出芽短梗霉细胞多形性及影响细胞分化因素探索

【背景】出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)是在生活史中有酵母状细胞生长阶段,并合成黑色素的一种黑酵母(Black yeast),具有典型的细胞多形性,可分化形成酵母状细胞(Yeast-like cell,YL)、膨大细胞(Swollen cell,SC)、厚垣孢子(Chlamydospore,CH)、菌丝(Hyphae,HY)、念珠状菌丝(Monilioid hyphae,MH)、有隔膜膨大细胞(Septate swollen cell,SSC)、分生组织状结构(Meristematic structure,MS),其中膨大细胞既可以作为生长的细胞类型,也可分化为其他的细胞类型。出芽短梗霉的形态分化是可调控的,调控因子有pH、温度、营养条件等。【目的】探究不同的氧气浓度、温度、盐浓度、营养水平对出芽短梗霉细胞形态的影响。【方法】利用显微镜、美兰染色等技术观察不同条件对出芽短梗霉细胞形态的影响。【结果】在完全无氧的试管底部菌体不能生长;在高层半固体表层(高氧气浓度),酵母状细胞(YL)在营养丰富的生长初期出芽繁殖,在养分匮乏的培养后期诱导酵母状细胞(YL)经过膨大细胞(SC)形成厚垣孢子(CH)并合成黑色素;在营养丰富的生长初期,半固体试管浅表层和中间层(微好氧)低浓度氧气诱导YL经过SC形成HY侵入性生长。养分差异对菌体细胞多形性分化影响显著,环境适宜养分丰富(Yeast extract peptone dextrose medium,YPD),以YL生长,不需要分化成HY;环境适宜养分不丰富(Potato dextrose agar,PDA),分化成SC或HY以适应或逃离环境;环境不适宜养分匮乏时(Malt extract agar,MEA),SC或HY分化成CH或MH进入休眠阶段。10%NaCl胁迫降低菌体生长速度,抑制色素合成、HY和MH的形成,并且细胞主要以YL生长繁殖。在相同质量浓度(10%)的KCl或Na2SO4渗透胁迫条件下,细胞多形性表型均为YL发达,HY及MH被抑制,说明高渗胁迫阻止了酵母状细胞向菌丝和厚垣孢子的分化。温度实验中,SC比YL耐高温,MS比SC耐高温。【结论】营养状态对出芽短梗霉细胞分化影响最大。     

出芽短梗霉的研究进展

出芽短梗霉是一类类酵母真菌,具有酵母样和真菌菌丝体两种形态,影响其形态的因素有碳源,氮源,离子种类及浓度和pH值等,出芽短梗霉的发酵产物多种多样,如多聚糖,酶,抗真菌素等,通过选育优良菌株可提高发酵产物的产量。     

控制pH环境对出芽短梗霉胞外多糖合成的影响

采用添加 Ca CO₃ 和 HCl的方法研究了 p H对出芽短梗霉多糖发酵的影响规律。在 P2培养基中发酵2 4 h,该菌有一个强烈的产酸期 ,导致 p H迅速下降到 3.6左右。在此 p H环境下继续发酵 12 0 h,多糖产量仅为 5.9g/ L。如果用 MP2培养基 (P²⁺ 0 .5% Ca CO₃ )发酵 ,由于 Ca CO₃ 缓冲了发酵 p H的下降 ,在整个发酵过程中 p H值可以维持在 5.0以上 ,多     

短梗霉多糖研究进展

短梗霉多糖是一种微生物发酵产物,具有极好的成膜性,无色、无味,且不透气,易生物降解,对人体和环境无毒无害,受到国际上广泛关注,是一种极具研究潜力和经济价值的新型生物环保材料。该文综合了国内外众多学者的研究成果,从发酵底物(包括碳源、氮源、二价离子等)、发酵条件(包括pH、温度、通气量、接种量、种龄等)、多糖性质、应用研究(包括传统应用和最新应用成果)等方面进行阐述,为短梗霉多糖的进一步研究和应用提供参考。     

