产氢红杆菌类胡萝卜素含量和组分分析

类胡萝卜素在调节光合细菌产氢中具有重要作用。采用丙酮－甲醇有机溶剂法和KOH甲醇皂化法对产氢红杆菌（Rhodobacter sp.）R7菌株类胡萝卜素进行了提取纯化,并进一步采用硅胶G薄板层析法对提取的类胡萝卜素进行了分离,并结合光谱法对分离的类胡萝卜素进行了定性和定量分析。结果表明,丙酮－甲醇（7∶2,V/V）提取3次可将色素提取完全;最佳提取时间为2h;超声波处理与否对提取率影响不明显;该工艺提取类胡萝卜素产率为2.81mg/g湿菌体。硅胶G薄板层析表明该菌株类胡萝卜素有4个主要组分：黄色、红色、浅红色和浅黄色,黄色和红色为主要成分,光谱学数据显示黄色组分为球形烯,红色组分为螺菌黄质系类胡萝卜素,表明产氢红杆菌类胡萝卜素代谢途径独特。     

一株节杆菌发酵产物中类胡萝卜素的分离及组分分析的初探

【目的】对实验室保存的一株红色球菌进行菌株鉴定,并对色素提取液的组分进行定性分析。【方法】采取形态学观察、16S rDNA序列同源性分析和生理生化分析相结合的方法确定菌株的分类地位。使用乙醇-丙酮混合液提取胞内色素,采用硅胶G薄板层析法对色素提取液进行初步分离纯化,并结合其光谱吸收特性、质谱结果进行定性分析。【结果】实验结果表明此菌株属于节杆菌属(Arthrobacter sp.)。薄板层析结果显示该菌株内主要有4种色素组分,且靠近溶剂前沿组分为黄色,其它组分皆为橘红色。吸收光谱特性、质谱结果显示黄色组分可能为β-胡萝卜素,橘红色组分可能为螺菌黄质系类胡萝卜素。【结论】此株节杆菌以较为廉价的糖蜜和玉米浆作为营养物质用于满足自身生长需要,并且积累胞内类胡萝卜素,因此该菌的进一步研究有一定的价值。     

产氢红杆菌类胡萝卜素突变株的诱变和筛选

用紫外线照射和氯化锂夹层平板培养法对产氢红杆菌(Rhodobacter sp. R7)进行复合诱变, 分离获得了一株产氢效率提高的类胡萝卜素突变株R726。该突变株在表观特征、光谱学特征、色谱特征、生长和产氢性能等方面与出发菌株有明显不同, 但16S rDNA序列一致。R726菌株有 550 nm类胡萝卜素特征性吸收峰, 类胡萝卜素组成上比出发菌株少一黄色类胡萝卜素组分, 生长和产氢性能均高于出发菌株, 产氢效率比出发菌株提高了33.3%, 类胡萝卜素含量比出发株提高了53.8%。     

产氢红杆菌类胡萝卜素突变株的诱变和筛选

用紫外线照射和氯化锂夹层平板培养法对产氢红杆菌(Rhodobacter sp.R7)进行复合诱变,分离获得了一株产氢效率提高的类胡萝卜素突变株R726.该突变株在表观特征、光谱学特征、色谱特征、生长和产氢性能等方面与出发菌株有明显不同,但16S rDNA序列一致.R726菌株有550 nm类胡萝卜素特征性吸收峰,类胡萝卜素组成上比出发菌株少一黄色类胡萝卜素组分,生长和产氢性能均高于出发菌株,产氢效率比出发菌株提高了33.3%,类胡萝卜素含量比出发株提高了53.8%.     

红酵母产类胡萝卜素提取工艺的优化研究

目的:从提取溶剂及提取条件等方面对红酵母产类胡萝卜素提取工艺进行了优化研究。方法:用单因子实验对提取溶剂进行了筛选;用析因试验对提取条件进行了分析研究;通过最陡爬坡实验和中心组合设计实验,优化得到了最佳的类胡萝卜素提取条件。结果:结果表明丙酮和二甲亚砜组成的复合体系是理想的提取溶剂。溶剂添加量、提取温度、提取时间、丙酮与二甲亚砜组分比例都对红酵母产类胡萝卜素提取产生一定影响,其中溶剂添加量和丙酮与二甲亚砜组成比例的影响最为显著(P<0.001)。最佳优化提取条件为:溶剂添加量为42.66%(V/V),丙酮与二甲亚砜组成比例为62.47%(V/V),温度为20℃,提取时间为90min,在此条件下红酵母产类胡萝卜素的最大提取量为5.51μg/ml。结论:实验得到了红酵母发酵产类胡萝卜素溶剂提取条件的一个非常合适的模型。     

