利用离子排斥法从甜菜糖蜜中分离甜菜碱的方法

甜菜碱是一类季胺型生物碱,具有较好的稳定性和强抗氧化能力,在许多领域中都有广泛的应用;甜菜制糖过程中产生大量的废蜜,这些废蜜通常用于制备其他产品,在此生产过程中甜菜碱不受破坏最终进入废液中,因此甜菜碱的提取意义重大。本文提供一种离子排斥法提取甜菜碱的工艺,可以分离出纯度较高的甜菜碱组分,且方法简单,环保。     

甜菜碱和甜菜碱合成酶

就重要的渗透调节剂甜菜碱在高等植物中的分布、诱导积累和生物合成,以及甜菜碱合成酶的分子生物学研究的历史和进展作了扼要综述。甜菜碱是一种非毒性的渗透调节剂。植物、微生物、海洋无脊椎动物、海藻、真菌和细菌中都有存在。许多高等植物,特别是会科和禾本科植物,在受到水／盐胁迫时积累大量甜菜碱。甜菜碱生物合成的调节控制及其相应的遗传操作的研究,对认识植物的渗透调节机理和培育高抗盐抗旱作物品种有重要意义。     

外源甜菜碱与植物抗逆性

甜菜碱是一种季铵型生物碱,广泛存在于动物、植物和微生物体内.甜菜碱在高等植物体内是一种重要的非毒性渗透调节物质,具有稳定生物大分子的结构和功能以及降低逆境条件下渗透失水对细胞膜、酶及蛋白质结构与功能的伤害,从而提高植物对各种胁迫因子的抗性.该文对外源甜菜碱以不同的作用方式(灌根、浸种、喷施叶片)作用于逆境(如干旱、盐碱等)条件下的作物并提高作物抗逆性能进行了综述,经过全面系统的讨论,阐明外源甜菜碱提高逆境下作物抗逆的机理,为甜菜碱的农业利用提供理论依据.     

甜菜碱与植物耐盐基因工程

向非甜菜碱积累植物导入甜菜碱合成途径是提高植物耐盐性的策略之一。甜菜碱是一种无毒的有机小分子化合物。盐胁迫下 ,它能在植物细胞中迅速积累以维持细胞的渗透平衡 ,并对胞内的一些重要酶类起保护作用。编码甜菜碱合成酶的基因已被克隆 ,并应用于植物耐盐基因工程。本文介绍了甜菜碱的生理作用、合成酶及相关基因的特性 ,并结合本实验室的工作对甜菜碱基因工程及其进展作了简单的综述     

植物甜菜碱合成酶的分子生物学和基因工程

甜菜碱是一种非毒性的渗透调节剂。多种高等植物在盐碱或缺水的环境下在细胞中积累甜菜碱 ,以维持细胞的正常膨压。甜菜碱的积累使得许多代谢中的重要酶类在渗透胁迫下能保持活性。在植物中甜菜碱由胆碱经两步氧化得到 ,催化第一步反应的酶是胆碱单加氧酶 (CMO) ,催化第二步反应的酶是甜菜碱醛脱氢酶 (BADH)。本文综述了这两种酶的分子生物学及基因工程研究的最新进展 ,讨论了其基因工程研究的意义。     

甜菜碱与植物耐盐基因工程

向非甜菜碱积累植物导入甜菜碱合成途径是提高植物耐盐性的策略之一。甜菜碱是一种无毒的有机小分子化合物。盐胁迫下,它能在植物细胞中迅速积累以维持细胞的渗透平衡,并对胞内的一些重要酶类起保护作用。编码甜菜碱合成酶的基因已被克隆,并应用于植物耐盐基因工程。本文介绍了甜菜碱的生理作用、合成酶及相关基因的特性,并结合本实验室的工作对甜菜碱基因工程及其进展作了简单的综述。     

植物甜菜碱合成酶的分子生物学和基因工程

甜菜碱是一种非毒性的渗透调节剂,多种高等植物在盐碱或缺水的环境下在细胞中积累甜菜碱,以维持细胞的正常膨压,甜菜碱的积累使得许多代谢中的重要酶类在渗透胁迫下能保持活性,在植物中甜菜碱由胆碱经两步氧化得到,催化第一步反应的酶是胆碱单加氧酶（CMO）,催化第二步反应的酶是甜菜碱醛脱氢酶（BADH）。本文综述了这两种酶的分子生物学及基因工程研究的最新进展,讨论了基因工程研究的意义。     

盐胁迫下甜菜碱的生物合成及植物耐盐的分子机制（综述）

甜菜碱是一种无毒的渗透调节剂.在盐胁迫下,植物体内迅速积累甜菜碱等小分子化合物以维持细胞内外的渗透平衡,从而维持细胞正常的生理功能.本文对甜菜碱的生理作用、生物合成、基因工程及植物抗盐的分子机制作一综述,为培育理想的耐盐植物新品系提供参考.     

