扩展青霉脂肪酶基因克隆、密码子优化及表达

【目的】克隆扩展青霉脂肪酶基因,实现具强催化活性的脂肪酶的异源高效表达。【方法】利用RT-PCR扩增扩展青霉CICC 40356脂肪酶(PEL)cDNA序列,利用重叠延伸PCR(Over-lap extension PCR)技术对PEL的10个稀有氨基酸密码子和表达载体pPIC9Kα信号肽的9个氨基酸密码子进行了优化,获得了改造过的脂肪酶基因PELM和表达载体pPIC9KM。并构建了带有脂肪酶自身信号肽的pPIC9K-PEL1、pPIC9KM-PELM1、pPIC3.5K-PEL1、pPIC3.5K-PELM1和不带有脂肪酶自身信号肽的pPIC9K-PEL2、pPIC9KM-PELM2六个重组质粒。利用对硝基苯酚棕榈酸酯(pNPP)为底物检测工程菌脂肪酶的酶活。在此基础上,对工程菌的酶学性质进行了研究。【结果】扩展青霉脂肪酶基因cDNA序列分析结果表明该序列与已报道PEL cDNA序列仅相差3个碱基,同源性高达99%。6个重组工程菌在甲醇诱导下,均表现出pNPP水解活性,28℃诱导100h时酶活达到最高,发酵上清的酶活分别为3.65 U/mL、30.49 U/mL、90.85 U/mL、212.05 U/mL、15.29 U/mL、76.32 U/mL。SDS-PAGE结果表明重组脂肪酶分子量均约28 kDa。酶学性质研究表明,重组脂肪酶PELM最适温度为35℃,最适pH为9.5,在pH7.0-10.0范围内该脂肪酶均较稳定,Ca2+和Mg2+对其有激活作用,Fe2+、Zn2+、Cu2+则有抑制作用,EDTA能使之快速失活。以不同碳链长度的对硝基苯酚酯为底物检测其底物特异性,结果显示其对中链酯(C8-C12)有较强的水解能力,最适底物为为C8的pNP酯。【结论】密码子优化后的扩展青霉脂肪酶基因在毕赤酵母中获得理想的表达,其酶活力比未优化的野生脂肪酶的提高了2.3-2.5倍,表明定点突变对其基因本身更改特有稀有密码子是实现PEL功能蛋白的异源高效表达的有效策略之一。     

由扩展青霉PF86产生脂肪酶催化油脂水解的研究

研究了由扩展青霉ＰＦ８６８产生脂肪酶催化水解三种油脂的影响因素与工艺条件,其中包括：水解时间、温度、ＰＨ、酶量、油水比及添加剂,并用气相色谱对产品脂肪酸进行了分析鉴定,初步分析其催化水解的脂肪酸的特异性。     

蝉拟青霉LB菌株的生物学特性

本文研究碳源、氮源、温度、湿度、pH值和光照等对蝉拟青霉LB菌株生长、产孢和孢子萌发的影响.结果表明,适合该菌株菌落生长和产孢的最佳碳源是可溶性淀粉和蔗糖,最佳氮源为蛋白胨;菌丝生长和孢子萌发的最适温度范围是25℃～27℃,产生分生孢子的最适温度是25℃;分生孢子萌发所需湿度范围是RH 90%～100%,当RH低于90%时很难萌发;在pH值4～10的范围内该菌能生长和产孢,菌丝生长最适pH为6,产生分生孢子和孢子萌发最适pH范围为6-7;光照处理对该菌产孢有一定的影响;分生孢子的致死条件为55℃ 10min.生物学特性显示,蝉拟青霉LB菌株是一株对营养要求不高、对环境适应能力较强的昆虫病原真菌.     

红曲桔霉素的控制对策

红曲的药用价值和保健功能日益引人关注,然而红曲中桔霉素的存在严重制约着红曲产品的开发,如何降低红曲桔霉素的含量是一个迫切需要解决的问题。本文概述了红曲桔霉素的毒性、生物合成途径及相关标准。并结合国内外研究进展,从发酵工艺,诱变育种,基因工程三个层面阐述了控制红曲桔霉素产生的对策,并对桔霉素今后的研究方向进行了展望。     

拟青霉菌代谢产物对菜粉蝶幼虫的生物活性

淡紫拟青霉(Paecilomyces lilacinus)甲醇萃取物柱层析活性馏分DM6和拟青霉(Paeecilomyces sp.)菌株X1甲醇萃取物柱层析活性馏分X1M5对菜粉蝶Pieris rapae(L.)4龄幼虫具有较强的选择性和非选择性拒食作用,处理后24h选择性AFC50分别为5.8652mg/mL和3.5239mg/mL,非选择性AFC50分别为9.0095mg/mL和14.0234mg/mL。饲喂法、注射法、点滴法测定结果表明,DM6和X1M5对菜粉蝶4龄幼虫具有较强的毒杀活性,其中注射法处理后72h,DM6和X1M5对菜粉蝶4龄幼虫的LD50分别为0.1846μg/头和0.6784μg/头。DM6和X1M5以5.0mg/mL饲喂法处理菜粉蝶3龄幼虫后,试虫生长发育受到强烈的抑制作用,发育抑制率分别为73.34%和63.30%。这些结果对于进一步研究拟青霉菌杀虫活性成分具有重要参考意义。     

一株淡紫拟青霉GDIZM-2的分离鉴定及其对柑橘木虱的毒力评价

昆虫病原真菌是一类能够侵染昆虫并造成其死亡的病原微生物,在自然界中广泛存在,是农业害虫绿色防控的无公害优质资源。本研究从田间采集到的柑橘木虱Diaphorina citri成虫僵虫上分离出一株对柑橘木虱具有强致病性的病原真菌菌株。利用形态学和rDNA-ITS序列分析相结合的方法鉴定其为淡紫拟青霉Purpureocillium lilacinum,命名为GDIZM-2,并在室内测定了该菌株对柑橘木虱若虫和成虫的毒力以及在温室条件下对柑橘木虱成虫的致病力。室内毒力试验结果表明,菌株GDIZM-2可侵染柑橘木虱若虫和成虫,且随着孢子浓度和处理时间的增加,柑橘木虱若虫和成虫的校正死亡率逐渐上升,LC50和LT50值逐渐递减。当浓度为1×108孢子/mL处理第7天时,各龄期柑橘木虱的死亡率均高于75%,具有较高的致病力。温室致病力试验结果表明,淡紫拟青霉GDIZM-2在1×108孢子/mL处理第14天时,柑橘木虱成虫的存活率为1.67%,显著低于金龟子绿僵菌Metarhizium anisopliae GDIZMMa-3和无菌水。本研究结果表明,淡紫拟青霉GDIZM-2对柑橘木虱有良好的生物防治效果,具有开发成为一种新型微生物真菌制剂的应用潜力。     

固定化细胞膜反应器生产6－APA的研究

将青霉素酰化酶基因工程菌大肠杆菌A56(pPA22)通过交联截留固定化在由中空纤维膜或平板膜构成的膜反应器内,提高了单位体积反应器的酶活,实现了高浓度青霉素的裂解。采用反冲模式操作的中空纤维膜反应器裂解7．8％医用青霉素钠盐50批,产品6－APA的平均重量收率达到90．1％,纯度达98．6％,50批反应操作后,膜反应器内剩余酶活力仍在80％以上。     

由扩展青霉(Penicillium expansum)PF868产生脂肪酶催化油脂水解的研究

研究了由扩展青霉（Ｐｅｎｉｃｉｌｉｕｍｅｘｐａｎｓｕｍ）ＰＦ８６８产生脂肪酶催化水解三种油脂（橄榄油、豆油、鱼油）的影响因素与工艺条件,其中包括：水解时间、温度、ｐＨ、酶量、油水比及添加剂,并用气相色谱对产品脂肪酸进行了分析鉴定,初步分析其催化水解的脂肪酸的特异性     

水稻秸秆还田时间对土壤真菌群落结构的影响

为揭示水稻秸秆还田对土壤真菌群落结构的长期影响,采用荧光定量PCR和PCR-DGGE技术分析了秸秆还田90,180,270 d和360 d的土壤真菌基因丰度和群落结构组成演变趋势,并利用冗余分析(RDA)研究土壤真菌群落结构变化与环境因子的关系。结果表明:随着秸秆还田时间的增加,土壤真菌群体数量和多样性指数(H、R和E)显著增加,在360 d时达到最高。对DGGE图谱的特征条带进行胶回收、测序,系统进化分析表明,土壤真菌主要种群包括:接合菌(Zygomycete sp.)、盐腐霉菌(Pythium salinum)、肉盘菌(Uncultured Sarcosomataceae)、牛粪盘菌(Ascobolus stercorarius)、大链壶菌(Lagenidium giganteum)、青霉菌(Penicillium sp.)、曲霉属真菌(Aspergillus sp.)和疏绵状丝孢菌(Thermomyces lanuginosus)、灰绿曲霉菌(Aspergillus glaucus)、禾谷多粘菌(Polymyxa graminis)和枝顶孢霉菌(Acremonium sp.),其中青霉菌(Penicillium sp.)、曲霉属真菌(Aspergillus sp.)和枝顶孢霉菌(Acremonium sp.)具有纤维素降解能力,而枝顶孢霉菌(Acremonium sp.)在90 d时成为新的优势菌群。RDA分析表明,90 d和180 d秸秆还田与对照土壤的真菌群落结构较为类似,270 d和360 d的秸秆还田与对照土壤的真菌群落结构发生了明显变化。土壤有机碳、pH和速效磷是引起土壤真菌群落结构及多样性变异的主要因素。     

尖孢青霉(Penicillium splculisnorum 44)产生剌孢青霉酸的适宜条件

从7砷52株不同的青霉中筛选到6株能产生刺孢青霉酸的菌株。它们分属于尖孢青霉(P. sptcultsportum, 4株)和产紫青霉(P. purpurogenum, 2株),其中以P．Spiculisporum 44 的产酸量最高。产酸的适宜培养基组份为(g/L)：葡萄糖130—150,NH4NO3,0.6,KH2PO41.0,MgSO4·7H7O 0.2,玉米浆0.6一0.8,起始pH 6．0。摇床培养8—9天,发酵液中产酸量在40 g／L以上。酸的得率为消耗碳量的53％或更多。该酸溶液(8．765×103 mol／L)的表面张力及其对煤油的界面张力分别为38．1和6．68 mNm-