高分子量聚谷氨酸的微生物合成及其发酵过程的研究

目的：以枯草芽孢杆菌纳豆亚种为出发菌株,考察不同碳氮源及NaCl浓度、谷氨酸、种龄、接种量对微生物发酵产1-聚谷氨酸的影响,以提高γ-聚谷氨酸的产量。方法：该菌菌种活化后,接入种子培养基,于37℃、200r／min震荡培养18h,然后按2％接种量接入不同发酵培养基进行发酵培养。γ-聚谷氨酸分离纯化后,根据其产量筛选最适发酵培养基组成及发酵条件,并对产物进行分析测定。结果：①最佳碳氮源分别为葡萄糖、蛋白胨,NaCl浓度为30g／L、种龄15h、接种量3％,且需在培养基中添加谷氨酸。②该菌株在最适条件下发酵56h时,γ-聚谷氨酸产量达32．7g／L,凝胶渗透色谱分析其相对分子质量为426kDa,呈多分子质量聚集体形式。③γ-聚谷氨酸的合成与菌体生长并非完全同步。结论：γ-聚谷氨酸作为一种天然的、可生物降解的、对环境和人体无害的多聚物,可由微生物发酵合成,且在此适宜条件下产量较高。     

全脑缺血/再灌注大鼠海马PPARα表达变化

目的观察全脑缺血/再灌注损伤大鼠海马组织中PPARα mRNA和蛋白表达的动态变化.方法采用夹闭两侧颈总动脉,颈静脉抽血再回输建立大鼠全脑缺血/再灌注模型(I/R).RT-PCR和Western Blot分别检测PPARα mRNA和蛋白在缺血再灌注不同时间的表达.结果大鼠海马PPARα mRNA表达在缺血/再灌注30 min后升高,24 h时达峰,而后降低,再灌注30 d仍略高于正常水平.PPARα蛋白表达变化与PPARα mRNA表达相似.结论全脑缺血/再灌注损伤可诱导PPARα mRNA及蛋白表达,升高时限为30 d.     

成都市沙河主要绿化树种固碳释氧和降温增湿效益

以成都市沙河植物廊道广泛应用的8种绿化植物为材料,利用LI-6400XT便携式光合测定系统进行了光合生理生态指标的测定,并对其固碳释氧与降温增湿效应进行了量化研究.结果表明:整个生长季节同类植物各季节的单位叶面积固碳释氧和 降温增湿能力表现出夏季＞秋季＞春季.日固碳释氧能力由强到弱为桂花、垂柳、香樟、黄葛树、山杜英、银杏、天竺桂、水杉,年固碳释氧能力由强到弱为垂柳、香樟、黄葛树、银杏、桂花、天竺桂、水杉、山杜英,日降温增湿效果由强到弱为垂柳、山杜英、水杉、天竺桂、黄葛树、香樟、银杏、桂花.据估算,整个沙河植物群落中乔木树种年总固碳量约为5.87×104 t,总释氧量约为4.27×104 t.根据对主要树种固碳释氧和降温增湿能力的分析表明,在树种配置时,垂柳、桂花、山杜英、香樟为优选乔木树种,而银杏的固碳释氧和降温增湿能力较弱,可作为长寿树种和观赏树种适量引种,不宜大面积绿化.     

滇牡丹花色类群性状变异分析

对滇牡丹（Paeonia delavayi）10个花色类群的13个数量性状和5个质量性状进行了调查及统计分析,结果表明：（1）未发现所有花部性状均为同色的花色类群;（2）从花色与其它质量性状的连锁看,绿色类群均具绿色柱头,且是唯一存在直立花朵、绿色花丝、绿色花药的类群;（3）10个花色类群13个数量性状的平均变异系数范围为32．80％～50．56％,说明不同类群内个体问的性状稳定性差异较大;（4）10个花色类群平均表型分化系数为42．25％,表明滇牡丹10个花色类群表型变异主要来源于类群内,类群间的表型变异也很突出;（5）据花色演化趋势,初步推断云南省迪庆州中甸、德钦一带可能为滇牡丹的起源中心。     

