无机废料和有毒气体而造成的环境污染问题,以过氧化氢为氧化剂,咪唑磷钼钒酸盐为催化剂,在温和条件下对玉米淀粉进行氧化研究。咪唑磷钼钒酸盐以磷钼钒多阴离子[PMo_10V_2O_40]~5-与1-十八烷基-3-甲基咪唑阳离子为原料通过离子交换反应被制备。淀粉氧化实验均在25 mL烧瓶中,油浴条件下进行,实验中分别考察淀粉与水的固液比、氧化剂和催化剂用量、反应温度和时间对淀粉氧化程度的影响。氧化程度以产物中羧基含量确定,结果显示最优的氧化条件是:2.5 g淀粉,6 mL水,2.5 mL过氧化氢(30%),4 mg催化剂,60℃,反应8 h。羧基含量为:0.217 5 mol CO_2H/100 g产品。咪唑磷钼钒酸盐不仅可以使过氧化氢的分解反应速率从每小时0.095 mol/L增加到0.154 mol/L,而且实验结束后易于回收,可重复使用。基于以上研究认为,以咪唑磷钼钒酸盐为催化剂,过氧化氢为氧化剂在淀粉氧化方面具有潜在应用价值。     

一株链霉菌产生的抗肿瘤活性产物

本文通过硅胶柱层析和半制备HPLC对放线菌HCCB11431的代谢产物进行了分离纯化,得到了2个新化合物和4个已知的化合物,经IR、MS和NMR等波谱数据鉴定出结构,分别为:3-(3-acetoxy-4-methoxy-5-methylphenyl)-2-aminopropanoic acid(1)、3-(3-acetoxy-4-hydroxyl-5-methyphenyl)-2-aminopropanoic acid(2)、2'-dexoyadenosine(3)、Cytidine(4)、Uridine(5)、2'-deoxycytidine(6),其中化合物1和2为新化合物。细胞毒活性表明,化合物1~6对不同的肿瘤细胞都有一定的抑制作用,其中化合物2~4对三种肿瘤细胞均有较高的抑制作用,对MCF-7的抑制作用较明显,IC50分别为7.9、10.1、9.5μg/mL。     

高速逆流色谱法分离纯化青皮中六种多甲氧基黄酮

应用高速逆流色谱法(HSCCC)分离制备了青皮中6种多甲氧基黄酮类(Polymethoxyflavones,PMFs)化合物。以正己烷-乙酸乙酯-甲醇-水(体积比为4∶6∶4∶6)为两相溶剂系统,在主机转速800 r/min、流动相流速2mL/min、检测波长254 nm条件下进行分离制备,460 min内从270 mg青皮粗提物中一步分离制备得到甜橙素(1,sinensetin)3.5 mg,5,7,8,4-四甲氧基黄酮(2)13.9 mg,川陈皮素(3,Nobiletin)51.3 mg,3,5,6,7,8,3′,4′-七甲氧基黄酮(4)9.5 mg,橘皮素(5,Tangeretin)44.7 mg,5-去甲川陈皮素(6,5-O-DesmethylNobiletin)11.2 mg,纯度均达97%以上,各化合物结构经质谱和核磁共振氢谱、碳谱鉴定。利用该方法可以对青皮中的黄酮类化合物进行快速的分离和纯化。     

石墨炉原子吸收直接测定全血中铅的研究

试验了(NH_4)_2HPO_4,NH_4H_2PO_4、Na_2HPO_4、Mg(NO_3)_2和 Pd 作为石墨炉原子吸收测定全血铅基体改进剂的作用效果.结果表明,(NH_4)_2HPO_4—Na_2HPO_4混合物可使全血铅、二次去离子水及氯化物中铅有相同的灰化-原子化行为,可以有效地消除血液及氯化物的基体干扰,实现标准校正法直接测定全血中铅,不必用全血基体匹配标准.以慢速升温原子化方法探讨了磷酸盐的基体改进作用机理,并测定了(NH_4)_2HPO_4—Na_2HPO_4为基体改进剂时全血铅和纯标准铅的特征质量值.