一株高效溶磷产红青霉培养条件优化及其溶磷特性

为了减少农业生产中化学肥料的使用,本研究利用无机磷培养基对富磷的茶树（Camellia sinensis L.）根际微生物进行筛选,获得一株对磷酸三钙具有高效降解能力的真菌菌株JL-1,经鉴定为产红青霉（Penicillium rubens）。通过检测菌株JL-1在溶磷过程中发酵液的pH值、磷含量和有机酸含量变化发现,该菌株在无机磷培养基中,发酵液pH值与葡萄糖酸含量、pH值与磷含量以及葡萄糖酸与磷含量分别呈显著负相关、显著负相关和显著正相关,且在电子显微镜下观察到磷酸三钙颗粒表面存在被侵蚀痕迹,深入分析发现菌株JL-1通过分泌葡糖糖酸实现侵蚀磷酸三钙与溶磷的目的。通过单因素试验、Plackett-Burman设计试验、最陡爬坡试验和中心组合试验等一系列试验对培养条件进行优化发现,菌株JL-1溶解磷酸三钙的最佳碳源和氮源分别是葡萄糖和硫酸铵。葡萄糖含量、磷酸三钙含量和温度是影响菌株JL-1溶磷能力的主要因素,在葡萄糖29.8 g/L,磷酸三钙7.1 g/L,温度31.9℃的条件下,菌株JL-1在无机磷培养基中的溶磷能力达到最佳,溶磷量达到1 194.15 mg/L,是初始值的近3倍。在...     

引入新型异戊二烯醇利用途径促进解脂耶氏酵母中β-胡萝卜素的合成*

目的:微生物体内异戊二烯类化合物的前体物异戊烯焦磷酸酯的天然合成路径受到严格的代谢调控,因此限制了异戊二烯类化合物的高效生物合成,而新型异戊二烯醇利用途径独立于生物体内源性代谢路径,通过在微生物中引入IUP能够进行异戊烯焦磷酸酯的大量合成,从而促进异戊二烯类化合物的大量合成。方法:在油脂酵母解脂耶氏酵母中引入IUP,强化异戊烯焦磷酸酯生物合成,促进β-胡萝卜素的高效积累。结果:通过生物信息学的方法预测IUP中两个关键蛋白酿酒酵母来源的胆碱激酶ScCK和拟南芥来源的异戊烯磷酸激酶AtIPK,均为酸性亲水性蛋白,无跨膜区和信号肽,二者都具有疏松不稳定的结构特征,显著富集于磷酸类物质的合成通路中。在解脂耶氏酵母中利用同源重组技术引入外源β-胡萝卜素合成关键基因carRP和carB,强化甲羟戊酸途径的关键基因thmgR和ggs1,使工程菌株中积累2.68 mg/L β-胡萝卜素。通过Cre-loxP系统回收基因组上的ura标签,再将IUP进一步整合到工程菌株染色体上。当培养基中含有20 mM异戊二烯醇作为底物、碳氮比为4/3且发酵96 h后,重组解脂耶氏酵母中β-胡萝卜素的产量提高到410.2 mg/L,较原始工程菌的产量提高了近200倍。结论:IUP能够促进解脂耶氏酵母中β-胡萝卜素的高效积累,为利用IUP开展β-胡萝卜素和其他异戊二烯类化合物的高效生物合成提供新思路。     