出芽短梗霉膨大细胞分选及产糖分析

本研究运用Percoll密度梯度离心的方法对出芽短梗霉Aureobasidium pullulans的两种细胞形态进行分选,并对两种形态的细胞进行多糖产量的分析。通过对转速、分选时间、Percoll分离液浓度的优化,确定了两种细胞形态分选效果最佳的条件是Percoll分离液浓度为60%、转速为5 000r/min、离心时间为30min。经过光学显微镜和透射电子显微镜观察发现上层为酵母状细胞（YL）、下层为膨大细胞（SC）,并发现膨大细胞外有明显的薄膜包被,且产大量多糖。也为今后在相应状态下研究出芽短梗霉膨大细胞的其他代谢机理提供了可行的方法,满足后续研究的需要。     

^60Coγ射线对不同细胞形态出芽短梗霉的辐射诱变效应

使用＾６０Ｃｏγ射线辐照诱变的方法处理出芽短梗霉ＡｕｒｅｏｂａｓｉｄｉｕｍｐｕｌｌｕｌａｎｓＡＰ９２菌株的原生质体,菌丝体片段,分生孢子悬液,经初筛,复筛与对突变株的遗传稳定性研究,发现采用原生质体进行诱变,所获突变株的正突变率,单株产多糖的提高幅度,正突变株的产多糖遗传稳定性均明显高于菌丝体与分生孢子,比较出发菌株ＡＰ９２与经原生质体诱变获得的正突变株Ａ８１的性能,有如下明显改善,产多糖能力从１     

秋水仙素诱发的产普鲁兰出芽短梗霉的变异性

基础培养基中添加秋水仙素可提高出芽短梗霉的变异频率。将０．３％的秋水仙素溶液作用时间从５天延长到９天时,所产生的活性变异株数目相对减少。某些变异林有较高的合成普鲁兰（ｐμｌ）的能力,但与出芽短梗霉倍数性的提高无关。     

几株出芽短梗霉在不同发酵条件下产生多糖的比较

将已有的４株出芽短梗霉在摇瓶中于不同发酵条件下进行比较,考察了它们的生长情况,不同的碳源、氮源、磷酸盐、初始ｐＨ和通气量等对短梗霉多糖合成的影响,获得一株产短梗霉多糖的高产菌株,为以后工作打下良好基础。     

出芽短梗霉胞外酸性漆酶

通过愈创木酚法平板检测10株出芽短梗霉,发现5株菌能够分泌胞外多酚氧化酶,反应最适pH在2.0左右,均属于酸性多酚氧化酶。菌株NG的酶活最高,达110 U/mL。添加H2O2、EDTA以及过氧化氢酶不显著影响菌株NG胞外酶活,表明NG分泌的多酚氧化酶中不含有锰过氧化物酶（MnP）和不依赖Mn2＋的过氧化物酶（MiP）,属于漆酶（Lac）。     

Na2CO3胁迫对芦荟幼苗叶片叶绿体保护酶和渗透调节物质的影响

以盆栽耐盐碱芦荟'不夜城'幼苗为材料,采用不同浓度Na2CO3溶液(不同渗透势)处理芦荟幼苗7 d后,测定其叶片叶绿体保护酶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸氧化酶(APX)、谷胱甘肽转移酶(GST)活性以及叶绿素、丙二醛(MDA)、渗透调节物质含量和电解质外渗率等的变化,以探讨芦荟抵抗盐碱胁迫伤害的机制.结果显示:当溶液渗透势较高时(大于-7.19×105 Pa),Na2CO3胁迫下的芦荟幼苗叶片叶绿体保护酶活性都呈显著上升趋势,而叶绿素含量、可溶性蛋白、MDA含量以及电解质外渗率却无明显变化;在溶液渗透势较低时(小于-7.19×105 Pa),Na2CO3胁迫下芦荟幼苗的渗透调节物质含量显著增高,叶绿体保护酶活性特别是叶绿素含量显著下降,而MDA含量和电解质外渗率却呈上升的趋势.研究表明:一定浓度的Na2CO3胁迫下,芦荟幼苗可以通过提高自身叶绿体保护酶的活性来降低活性氧的积累量,同时提高渗透调节能力来增强其抗逆性;但在过高浓度的盐碱胁迫下,过高的Na+浓度和pH也会对芦荟幼苗叶片造成一定的氧化伤害.     

