响应面法优化超临界CO2萃取茉莉花蕾精油及抗氧化活性的研究

为研究超临界CO2萃取茉莉花蕾获得精油的最佳工艺及抗氧化活性,实现资源的综合利用。实验考察了夹带剂用量、原料颗粒大小、萃取压力、萃取温度和动态萃取时间对茉莉精油产率的影响,进一步以响应面实验设计优化挥发油的提取工艺参数,以GC-MS分析挥发油组成及相对含量,并测定精油清除DPPH自由基及还原铁离子能力。结果表明,最佳工艺参数为:夹带剂乙醇用量为0.2mL/g,花粉颗粒为40目,萃取压力20MPa,萃取温度46℃,动态萃取时间1.6h。在此条件下茉莉精油的产率为13.67%,远高于同时蒸馏萃取法(2.87%)和超声辅助提取(2.45%)。超临界萃取精油的主要香气成分与茉莉鲜花基本一致,并且具有较好的清除自由基和还原铁离子能力。实验证明超临界萃取技术提取茉莉花蕾得到茉莉精油品质高,可为其资源综合利用提供参考。     

基于密码子优化的FAD依赖葡萄糖脱氢酶在毕赤酵母中的高效表达及酶学性质

旨在获得表达量高的FAD依赖的葡萄糖脱氢酶。通过FAD依赖的葡萄糖脱氢酶密码子优化,人工合成基因片段,构建重组表达载体pMD-GDH,转化毕赤酵母X33菌株后利用甲醇诱导培养实现分泌表达。结果显示,经试管水平筛选阳性转化子获得一株酶活高且稳定的重组菌株,在10 L发酵罐培养时经过136 h诱导培养,酶活达到257 600 U/L。酶学性质分析表明,以葡萄糖为底物时最适温度和pH分别为55℃和7.0,在50℃下处理150 min仍有70%的活性,在pH 4-7范围内,37℃保温4 h,FAD-GDH仍能保持50%以上的活性。金属离子Cu~(2+)对酶活抑制作用比较大。FAD-GDH的底物专一性较好,以葡萄糖为最适底物。经毕赤酵母密码子偏好性优化实现了FAD依赖的葡萄糖脱氢酶在毕赤酵母中的高效表达,为应用于血糖检测提供理论依据。     

黑色素瘤细胞单域抗体文库的构建及鉴定

黑色素瘤作为一种多发于皮肤部位的恶性肿瘤,严重危害着动物和人们的健康。与传统抗体比较,单域抗体具有结构简单、分子量小、免疫原性弱等特点,使其在疾病的诊断及治疗方面具有广阔的应用空间。本研究以B16-F10细胞蛋白质为研究对象,通过反复冻融与超声破碎相结合的方式获得B16-F10蛋白质作为抗原,免疫成年雄性羊驼。采用噬菌体单域抗体展示技术,构建了质量优良的B16-F10细胞蛋白质单域抗体免疫文库,其库容为5.76 × 10¹⁰,VHH重组率为96%,文库丰度为3.00 × 10¹⁰个/mL。该结果为研究黑色素瘤的生物学特性提供了新思路,同时也为后续筛选B16-F10单域抗体奠定了基础。     

湖北省三峡地区山水林田湖草系统原理及生态保护修复研究

“统筹山水林田湖草系统治理”是习近平生态文明思想的重要组成部分,对于山水林田湖草生态保护修复工作具有重要指导意义。在阐述山水林田湖草系统原理的基础上,以湖北省三峡地区为例,针对该区域主要的生态环境问题,从生态系统整体性和流域系统性着眼,探讨了试点区山水林田湖草生态保护修复的总体思路及目标,并提出应从水环境、水土流失综合治理,长江岸线、污染土地、废弃矿山、江河湖库生态修复,三峡地区濒危动植物保护,江河沿线生态农业示范区建设,机制体制创新等方面入手实施具体修复措施,探索构建“整体保护、系统修复、综合治理、区域联动、部门协同”的生态保护修复体系。研究结果可为试点地区山水林田湖草生态保护修复实践提供科学依据,对其他区域的相关工作也具有借鉴和示范意义。     