人β防御素3 融合蛋白在大肠杆菌中的表达、纯化与活性分析

近年来由于抗生素的不规范使用等多种原因,细菌耐药问题日益严重,人们正努力从各个方面来解决,其中机体天然产生的肽抗生素(peptide antibiotics)由于其对耐药菌的强大抗菌作用而受到人们的关注。肽抗生素是一种阳离子小分子多肽,在天然免疫和获得性免疫中都发挥着重要作用。防御素(defensin)是肽抗生素中较为重要的一种,主要来源于皮肤、呼吸道等的上皮组织,是正常机体抵抗外界病原微生物入侵的重要防线。人β防御素3(human betadefensin 3,hβD-3)参与人体免疫屏障,并因具有广谱抗菌和抗菌活性不被盐离子浓度抑制等特点而具特别的研究开发价值。提取中国人扁桃体组织总RNA,以RT-PCR技术扩增编码hβD-3成熟肽的cDNA并构建于原核表达载体pQE-80L,IPTG诱导表达后利用SDS-PAGE、免疫印记等方法对重组蛋白进行分析。重组蛋白表达量达到细菌表达总量的40%。重组蛋白自表达菌包涵体中提取后,经亲和层析法纯化目的蛋白达到电泳纯,经多步透析法复性,在体外抗菌实验中表现出了对金黄色葡萄球菌、多重耐药金黄色葡萄球菌等的抗菌活性,为进一步的研究和开发奠定了基础。     

大肠杆菌ATCC 15224胞内β-半乳糖苷酶生成的动力学研究

本文报道了用补料分批培养方法控制限制生长底物的补料速率,获得一个限制生长底物浓度由10Ks缓慢地渐降的可控培养过程,以保证获得足够数量的准确的(Si,μi),从而得到Ks值。用该法测定了E．Coli ATCC 15224在葡萄糖限制生长培养中的Ks值及Monod方程表达式。通过该菌胞内β-半乳糖苷酶生成与细胞比生长速率相互关系的研究,导出描述该酶生成与培养液中限制生长底物浓度相互关系的曲线方程。它很好地表明了菌体生长的环境因子与胞内酶生成的相互关系及影响,并提示可获得最多胞内酶的培养途径。     

蜗牛酶对原生质体游离的影响

用10科11种双子叶植物的营养器官,在含1mg/L 2,4—D的MS固体培养基上诱导形成愈伤组织。取其生长旺盛的区域进行原生质体游离,并采用未经处理的相应植物的新鲜叶或茎作对照。研究结果表明,蜗牛酶对愈伤组织的原生质体游离具有明显的促进作用,而对照却无此效应。还研究了两种植物愈伤组织的继代天数和不同的酶组合对原生质体游离的影响。     

油脂废水生物处理研究进展

目前,油脂降解在常规的废水生物处理工艺中没有得到充分重视,造成反应器的处理效率大大降低,因此成熟有效的油脂降解生物处理技术开发与应用有待于深入探讨.本文系统阐述了废水处理过程中油脂的生物降解途径与机理,重点总结了油脂降解途径中油脂水解与长链脂肪酸降解涉及的功能微生物研究等最新进展,简要介绍了部分学者根据功能微生物的生境差别开发的一系列新型处理工艺,并在此基础上展望了油脂降解技术研究的重点突破方向,希望能为该工艺的发展提供理论指导.     

滇金丝猴粪便微生物来源的β-半乳糖苷酶基因的表达及酶学性质

【目的】对滇金丝猴粪便微生物来源的β-半乳糖苷酶进行异源表达和纯化,并研究其酶学性质。【方法】从滇金丝猴粪便微生物的宏基因组中克隆出一个β-半乳糖苷酶基因galRBM20_1,对该基因进行异源表达和酶学性质分析。构建含有T7强启动子的pEASY-E2-galRBM20_1质粒,转化至大肠杆菌BL21(DE3),经IPTG诱导表达后进行酶学性质研究。【结果】滇金丝猴粪便来源的β-半乳糖苷酶(galRBM20_1)最适pH为5.0,在pH 4–7之间能保留70%及其以上的活性。最适温度为45°C,在37°C和45°C下耐受1 h,酶活不变。特别的是,该酶具有良好的Na Cl稳定性,经1–5 mol/L的Na Cl作用1 h后,相对酶活均能超过初始酶活:当NaCl的作用浓度为4 mol/L时,β-半乳糖苷酶相对酶活最高(146%);当NaCl的作用浓度为5mol/L时,β-半乳糖苷酶的相对酶活仍达到135%。【结论】本研究从滇金丝猴粪便微生物的宏基因库中克隆得到β-半乳糖苷酶基因galRBM20_1,并成功在大肠杆菌BL21(DE3)表达,首次从动物胃肠道宏基因组中获得具有耐盐和转糖基产Galactooligosaccharides(GOS)性能的β-半乳糖苷酶。该酶具有良好的耐盐性,和较广的pH作用范围,使其在食品、生物技术领域和环保方面的发展具有良好的应用价值。     