pH对红褐斑腿蝗中肠主要蛋白酶活性的影响

为评价pH对红褐斑腿蝗Catantops pinguis (Stål)中肠蛋白酶活性的影响, 本文用3种专性底物测定了不同pH环境下蝗虫中肠类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶的活性。结果表明: 雄性红褐斑腿蝗中肠肠液的pH值为6.92±0.043, 雌性为7.03±0.054, 两性间差异不显著（P>0.05）。并且发现3种蛋白酶的最适pH值各不相同, 其中雌雄虫的强碱性类胰蛋白酶（以BAPNA为底物）最适pH分别为8.5和10.5; 雌雄虫的弱碱性类胰蛋白酶（以TAME为底物）最适pH分别为9.0和9.5; 而雌雄虫的类胰凝乳蛋白酶（以BTEE为底物）最适pH雌性为8.5, 雄性为8.0。统计结果显示, pH对红褐斑腿蝗中肠蛋白酶活性影响显著（P<0.01）, 两性间蛋白酶活性差异显著（P<0.01）。在最适pH情况下, 雌性的类胰蛋白酶活性高于雄性, 而类胰凝乳蛋白酶活性则是雄性高于雌性。在中肠pH范围内雌性比雄性具有更高的消化蛋白酶活性, 显示雌性具有较强的食物处理能力以摄取更多的营养物质为繁殖活动（孕卵）作准备, 而该种蝗虫最适pH范围较宽, 可能与其取食植物范围较宽有关。     

pH影响淀粉酶活性的探究

学生在探究pH对淀粉酶活性的影响时．出现了实验结果与预期结果不一致的现象,由此探究pH对淀粉酶活性的影响。     

温度、水分和施氮量对温室土壤pH及电导率的耦合作用

选取5年棚龄温室土壤样品进行培养试验,研究温度(T)、水分(W)、施氮量(N)及其耦合效应对温室土壤pH及电导率（EC）的影响.结果表明：随着培养时间延长,温室土壤pH逐渐下降,下降速率可用一级反应模型进行定量描述,其速率常数受各因素的影响表现为N>W>W×N>T×W. EC在培养的第1周内快速上升到最大值后略有下降,并在培养后期逐渐趋于稳态值（EC_sty）,EC_sty受N、W、T×W、T及W×N的影响,其中N、W、T×W和T的影响达到极显著水平,W×N的影响达到显著水平;通过减小施氮量及适当亏水灌溉可有效延缓温室土壤酸化和EC升高.建立了pH下降速率常数及EC_sty回归模型,可对不同环境及水肥条件下土壤酸化及EC变化进行预测.     

胞外pH降低对肺动脉平滑肌细胞膜上电压门控性钾通道的调节

目的：观察pH对大鼠肺动脉平滑肌细胞（PASMCs）钾电流的调控作用并探讨其机制。方法：用全细胞膜片钳技术记录在正常细胞外液和不同pH的灌流液中,PASMCs膜上电压门控性钾电流大小（Ikv）,并分析了其电生理学特性的改变。结果：①胞外pH降低可快速可逆性抑制Ikv。,与对照相比（pH7.4）,pH值为7.0、6.5、6.0时,＋60mV处的峰电流的抑制率分别为：16.93％±2.47％、33.03％±2.13％、41.59％±6.53％,电流一电压关系曲线右下移。②胞外pH为7.0、6.5、6.0时,使电压依赖性Gk-Em向去极化方向移动。同时使半激活电压增加。结论：在缺氧所致缺氧性肺血管收缩反应（HPV）的发生中,胞外pH的降低可参与对Ikv的调节,从而使细胞膜去极化,Ikv减小电压门控钙通道打开,平滑肌细胞收缩,这可能是缺氧导致HPV的机制之一。     