改革中的《中国科学·生命科学》——《中国科学·生命科学》2010-2011年进展回顾

《中国科学》杂志伴随着中国科学院的成立,自1950年创刊至今已届62年.《中国科学》曾经是展示中国科技成果的最主要学术刊物,在过去60多年间发表了大量科学研究论文,见证和推动了中国科学技术的不断进步和发展,并为促进我国科学家与国际学术界的交流与了解做出了重要贡献.自2008年以来,《中国科学》进行了全面改     

基于空间分析的保护生物学研究

 保护生物学家和生态学家早就认识到只有准确地辨识保护对象的空间位置、 范围、 及其相邻的关系(例如边缘)和连接度, 以及依存的地形和气候等生境条件, 才能发现生物种群和生境在空间的扩散与收缩、 增长与灭绝的动态, 揭示分布的格局, 从而系统、 全面地了解保护对象和生境的存在状态、 破碎程度和变化趋势, 进行有效的自然保护。 得益于新兴的空间分析技术, 保护生物学自20世纪90年代以来取得了很大的进步。基于空间分析的保护生物学研究是最近10年左右大力发展的新保护生物学的重要基础。 该文结合作者的研究工作,综述了基于空间分析的保护生物学项目, 探讨了保护生物学发展历史、 主要研究方法与应用、 以及今后的可能发展趋势。 在生物多样性的丰度和分布的空间解绎部分,通过综述世界保护监测中心的图解全球生物多样性的工作, 如国家尺度的生物多样性水平、 植物多样性的分布中心和维管束植物科的多样性等的空间分布 ,介绍了 Dobson等图示美国主要濒危植物、 鸟类、 鱼类和软体动物等4个主要类群在县(County) 为基本空间单位上分布的空间格局, 讨论了生物多样性空间解绎的意义。在第二部分用世界资源研究所的全球森林监测(Global forest watch)项目, 美国的国家保护缺失区分析(GAP analysis)项目, 美国林务局的无路自然区域(Roadless area)保护项目和加拿大自然审计(Nature audit)项目, 以及北美和东亚生物多样性空间分布的比较分析和生物入侵的空间分析等具体实例来说明生物多样性空间分布变化比较分析方法的应用。 过去20年来, 面向空间格局的生态学和保护生物学研究得到了快速的发展, 特别是空间格局的描述、 由地统计演变而成的空间统计、 地理信息系统、 基于个体(或栅格)的空间解绎模拟模型、 基于斑块(Patch)的种群理论及其发展(如复合种群理论, 源 汇模型等)等。在第三部分, 以美国森林破碎度空间格局分析和美国太平洋西北演替后期森林的空间格局分析为例, 介绍了空间格局分析在保护生物学中的应用。 同时介绍了澳大利亚保护生态学家Lindenmayer 和美国著名景观生态学家Franklin 2002年提出的模板(Matrix)保护理论,把保护的眼光不局限在面积不多而且分散的保护区中,应注意景观模板和保护区相邻的原生区域的综合保护, 这样将大大扩展保护的范围, 并且平衡保护与发展的关系。最后, 介绍了在保护生物学中已有一定应用的空间模型和模拟, 包括了空间解绎模型(Spatial explicit model)、 基于过程(Process-based)的空间模拟模型、 面向代理(Agent-based)的空间适应模拟模型(SWAM)以及与此有关的动态全球植被模型(DGVM)。 通过上面的讨论和综述, 预测一个新的保护生物学的分支: 空间保护生物学, 已经逐渐成熟问世, 这门基于现代信息技术和空间技术的新学科已经而且还将为全球生物多样性的研究和保育作出重大的贡献。     