双歧杆菌发酵对豆芽汁中大豆异黄酮含量及组分影响的研究

目的探讨双歧杆菌发酵对豆芽汁中大豆异黄酮含量及组分影响.方法采用HPLC法检测波长260 nm,测定豆芽汁中金省异黄素、大豆黄素的含量.结果表明通过发酵处理后,豆浆中总大豆异黄酮浓度没有明显的变化(P＞0.05);大豆异黄酮甙元的浓度较未经过发酵处理的豆浆组明显增加(P＜0.05);而大豆异黄酮糖甙的浓度却明显降低(P＜0.05).结论豆浆中的大豆异黄酮糖甙在双歧杆菌的β葡萄糖苷酶作用下水解为异黄酮甙元,异常酮甙元的浓度显著增加.     

携带blaNDM-1的质粒pNDM-BJ01在鲁氏不动杆菌中的适应度代价

[目的]了解编码新德里金属-β-内酰胺酶-1(blaNDM-1)的质粒pNDM-BJ01在鲁氏不动杆菌10621菌株中的适应度代价,进而评估该质粒在鲁氏不动杆菌群体中存续和扩散的潜能.[方法]通过不含亚胺培南的液体培养基连续传代培养,获得抗性质粒丢失的10621衍生菌株,利用生长曲线、生物被膜、无营养生存时间等体外适应度测量实验,分析10621NDM-1(+)及质粒缺失的10621NDM-1(-)之间的适应度差异.[结果]pNDM-BJ01在10621菌株中不稳定,连续传代11次即在群体中完全丢失.在26℃和37℃下,10621NDM-1( -)与10621NDM-1(+)菌株的生长曲线无显著性差异.在26℃条件下,10621NDM-1( -)菌株形成生物被膜的能力明显强于10621NDM-1(+),而在37℃条件下,10621 NDM-1(+)强于10621NDM-1(-).在无营养的PBS缓冲液中,10621NDM-1(-)菌株生存能力明显高于10621NDM-1(+).[结论]编码blaNDM-1的质粒pNDM-BJ01在鲁氏不动杆菌中具有较大的适应度代价,缺失这一质粒的菌株在外界环境中的生存能力强于抗性菌株,pNDM-BJ01在鲁氏不动杆菌存续与扩散的能力有限.     

胎儿血红蛋白的表达调控

胎儿血红蛋白是胎儿体内主要的血红蛋白类型,是由两条α肽链和两条γ肽链组成的四聚体。出生后胎儿血红蛋白在人体中的表达急剧降低至1%,由两条α肽链和两条β肽链组成的成人血红蛋白取而代之成为主要的血红蛋白类型。β地中海贫血和镰刀型细胞贫血发病原因均基于β-珠蛋白基因发生突变,致使β-珠蛋白合成不足或异常,进而引起一系列临床症状。诸多实验结果及临床疗效表明,提高患者体内γ-珠蛋白的表达可部分替代异常β-珠蛋白从而有效缓解患者的临床症状。随着基因治疗的发展,如何安全高效的再激活胎儿血红蛋白的表达成为治疗β型地中海贫血和镰刀型细胞贫血患者的重要科学命题。本文重点回顾近年来γ-珠蛋白表达的调控机制,以期对寻找更加有效激活胎儿血红蛋白的方法提供参考。