游离氨基酸和甜菜碱类在海产海绵细胞内渗透压调节中的作用

本文分析了海绵纲中六种海产海绵体内所含的游离氨基酸和甜菜碱类,并研究了两种生活在潮间地带的海绵在低或高渗条件下所含成分浓度的变化。研究发现,在海绵体内富含游离氨基酸和甜菜碱类,其中以高含量的甘氨酸为特点。环甜菜碱的含量如龙虾肌碱和N-甲基烟酸内盐高于ω-甜菜碱如甜菜碱、β-丙氨酸甜菜碱和三甲铵丁内酯,其中N-甲基烟酸内盐在海绵Halichondria japonica中含量最高。虽然两种潮间地带海绵中游离氨基酸和甜菜碱类的浓度随盐度变化而波动,但这些成分总的变化是由于甘氨酸的作用。     

双波长薄层扫描法测定不同来源枸杞子中甜菜碱的含量

通过对枸杞子样品提取、脱色时间等前处理条件的优化,建立不同来源枸杞子中甜菜碱含量测定的双波长薄层扫描法(TLCS法)。使用快速溶剂萃取仪(ASE 350)用80%甲醇提取出枸杞子中的甜菜碱,经活性炭脱色、雷氏盐沉淀、丙酮溶解沉淀,采用改进的薄层扫描法在检测波长为530 nm,参比波长为625 nm条件下对枸杞子中的甜菜碱进行含量测定。得到清晰的薄层色谱斑点,无干扰;甜菜碱点样量在3.84~38.40μg范围内线性关系良好,r=0.9995;平均加样回收率为98.30%,RSD=2.55%(n=9)。该方法简便、准确,重现性好,适用于测定枸杞子中甜菜碱的含量测定,可为枸杞的质量控制提供依据。     

菠菜叶片胆碱加单氧酶的纯化及抗体制备

许多高等植物、微生物和动物积累有机物质,如甜菜碱、脯氨酸、多羟基醇等,以适应环境的盐／水胁迫,它们被通称为相容渗透保护剂（ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅｏｓｍｏｐｒｏｔｅｃｔａｎｔｓ）,因为它们与代谢相容,并能降低离子毒害。甜菜碱是一种分布非常广泛和有效的渗调...     

甜菜碱合成代谢基因工程的研究进展

甜菜碱（Betaine）是生物体内氨基酸代谢的中间产物［1］,可作为甲基供体,参与“一碳单位”的活化的甲基循环［2］。许多生物,特别是依赖环境条件而代谢类型多样化的植物、细菌和水生低等生物,在干旱、盐渍、深冻等低水势的逆境中,为了维持细胞的渗透势,合成和积累有机小分子,如脯氨酸［3］、甜菜碱［4］等氨基酸类,岩藻糖［5］、甘露醇［6］等单糖、双糖、三糖及糖醇类物质。LeRudalier［1］等（1984）法国和美国科学家合作,用150种代谢中间产物作体外渗透胁迫实验,发现只有甘氨酸甜菜碱和脯氨酸甜菜碱能有效地促进细胞生长,…     

甜菜碱提高植物抗寒性的机理及其应用

甜菜碱是植物重要的渗透调节物质,在低温等逆境条件下,许多植物细胞中迅速积累甜菜碱以维持细胞的渗透平衡.对近几年来甜菜碱提高植物抗寒性的机理研究及其应用,包括甜菜碱的生物合成途径、低温胁迫下甜菜碱对植物的保护机理、甜菜碱合成酶基因的转化及外源甜菜碱在植物抗寒中的应用进行了综述.     

甜菜碱对呼吸酶的保护效应

以菠菜（Ｓｐｉｎａｃｉａ ｏｌｅｒａｃｅａ Ｌ．）叶片为材料,研究了不同浓度的甜菜碱和ＮａＣｌ对三羧酸循环、末端氧化和光呼吸的组成酶的活性的影响。与电解质ＮａＣｌ不同,高浓度的甜菜碱对这些酶的活性是非抑制性的,并对ＮａＣｌ的抑制作用有一定保护效应。甜菜碱是很好的有机渗透调节剂。这与甜菜碱在细胞质中起渗透调节作用,以及是无机渗透调节剂的配伍溶质的假设是一致的。     

CMO与BADH双基因表达载体构建及在烟草中的表达

本研究的目的是将甜菜碱合成关键酶CMO与BADH基因构建到同一表达载体中,利用转基因方法将该表达载体导入植物体内,完善植物体内的甜菜碱合成途径,提高植物的抗旱性和耐盐性。以pC1303质粒为基础,构建了均由35S启动子驱动的CMO基因和BADH基因的植物双基因表达载体pC35SC35SB1303。利用冻融法将其导入农杆菌LBA4404中,通过农杆菌介导法分别将CMO基因、BADH基因以及该双基因表达载体导入烟草中,PCR检测和Northern杂交分析表明,外源基因已整合到受体植物基因组中并正常表达。对转基因植株及对照植株甜菜碱含量的检测结果表明,转双基因植株的甜菜碱含量明显高于转BADH基因植株、转CMO基因植株及对照植株。     

RP-HPLC法测定不同产地红枣中甜菜碱的含量

目的:通过对影响甜菜碱提取和测定的符种因素进行了研究,建立了一种准确、快速的测定不同产地红枣中甜菜碱的方法.方法:样品采用超声波甲醇提取的方法,得到的样品采用反相C18柱进行分离,色谱条件为:流动相为50mmol/L pH 4.5的KH2PO4溶液;192nm波长测定,流速0.7ml/min.结果:总分析时间:4.5min.甜菜碱平均保留时间2.698min.甜菜碱在5.0～25.0mg/ml线性关系良好(r2=0.9911),平均回收率为96.87%.结论:该法测定红枣中甜菜碱含量简便、快速、准确,重现性好.     