云南抚仙湖产类胡萝卜素酵母菌的资源调查

【目的】对分离自云南抚仙湖湖水的379株酵母菌进行产类胡萝卜素的筛选,以期获得具有开发应用价值的产类胡萝卜素酵母菌。【方法】采用酸热法提取类胡萝卜素,紫外分光光度计测定类胡萝卜素含量,SPSS软件分析产类胡萝卜素酵母的分布特征。【结果】318株酵母菌(占供试菌株的83.91%)具有产类胡萝卜素的能力,大多数菌株类胡萝卜素产量在10-300μg/g之间,最高达590.83μg/g。产类胡萝卜素酵母集中分布于红冬孢酵母属(Rhodosporidium)和红酵母属(Rhodotorula);担子菌酵母产类胡萝卜素的能力高于子囊菌酵母;筛选到9株产类胡萝卜素活性较强的菌株:双倒卵形红冬孢酵母(Rhodosporidium diobovatum)3株、沼泽生红冬孢酵母(Rhodosporidium paludigenum)2株、粘红酵母(Rhodotorula glutinis)、禾本红酵母(Rhodotorula graminis)、瑞纳锁掷孢酵母(Sporidiobolus ruineniae)及Cystofilobasidium macerans各1株。【结论】高原湖泊抚仙湖生存着大量产类胡萝卜素的酵母菌,"红色酵母"(Red yeasts)具有较强的产类胡萝卜素的能力,红冬孢酵母属(Rhodosporidium)和红酵母属(Rhodotorula)是抚仙湖产类胡萝卜素酵母菌的主要类群。     

不产氧光合细菌光合色素的光氧调控机制

[目的]为不产氧光合细菌光合色素研究提供可行的较系统规范的研究方法和数据,揭示固氮红细菌(Rhodobacter azotoformans 134K20)光合色素光氧适应性机制.[方法]采用光谱法和色谱法对光和氧调控下的类胡萝卜素和细菌叶绿素合成代谢进行了研究.[结果]134K20菌株光照好氧时细胞得率最高.光照厌氧时主要合成3黄、1红、1紫、2绿、2蓝9种色素,黄色素大量表达.有氧时红色素大量表达,且启动2种新的红色素和1种新的紫色素表达,而黄色和蓝绿色素则受氧抑制.黑暗好氧主要合成2黄、3红、2紫、1绿、1蓝9种色素,但不同于光照厌氧.光照好氧时黄色素减少到1种,紫色素含量增加,其余同黑暗好氧.[结论]固氮红细菌(Rhodobacter azotoformans 134K20)是通过PpsR调节途径来调节光合基因表达的.黄色和红色素属于类胡萝卜素.黄色素1属于球形烯系列,其余两种黄色素是新的类胡萝卜素组分.红色素为新的球形烯酮组分,3种红色素极性、峰形和峰位差别显著,正己烷能显示其精细结构.紫色为极性较大的细菌脱镁叶绿素,绿色和蓝色为4种极性不同的细菌叶绿素a中间产物.乙醚甲醇法适合类胡萝卜素的提取,丙酮甲醇冰冻研磨法能快速有效完全提取光合色素.溶剂效应可有效鉴别细菌叶绿素a中间产物.     

羊奶果果实色素的初步鉴定

通过理化性质和光谱分析,研究了羊奶果果实色素的稳定性,并初步鉴定出羊奶果果实色素为脂溶性的类胡萝卜素,以石油醚-丙酮-苯(2∶0.5∶2,V/V)为展开剂,纤维素硅胶G薄层层析得7条色素带,其中最大量的色素带经紫外-可见及红外光谱分析鉴定为γ-胡萝卜素。     

紫细菌光合色素指纹图谱的建立与色素分析

【目的】探索快速高效的色素样品制备方法;为建立紫细菌全色素TLC和HPLC标准指纹图谱和数据库提供研究方法和思路;为色素代谢与调控等研究提供快速的色素分析方法。【方法】选择沼泽红假单胞菌(Rhodopesudomonas palustris CQV97)为材料,采用改良丙酮甲醇提取法、TLC重复展层法、图像灰度分析法、吸收光谱法、HPLC和MS法进行色素分析。【结果】甲醇或丙酮可选择性地提取样品的细菌叶绿素和类胡萝卜素,通过对丙酮甲醇法的改良,使色素提取总量提高了13.5%。建立了CQV97菌株全色素的TLC和HPLC指纹图谱,二者均含有11种色素组分。图像灰度分析法估算了TLC指纹图谱各色素组分的表观相对含量。以TLC图谱的各色素组分为外标物,明确了HPLC图谱中各色素组分的保留时间(Rt)与TLC图谱中各色素组分的迁移率(Rf)之间的对应关系。结合色素代谢途径、光谱分析和MS,定性分析了指纹图谱中11种色素组分。TLC或HPLC分析结果表明,理论样品与对照样品色素组分和含量一致,而实际样品与对照样品色素组分一致,但含量不同,重复测定3次,样品中色素相对含量的RSD均小于5%。【结论】改良的丙酮甲醇法可以快速高效地提取光合细菌的色素。采用TLC重复展层法和HPLC法建立的全色素指纹图谱色素组成一致,重复稳定性好,各具特色。TLC和HPLC两种指纹图谱分析方法均能进行光合色素的快速分析,适合于紫细菌色素合成途径中主要积累色素的组分和含量变化规律研究。     

红酵母超高压突变体的类胡萝卜素提取及特性研究

采用酸-热法破壁和丙酮为提取溶剂,在所优化的最佳组合条件下,从红酵母超高压突变株提取类胡萝卜素,平均提取率可达718.1μg/g干细胞。色素粗提物采用柱色谱分离纯化后,通过薄层色谱（TLC）、紫外光谱和HPLC进行分析,发现该酵母突变体的发酵产物至少含β-胡萝卜素、园酵母素和红酵母红素等3种色素,其中β-胡萝卜素含量最多,超过50%的比例。该色素提取物的光热稳定性好于先前报道的同类色素;体外清除自由基实验也表明该类胡萝卜素提取物具有良好的抗氧化活性。因此,利用该突变株发酵生产类胡萝卜素值得进一步研究和开发。     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism