一株产透明质酸酶的菌株鉴定及酶学性质研究

透明质酸酶可用于药物渗透剂、动物皮革松散及低分子量的透明质酸制备.实验室前期筛选了一株具有较高透明质酸降解能力的菌株,本研究对其进行了 16S rRNA基因和生理生化反应鉴定,鉴定为弗氏柠檬酸杆菌,但弗氏柠檬酸杆菌来源的透明质酸酶的功能还未见报道.因而,以透明质酸为底物研究其酶学性质,结果表明:该酶最适pH值为5.5,在pH值4.0～8.0下处理1 h可以保持60％以上酶活力;最适温度为50℃,在50℃和60℃下处理1h后剩余60％以上的酶活力.该酶和人源透明质酸酶最适pH相似,但其耐热性更高.因此,本研究挖掘到了新颖的透明质酸酶的资源,并为其开发利用提供了参考价值.     

兰州兴隆山土壤微生物的分布及其相关特性分析

目的以兰州兴隆山不同区域的土壤微生物为研究对象,分析比较土壤微生物数量与土壤酶活性之间的相关性。方法利用不同方法测定土壤理化性质、微生物数量以及土壤相关酶活特性;采用三区划线法进行土壤微生物的分离与纯化,通过16S rDNA和ITS方法进行优势菌株鉴定。结果兰州兴隆山土壤中微生物菌群数量由多到少依次为细菌、放线菌、真菌。通过分离纯化后,对其中的2株优势菌进行了鉴定,初步推断X2为萎缩芽胞杆菌属(Bacillus atrophaeus)细菌,Z2为栎生青霉属(Penicillium glandicola)真菌。从酶活特性可知,阳面的土壤过氧化氢酶活性比阴面高;随着海拔高度的增加,过氧化氢酶活性呈现增加趋势;阳面的土壤脱氢酶活性总体比阴面高,并且随着海拔梯度的升高,土壤脱氢酶活性也在不断升高。从相关性分析可知,不同海拔土样间微生物数量与酶活性之间表现出明显的相关性。结论兰州兴隆山土壤微生物数量丰富,且细菌数量居多;不同阴、阳面土壤微生物的层次分布以及活性也各有不同。以上研究可为兰州兴隆山土壤生态系统演替等提供参考依据,并为土壤生态环境的治理做铺垫。     

乳链菌肽细胞分子传感器的构建与应用

【背景】乳链菌肽主要是由乳酸乳球菌生产的一类多肽,对革兰氏阳性菌有抑菌作用,是目前联合国粮食及农业组织/世界卫生组织唯一批准使用的天然食品防腐剂。但是其产量低、缺乏简便高效的检测方法,限制了其研究和应用。【目的】构建一种可输出肉眼可见红色荧光的细胞分子传感器,以期能简单方便地检测样品中的乳链菌肽,同时应用该传感器筛选乳链菌肽生产菌株。【方法】用Golden-Gate克隆方法构建含乳链菌肽诱导启动子和下游红色荧光蛋白基因(两种)的载体,转入Lactococcus lactis中。用细胞传感器筛选可能的乳链菌肽生产菌株。【结果】构建的两种乳链菌肽细胞分子传感器都能对2?200 ng/mL乳链菌肽有灵敏的响应,可用于定量测定。两种传感器的最大荧光强度和表型也有所不同。利用细胞传感器确定了Lactococcus lactis ATCC 11454乳链菌肽的产生,同时排除了一个能产其他抗菌化合物的菌株。【结论】构建的细胞分子传感器能特异性地响应乳链菌肽,并能简单快速地筛选乳链菌肽菌株。     

Optimization of fermentation medium for xylanase-producing strain Xw2

To improve the fermentation yield of xylanase by optimizing the fermentation conditions for strain Xw2, a Plackett-Burman design was used to evaluate the effects of eight variables on xylanase production by strain Xw2. The steepest ascent （descent） method was used to approach the optimal response surface experimental area. The optimal fermentation conditions were obtained by central composite design and response surface analysis. The results showed that the composition of the optimal fermentation medium was corn cob ＋ 1.5% wheat bran （1：1）, 0.04% MnSO4, 0.04% K2HPO4. 3H2O, and an inoculum size of 6% in 50 mL liquid volume （pH = 6.0）. The optimal culture conditions were 28oc at 150 r/min for 54.23 h. The results of this study can serve as the basis for the industrial production and application of xylanase.     

1型CRISPR位点间区序列分析在嗜热链球菌菌株分型中的应用

为了建立适用于嗜热链球菌菌株资源多样性调查的菌株分型方法,尝试将1型CRISPR位点间区序列分析用于嗜热链球菌的菌株分型,并与常用ERIC-PCR指纹图谱方法进行了比较。结果表明,1型CRISPR位点间区序列分析可以把30株从三个不同样品中分离的嗜热链球菌分成三种差异明显的类型:不同类型菌株之间没有相同的间区序列;而同一类型菌株之间,间区序列的组成和排列则基本一致,并且上述分型的结果与用ERIC-PCR指纹图谱技术获得的结果完全一致。因此,1型CRISPR位点间区序列分析是嗜热链球菌分型鉴定的可靠方法,并适用于大量菌株的分型鉴定和多样性调查。     

Act0988拮抗菌株鉴定及培养条件与菌株生长关系研究北大核心CSCD

Act0988菌株产对柑橘青霉等多种霉菌具抗菌活性的代谢产物,对菌株进行鉴定、研究培养条件与菌株生长的关系,以为后续开发菌株产抗菌物质的培养基筛选及发酵工艺技术的研究奠定基础。以菌株的形态、培养特征、生理生化特征及16S rDNA序列分析进行菌种鉴定,三角瓶液体振荡培养研究碳氮源、温度、pH及氧与菌株生长的关系。结果表明,Act0988菌株为多产色链霉菌(Streptomyces polychromogenes),菌株生长最佳碳源为可溶性淀粉,发酵液生物量5.8 mg/mL;酵母膏与蛋白胨为最佳氮源,生物量5.7 mg/mL左右。菌株最适温度28℃,生物量6.0 mg/mL。最适初始pH7.0,生物量6.2 mg/mL;最适装液量60 mL/500mL,生物量6.3 mg/mL。Act0988菌株易培养,发酵液抗菌活性强,菌株产抗菌物质具有突出的开发利用潜力。     

反硝化基因工程菌株YP4S的构建及对污水除氮特性研究

从养殖场污泥中筛选出菌株YP4,经16S rDNA分子发育树的同源序列比对,确定为克雷伯什菌属(Klebsiella sp.)。由NCBI数据库查编码亚硝酸还原酶(Nir)的基因nirS序列,设计引物,以铜绿假单胞菌PAOI基因组DNA为模板,应用PCR技术扩增目的片段nirS,经过双酶切、克隆和转化,得到重组质粒pYP4S,然后转化野生菌株YP4,构建反硝化基因工程菌YP4S。菌株生长曲线测定表明,工程菌株YP4S与YP4的生长特性基本一致。工程菌株YP4S对模拟污水COD、TN、NH_4^+-N和NO_3^--N具有较高的去除率,YP4S与YP4相比,对NO_2^--N积累的减少量为(32.44±3.96)%,明显减少了NO_2^--N的积累。通过正交试验获得工程菌株YP4S在C/N=10、T=30℃、r=200 r/min和pH=7.0的最佳组合条件下,对模拟污水TN去除率较高。应用工程菌株YP4S处理猪场沉淀池的实际污水,COD、TN、TP、NH_4^+-N和NO_3^--N去除率分别为(95.87±0.82)%、(76.38±3.84)%、(97.13±0.54)%和(75.35±2.57)%,NO_2^--N积累量为(3.31±1.24) mg/L,表明工程菌株YP4S具有较好反硝化作用,对含氮量高的实际污水修复具有潜在的应用前景。     