山杏叶乙酸乙酯提取物调控乳腺癌MCF7细胞增殖和凋亡的机制研究

为探究山杏叶乙酸乙酯提取物对乳腺癌MCF7细胞株增殖和凋亡的影响,本研究采用CCK8法检测山杏叶提取物对MCF7细胞增殖的抑制作用,流式细胞仪检测细胞凋亡率,倒置荧光显微镜和流式细胞仪分别检测胞内活性氧(ROS)的水平变化,RT-PCR检测细胞周期及凋亡相关基因的表达情况,试剂盒检测caspase-3的活性。实验表明,山杏叶提取物可降低MCF7细胞存活率,促进细胞凋亡,增加胞内ROS水平。同时上调和Bax,下调Bcl-2,增强caspase-3活性,并降低CDK4、CyclinE和CyclinD1的表达。综上说明山杏叶提取物可通过调控周期蛋白的表达来抑制MCF7细胞的增殖,并通过caspase途径和提升ROS水平来诱导MCF7细胞的凋亡。     

杆状病毒凋亡抑制基因IAP1促进家蚕CyclinB的核内积累

[目的]家蚕核型多角体病毒(Bombyx mori nucleopolyhedrovirus,BmNPV)是生产上危害最严重的病原之一。BmNPV感染BmN-SWU1细胞将细胞周期阻滞于G2/M期。CyclinB是调控细胞周期G2期向M期转换的重要细胞周期蛋白。因此,研究BmNPV感染后CyclinB变化对解析病毒调控细胞周期的机制具有重要意义,同时探究这个过程中与CyclinB互作的病毒蛋白,可为构建家蚕转基因品系提供分子靶标。[方法]qRT-PCR检测BmNPV感染后BmCyclinB的表达变化;免疫荧光观察病毒感染前后BmCyclinB的定位变化,通过细胞质细胞核蛋白分离实验验证。免疫共沉淀钓取与BmCyclinB互作的病毒蛋白。BmNPV感染期间敲除BmNPV IAP1观察BmCyclinB的入核比例。[结果]BmNPV感染后BmCyclinB转录水平下调。BmNPV感染前BmCyclinB主要定位于细胞质,而感染后主要定位于细胞核。BmNPV感染BmN-SWU1细胞后促进BmCyclinB在核内积累。共钓取了7个与BmCyclinB互作的病毒蛋白,免疫共沉淀和细胞共定位证明BmNPV IAP1与BmCyclinB之间存在相互作用。敲除BmNPV IAP1后BmCyclinB进入细胞核的数量显著减少。[结论]BmNPV IAP1可通过与BmCyclinB互作,促进BmCyclinB在核内积累。     

猪肺炎支原体Mhp367蛋白不同区段与恢复期血清反应能力的比较

【背景】课题组前期研究发现猪肺炎支原体Mhp367蛋白是体液免疫显性蛋白,但该蛋白不同区段与猪肺炎支原体恢复期血清的反应能力尚不明确。【目的】鉴定Mhp367蛋白不同区段与猪肺炎支原体恢复期血清的反应能力。【方法】利用不同的引物组合扩增mhp367基因片段,扩增的片段连接pGEX-6P-1、pGEX-4T-3或pGEX-5X-3载体,转化大肠杆菌DH5α感受态细胞。提取的质粒经Bam H I和Xho I双酶切及测序确定重组质粒是否构建成功。正确的重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞构建重组菌。重组菌经IPTG诱导和超声破菌后,经与谷胱甘肽beads结合和SDS-PAGE电泳检测目的蛋白表达情况。表达目的蛋白的重组菌破菌后上清包被谷胱甘肽板,ELISA方法鉴定Mhp367蛋白不同区段与猪肺炎支原体恢复期血清的反应能力。【结果】构建了9个能以可溶形式表达目的蛋白的重组菌;9个Mhp367蛋白片段均为体液免疫显性,第394-524位氨基酸区段与猪肺炎支原体恢复期血清反应最强,是一个良好的疫苗候选抗原区段。【结论】本研究为猪肺炎支原体基因工程亚单位疫苗的研发提供了候选抗原靶标。     