碱度和pH对西藏拟溞存活、生长和生殖的影响

在温度为16±0.5℃和盐度15.5±0.5的条件下,研究了碱度和pH对西藏拟溞（Daphniopsis tibetanaSars）存活、生长和生殖的影响。结果表明,西藏拟溞的24h半致死pH为4.18和10.84;48h半致死pH为4.37和10.71;24h和48h半致死碱度分别为529.43mmol/L和503.69mmol/L。西藏拟在培养液的pH7—8时,生长率和存活率显著高于其他各组。pH7时,西藏拟溞的内禀增长率最大,为0.3014/d。pH8时次之,为0.2924/d。西藏拟溞在各碱度组中的生长率和存活率差异不显著。碱度为11.9mmol/L时,西藏拟溞产幼前发育期最短,为18.70±0.65d。在碱度11.9和18.9mmol/L时,其产卵率为1.1671和1.1877,高于其他各组。西藏拟溞在碱度为7.54mmol/L组中的rm最高,为0.3425/d,其他各组的rm在0.2889—0.3276/d之间。西藏拟溞生存的最适pH为7—8,最适碱度为4.75—18.9mmol/L。     

pH对兼性嗜碱菌Alcaligenes sp.XJ-T-1产生物破乳剂性能的影响

从受石油污染土壤中筛选出一株生物破乳剂产生菌Alcaligenes sp.XJ-T-1,生长的最适初始pH范围为9.0～11.0,为兼性嗜碱菌,能在初始pH 6.0～pH 11.0生长并产生生物破乳剂,但只有在碱性环境下才产生胞外产物。XJ-T-1菌悬液和胞外产物溶液可将蒸馏水表面张力分别降低到30 mN/m左右和35 mN/m左右。经过TLC分析,初步推测XJ-T-1产生的胞外产物为脂肽类和糖脂类的混合物。XJ-T-1菌悬液主要针对O/W型乳状液破乳,胞外产物主要针对W/O型乳状液破乳,初始pH 9.0培养下的菌悬液和胞外产物破乳效果最好。投加210 mg/L菌悬液可使O/W型乳状液在24 h的破乳率达77.5%,投加40 mg/L胞外粗产物溶液可使W/O型乳状液在24 h的破乳率达90.0%。通过透射电镜照片推测,随着培养pH提高到9.0以上,胞外产物的产生使XJ-T-1利用石蜡的过程发生变化。     

消化酶在条石鲷成鱼体内的分布及pH对消化酶活力的影响

采用酶学分析方法研究了消化酶在条石鲷(Oplegnathus fasciatus)成鱼体内不同消化器官中的分布和pH对其消化酶活力的影响。结果表明,(1)蛋白酶活力为胃>后肠>中肠>前肠>肝,淀粉酶活力为前肠>中肠>后肠>胃>肝,脂肪酶活力为前肠>中肠>胃>后肠>肝,表明胃是消化蛋白类物质的主要场所,肠道在各种营养物质的消化中起重要作用,而肝中3种酶活力很低,可能在食物的消化中作用较小。(2)条石鲷胃的蛋白酶和淀粉酶的最适宜pH值分别为3.2和5.6,胃蛋白酶在强酸性条件下活力较高,而胃淀粉酶在弱酸性条件下活力较高;肝的蛋白酶和淀粉酶的最适pH是7.6,在中性条件下活性较高;肠的蛋白酶和淀粉酶的最适pH为6.6,在弱酸性条件下活力较高。     

碱度和pH对两品系蒙古裸腹溞(Moina mongolica Daday)存活、生长和生殖的影响

在温度为(25±0.5)℃,盐度为31.5±0.5的条件下,研究了碱度和pH对两品系蒙古裸腹溞的存活、生长和生殖的影响.结果表明,两品系蒙古裸腹溞在培养液的pH 6～8时,生长率和存活率显著高于其他各组;晋南品系的内禀增长率最大为0 5758 ind · d-1,内蒙品系的内禀增长率最大为0.5519 ind · d-1.碱度的实验表明,两品系蒙古裸腹溞在培养液的碱度为2.05到4.58 mmol · L-1时,生长率和存活率显著高于其他各组;晋南品系的内禀增长率最大为0.5573 ind · d-1,内蒙品系的内禀增长率最大为0.5376 ind · d-1.在相同的实验条件下,两品系体长的增长差异不大,但各生殖参数晋南品系大多高于内蒙品系.两品系蒙古裸腹溞存活的最适pH为6～8,最适碱度为2.05到4.58mmol · L-1,晋南品系对于碱度和pH的适应能力大于内蒙品系.