面向工业生物技术的系统生物学

工业生物技术是以微生物细胞工厂利用可再生的生物原料来生产能源、材料与化学品等的生物技术,在解决资源、能源与环境等问题方面起着越来越重要的作用。系统生物学是全面解析微生物细胞工厂及其发酵过程从"黑箱"到"白箱"的重要研究方法。系统生物学借助基因组、转录组、蛋白质组、代谢组以及代谢流组等多组学数据,可解析微生物细胞工厂在RNA、蛋白与代谢物等不同水平上的变化规律与调控机制。目前,系统生物学在微生物细胞工厂的设计创建与发酵工艺优化中起着越来越重要的指导作用,许多成功应用实例不断涌现,推动着工业生物技术的快速发展。文中重点综述基因组、转录组、蛋白质组、代谢组与代谢流组以及基因组规模的网络模型等各组学技术的最新发展及其在工业生物技术尤其是菌株改造与发酵优化中的应用,并就工业生物技术中系统生物学的未来发展方向进行展望。     

消毒剂对环境菌株抑制作用的研究

目的 研究企业常用消毒剂对于洁净室环境监测分离的菌株样本的抑制作用。方法 通过VITEK2-COMPACT全自动细菌鉴定及药敏分析系统鉴定收集到的环境菌株。对3种消毒剂(碘伏、无水乙醇和苯扎溴铵)进行梯度稀释,利用打孔法研究3种消毒剂在不同含量下对环境菌株的抑制作用。结果 共检出革兰阳性菌8种、革兰阴性菌2种、酵母菌1种、芽孢杆菌2种;苯扎溴铵对革兰阳性菌的抑菌能力都较强,随着含量的降低,抑菌作用逐渐减弱;碘伏对革兰阴性菌及酵母菌的抑制作用都非常强,随着含量降低,抑菌作用逐渐降低。3种消毒剂对2种芽孢杆菌的抑制作用均有限。结论 用1.00%苯扎溴铵和0.50%的碘伏抑菌作用都非常强。另外,应配合使用杀孢子剂,避免芽孢杆菌孢子在空气中传播。     

昆虫病原线虫Heterorhabditis beicherriana LF品系与Bt HBF-18菌株混用对华北大黑鳃金龟幼虫的防治效果

【目的】明确昆虫病原线虫 Heterorhabditis beicherriana LF品系(LF)与苏云金芽孢杆菌 Bacillus thuringiensis HBF-18菌株(Bt HBF-18)混用后对华北大黑鳃金龟 Holotrichia oblita 幼虫的致病力的协同增效作用,为该害虫的防治提供新的技术措施。【方法】在室内测定了LF在不同使用剂量、不同环境温度及不同土壤湿度条件下对华北大黑鳃金龟7-10日龄幼虫的致病力;通过室内生测测定了Bt HBF-18对LF存活的影响,以及Bt HBF-18与LF两者混用后对7-10日龄华北大黑鳃金龟幼虫的防治效果;同时通过室外盆栽试验测定了两者混用对华北大黑鳃金龟幼虫的防治效果。【结果】华北大黑鳃金龟幼虫死亡率随LF施用剂量和处理时间的增加而升高,其中,侵染期线虫(infective juveniles, IJs)800 IJs/100 μL及以上剂量处理7 d后幼虫死亡率达到了100%;25℃为该线虫侵染的最适宜环境温度;适宜土壤湿度范围为14%~20%,湿度过低或过高都会显著影响其侵染效率。室内生测结果表明, Bt HBF-18处理9 d对华北大黑鳃金龟幼虫的致死中浓度(LC 50 )为 1.44× 10^8 CFU/g土,此浓度对LF的存活基本没有影响。另外,室内生测和室外盆栽试验结果均表明,将LF与Bt HBF-18混用能显著提高对华北大黑鳃金龟幼虫的防治效果,混用后具有不同程度的加成或协同增效作用。室内生测试验中LC 50 Bt+200 IJs/100 μL LF混用处理3 d后,较单独LF和Bt HBF-18处理幼虫死亡率分别提高了约43.07%和36.05%,具有显著的协同增效作用;室外盆栽试验中1/2 LC 50 Bt+1 000 IJs/mL LF, LC 50 Bt+1 000 IJs/mL LF和1/2 LC 50 Bt+1 500 IJs/mL LF均具有协同增效作用,其中1/2 LC 50 Bt+1 500 IJs/mL LF增效作用最佳,较单独LF和Bt HBF-18处理幼虫死亡率分别提高了约38.89%和80.55%。【结论】将昆虫病原线虫LF与Bt HBF-18混用对华北大黑鳃金龟幼虫的防治具有加成或协同增效作用。