黑胸散白蚁工蚁与工蚁型补充生殖蚁体内抗氧化酶和解毒酶的活性及基因表达变化

【目的】社会性白蚁的工蚁可以转化成补充生殖蚁参与生殖,提高自身适合度。本研究旨在探究工蚁转变成补充生殖蚁后,与氧化应激抗衰老相关的抗氧化酶和解毒酶活性的变化,为揭示生殖蚁的繁殖和抗衰老机制提供参考。【方法】利用生化方法分别测定黑胸散白蚁Reticulitermes chinensis工蚁、工蚁型补充生殖蚁和原始生殖蚁体内的2种抗氧化酶过氧化氢酶(catalase, CAT)和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)与4种解毒酶酸性磷酸酶(acid phosphatase, ACP)、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, AKP)、羧酸酯酶(carboxylesterase, CarE)和细胞色素P450(cytochrome P450, CYP450)的酶活性;同时利用qRT-PCR检测这些酶对应的基因RsCAT, RsSOD, RsACP, RsCYP450和RsCarE的表达量。【结果】与雌性工蚁相比,黑胸散白蚁工蚁型补充生殖蚁体内的CAT, SOD, ACP, AKP和CarE活性显著上升,分别达到雌性工蚁的5.82, 1.41, 1.39, 2.27和2.70倍,CYP450活性在两品级间没有显著差异;RsCAT, RsSOD, RsACP, RsCarE和RsCYP450的表达量也显著增加。补充生殖蚁体内CAT和ACP活性显著高于原始生殖蚁的,而SOD和AKP活性在两品级间没有显著差异;雌雄补充生殖蚁RsCAT的相对表达量分别是原始生殖蚁的5.68和3.60倍,RsACP的相对表达量分别是原始生殖蚁的81.12和46.72倍。【结论】黑胸散白蚁工蚁由非生殖品级转化为生殖品级以后,体内抗氧化酶和解毒酶的酶活力和基因表达水平显著升高,从一定程度上揭示了生殖品级的抗衰老机制。     

两种生态型香根草对镉的耐受和积累特性比较

以Monto和Veriveria nermorlis两种生态型香根草［Chrysopogon zizanioides (L.) Roberty］为材料,采用室内水培试验,在不同浓度(0、200、800、2 000 μmol·L^-1)硝酸镉溶液处理7 d后,比较、分析两类型香根草的叶片生长状况、叶绿素荧光参数、镉的积累、亚细胞分布和化学形态分布等指标的差异,明确两类香根草对镉的耐受能力和积累特性。结果表明,(1)在中度(800 μmol·L^-1)和重度(2 000 μmol·L^-1)镉胁迫条件下,Monto的叶片生长状况优于Veriveria nermorlis,其F_m、F_v/F_m和F_v/F_o等叶绿素荧光参数显著高于Veriveria nermorlis,而其叶片、根部镉含量、富集系数和镉转移系数则显著低于Veriveria nermorlis。(2)镉主要分布在香根草根和叶细胞壁组分和可溶性组分中,两者镉含量占比之和达95%以上;对于两种生态型香根草的叶片和Monto的根部而言,细胞壁组分和可溶组分镉占比随着镉胁迫浓度增加分别呈增加和下降趋势,但两参数在Veriveria nermorlis根中的变化趋势则相反;Monto叶中细胞壁组分的镉占比要高于Veriveria nermorlis。(3)镉的化学形态分布分析显示,两种生态型香根草叶片中以氯化钠提取态镉为主,而根中以乙醇提取态和氯化钠提取态镉为主;Monto根中乙醇提取态的镉含量占比远大于Veriveria nermorlis。研究发现,Monto香根草的镉耐受能力较强,主要因为其根、叶中的镉积累量、镉富集系数和转移系数均低于Veriveria nermorlis,且Monto叶片中细胞壁组分的镉占比和根中乙醇提取态镉的占比更高。     

基于“3S”技术的张家界大鲵国家级自然保护区功能分区研究

在地理信息系统和遥感技术支持下, 选取海拔、道路、水质等12个影响大鲵生境选择的因子, 运用层次分析法与栅格数据的叠加分析, 对湖南张家界大鲵国家级自然保护区生境适应性进行评价, 确定了大鲵栖息适宜、次适宜与不适宜区域。在此基础上, 按照生态完整性与保护区面积不变的调整原则, 提出了该保护区的范围与功能分区方案。该方案中, 核心区外围有缓冲区保护, 其面积分别占保护区的34.43%和38.01%, 实验区面积占保护区的28.56%, 保护区涉及水域长度缩短至原保护区的1/5, 该方案将极大减少保护区与居民生产生活的矛盾, 提高保护管理工作效率。研究结果可为两栖动物自然保护区范围与功能分区调整提供借鉴。