叶酸、甲钴胺对脑血管病患者同型半胱氨酸水平及认知障碍疗效观察

目的:探讨叶酸、甲钴胺对脑血管病患者血清同型半胱氨酸水平、以及认知障碍的疗效。方法:112例脑血管病患者,用随机表法,将患者分为三个叶酸组、甲钴胺组和联合治疗(叶酸+甲钴胺)组。叶酸组口服叶酸5 mg(1次/天)。甲钴胺组予以甲钴胺口服500μg(3次/天)。联合治疗组联合用药,连续口服6个月。评价治疗前后的血清同型半胱氨酸及认知障碍评分。结果:治疗后,三组间血清同型半胱氨酸水平差异有统计学意义(P0.05)。联合治疗组血清同型半胱氨酸水平明显低于叶酸组和甲钴胺组(P0.05)。三组间认知障碍MMSE评分差异有统计学意义(P0.05)。甲钴胺组和联合治疗组治疗前后MMSE评分差异有统计意义(P0.05),但叶酸组治疗前后MMSE评分差异无统计学意义(P0.05)。联合治疗组认知障碍MMSE评分水平水平明显高于叶酸组和甲钴胺组(P0.05)。结论:叶酸联合甲钴胺能够改善脑血管病患者认知障碍评分,降低血清同型半胱氨酸水平,但叶酸对认知障碍无明显疗效。     

人血管内皮生长因子受体KDR胞外3区的表达与配体结合活性的鉴定

血管内皮生长因子受体(VEGFR)是血管内皮生长因子的特异性受体,VEGFR-2在介导VEGF刺激内皮细胞增殖及血管通透性等生物学活性中起重要作用.在大肠杆菌中实现可溶性的人血管内皮生长因子受体KDR胞外3区的表达,并鉴定其与配体结合的活性.采用重叠PCR的方法合成人血管内皮生长因子受体KDR胞外3区基因,将该基因与高效表达载体pET-32a重组,转化大肠杆菌Rosetta(DE3)中,表达产物依次经过CM阳离子交换树脂和镍柱亲和层析纯化.利用ELISA法和体外抑制VEGF刺激的人脐静脉内皮细胞增殖实验检测表达产物与配体结合的活性.SDS-PAGE显示,目的蛋白主要以可溶性Trx-KDR3融合蛋白表达于胞质,30℃时1 mmol/L IPTG诱导细菌5 h融合蛋白表达量约占胞质可溶性总蛋白的20%,经CM阳离子交换树脂和镍柱亲合层析纯化得到纯度为95%的产物,Western blotting鉴定是目的蛋白.ELISA和体外HUVEC细胞增殖实验显示,表达产物具有特异性结合hVEGF165的活性,且该作用呈一定的浓度依赖性.具有配体特异性结合活性的可溶性人血管内皮生长因子受体KDR胞外3区成功表达,为靶向血管抗肿瘤治疗和相关抗体的研究奠定了基础.     

不同密度下牛膝叶绿素荧光特性比较

在大田条件下,测定了不同密度下(A:500 000;B:330 000;C:250 000;D:200 000株·hm-2)牛膝(Achyranthes bidentata)的叶面积动态和倒二叶叶绿素含量、叶绿素荧光动力学参数以及根产量和牛膝多糖含量,了解了不同密度下牛膝的叶绿素荧光特性,为牛膝规范化种植提供理论依据.结果表明:不同密度下叶面积指数和叶绿素含量最高值均在苗后45 d,分别为A>B>C>D和、B>C>A>D;光系统Ⅱ中的Fv/Fo、Fv/Fm、ФPSⅡ、qP、ETR均是先上升后下降,qN则升高;同一生育时期B处理Fv/Fo、Fv/Fm、ФPSⅡ、qN和ETR则表现为最高,且B处理受强光抑制的程度最小,B处理表现较高的光合作用;根产量和牛膝多糖含量与 Fv/Fo、Fv/Fm、呈正相关,与qN呈负相关;在出穗55 d,qN与多糖含量达显著负相关;B处理为最适密度.     

微生物合成的聚谷氨酸及其应用

γ-聚谷氨酸是一种全天然的、可食用的、具有多功能性的阴离子聚合物,可由微生物发酵合成.随着材料科学、聚合物化学和生物医学的不断发展和紧密融合,生物可降解高分子材料的研究得到长足发展,γ-聚谷氨酸的开发研究则日益深入.但国内研究仍处于实验室阶段,还未实现工业化生产.介绍了Υ-聚谷氨酸的结构、理化性质及其影响因素,综述了其合成菌株、培养方法、相关基因及在医药、食品、化妆品、农业、工业等方面的应用.