一株假单胞菌(Pseudomonas sp.)L-1菌株γ-丁基甜菜碱羟化酶基因bbh 的克隆、表达及酶学性质

【目的】γ-丁基甜菜碱羟化酶是生物体内合成L-肉碱的关键酶。从假单胞菌(Pseudomonas sp.)L-1中克隆γ-丁基甜菜碱羟化酶基因,实现其在大肠杆菌(Escherichia coli)中的高效表达,并对表达产物进行酶学性质分析,为生物转化生产L-肉碱奠定基础。【方法】通过PCR克隆γ-丁基甜菜碱羟化酶基因,并将其开放阅读框(ORF)克隆至融合表达载体pET-15b;表达产物经His.Bind Resin纯化后对BBH进行酶学性质及三维空间结构分析;并以静止细胞进行L-肉碱的转化。【结果】成功地克隆了一个γ-丁基甜菜碱羟化酶基因bbh(GenBank:JQ250036),并实现了其在E.coli中的高效表达。融合蛋白以同源二聚体的形式存在,单个亚基的分子量约46.5 kDa,最适反应温度为30℃,最适反应pH为7.5。该酶在45℃以下稳定。在pH6.0时该酶有最高的pH稳定性。以表达bbh基因的重组大肠杆菌静止细胞转化L-肉碱,L-肉碱产量可达12.7mmol/L。【结论】Pseudomonas sp.L-1γ-丁基甜菜碱羟化酶与现有报道的bbh基因有较大的差异。由该基因表达的γ-丁基甜菜碱羟化酶能有效地转化γ-丁基甜菜碱生成L-肉碱。本研究不仅丰富了γ-丁基甜菜碱羟化酶基因资源,而且为L-肉碱的生物转化提供了一种新的转化方案。     

肉苁蓉有效成分提取集成方法的研究

研究了肉苁蓉(CistanchedeserticolaY.C.Ma)中有效成分苯乙醇糖甙类化合物、甜菜碱和肉苁蓉多糖提取的集成方法。肉苁蓉先后用甲醇和水超声破碎提取,然后经大孔吸附树脂AB-8柱和强酸型阳离子交换树脂001×7柱洗脱以及SephadexG-75凝胶柱层析,可以分别得到苯乙醇糖甙类化合物52.3mg、甜菜碱125.6mg和肉苁蓉多糖24.5mg,其回收率分别为64.4%、92.9%和53.5%。该法的优点是将肉苁蓉中3种有效成分的提取方法集成起来,具有经济、高效的特点。     

植物磷酸乙醇胺N-甲基转移酶的研究进展

甘氨酸甜菜碱是一种渗透调节物质,能够维持高盐浓度下细胞的渗透平衡和膜的有序性,并有效地稳定酶的结构;胆碱是甘氨酸甜菜碱生物合成的必要前体物质,而磷酸乙醇胺甲基转移酶（phosphoethanolamineN-methyltransferase,PEAMT）作为甲基转移酶,是催化磷酸乙醇胺三次甲基化生成胆碱的限速酶。近年来研究表明磷酸乙醇胺甲基转移酶不仅在植物生长发育过程发挥作用,而且通过参与渗调物质甜菜碱以及胁迫相关第二信使磷脂酸的合成从而使植物对盐胁迫产生应答反应。本文就植物磷酸乙醇胺甲基转移酶的反应作用机理、生物学功能及表达调控机制进行了归纳总结。     

产L—肉碱的菌种筛选及发酵条件优化

将D,L-肉碱(carnitine,β-羟基-γ-三甲胺丁酸)用浓硫酸脱水获得反-巴豆甜菜碱(trans-crotonobetaine),从本室保藏的菌株中筛选出1株能将反-巴豆甜菜碱非对称合成L-肉碱的菌株E.coliK74.利用它的休止细胞立体选择性地水合反-巴豆甜菜碱产生L-肉碱,起催化作用的酶是L-肉碱脱水酶,是一种可诱导的胞内酶,当培养基中加入反-巴豆甜菜碱并在部分厌氧条件下可诱导产生.如培养基中含有葡萄糖、硝酸盐或氧时,酶的合成受到抑制,在磷酸缓冲液中,E.coliK74休止细胞的最适反应条件是pH为7.8,温度为37～42℃.