聚乳酸(PLA)生物降解的研究进展

聚乳酸(Polylactic Acid,PLA)是一种新兴的,由可再生资源--乳酸聚合而成的高分子聚酯.因为其具有优良的物理化学性能、生物相容性及生物可降解性,且对环境及人体无毒害作用,而被认为是一种最具潜力的绿色生物塑料.作为环境友好材料,聚乳酸日益受到人们的重视.基于可循环利用的考虑,其生物降解的研究也成为当前研究的一个重要方面.本文综述了PLA生物降解领域的相关进展,包括降解的微生物学、相关酶学及分子生物学,系统阐述了PLA可能的生物降解机制.并对生物系统处理PLA废弃物的可行性进行了探讨.     

α-D-甘露糖残基在猪透明带中的分布及其在受精中的作用

为证明α-D-甘露糖残基在猪透明带中的分布及其在受精中的作用,用异硫氰酸荧光素络合小扁豆凝集素(fluorescein isothiocyanate-labelled Lens culinaris,FITC-LCA,一种D-甘露糖特异结合植物凝集素)标记去除卵丘细胞的体外成熟猪卵母细胞,用于观察LCA的标记情况及体外受精,并用甘露聚糖进行体外受精的竞争抑制实验及检测对精子顶体反应的影响.结果显示,LCA均匀标记于整个透明带且呈强荧光反应;LCA标记能够显著减少透明带表面精子结合数量并几乎完全阻断卵母细胞的受精能力;甘露聚糖能够显著降低透明带精子结合数量和卵母细胞的受精率;甘露聚糖在精子培养的不同时间段上都能明显增加顶体反应的精子数量.这些结果表明,猪透明带糖蛋白上的α-D-甘露糖残基是精子受体的重要组成部分,它能够诱导精子发生顶体反应,促进精子侵入透明带.     

塑料降解新方法

国际已经找到"吃"塑料并将其直接转变为有机肥料或可降解塑料PHA的细菌——假单胞杆菌。假单胞菌能够将用于制造饮料瓶的低级PET塑料变成一种价格更高的生物可降解塑料——PHA。作者认为可以利用假单胞杆菌中某些菌类通过基因技术处理得到理想菌类。而这种新细菌可以将原来的数百数千年缩短到几个月,大大有利于环境保护和资源的循环利用。     

血红蛋白基因在枯草芽孢杆菌中的表达及其作用的研究

革兰氏阴性菌Ｖｉｔｒｅｏｓｃｉｌｌａ的血红蛋白与氧结合力强,能降低该菌需氧量。将该血红蛋白的结构基因（Ｖｇｂ）连接到枯草杆菌质粒ｐＡＫ４的β－内酰胺酶基因（ｂｌａ）启动子下（框架正确）,构建了重组质粒ｐＡＶ,并将此质粒先转化至枯草杆菌ＤＢ１０４,继而又转化到枯草杆菌碱性蛋白酶工程菌Ｇ３３１和产木聚糖酶枯草杆菌Ｂ５３。经酶切和电泳分析显示转化的质粒ＤＮＡ含有大小与Ｖｇｂ相同的电泳带,又经非放射性同位     

TGF-β1对体外培养的关节软骨细胞的作用

以原代培养的软骨细胞为材料,研究了转化生长因子IGF－β1对关节软骨细胞的增殖和软骨特异性基质代谢的作用,结果显示TGF－β1可以刺激细胞外基质中蛋白多糖含量的增加,并可以在转录水平上调节Ⅱ型胶原的表达。TGF－β1可以在体外诱导高密度培养的软骨细胞形成透明软骨样结构。没有用TGF－β1处理的高密度培养细胞不能形成透明软骨样结构,在透射电镜下观察发现其内部结构发生了异常变化。这些结果表明TGF－β1对于支持关节软骨细胞的体外培养具有重要的作用。     

蛋白质自组装条件筛选形成的透明液滴中存在的自组装现象

微-纳尺度的蛋白质自组装体具有形貌多样性与良好的生物相容性,因而成为蛋白质自组装领域的研究热点。以蛋白质结晶条件的筛选手段高通量筛选不同类型蛋白质于不同尺度、不同形貌的自组装过程,是一种新兴的研究方法,具有重要研究意义。利用该方法进行蛋白质自组装条件筛选时,常会形成一些表观透明的液滴,其中是否有自组装现象的发生尚不明确。文中以β-乳球蛋白与蛋白质结晶试剂盒IndexTM C10相互作用为例进行探索,实验结果表明透明液滴中存在微-纳尺度的蛋白质自组装体。进一步通过扫描电镜观察不同初始浓度β-乳球蛋白与IndexTM C10混合形成的透明液滴中微-纳自组装体的形貌有所差别;通过激光共聚焦显微镜连续拍摄添加荧光标签的β-乳球蛋白形成自组装体的过程,可实时观察到液液相分离现象及最终形成的自组装体的形貌;通过原位X-射线衍射手段,可观察到自组装体内部结构随时间推移逐渐有序化的过程。以上研究表明,在以结晶条件筛选手段为基础的蛋白质自组装条件筛选实验中,透明液滴内的自组装现象具有深入探索的必要和价值。     

聚乙烯塑料的微生物降解

聚乙烯(polyethylene,PE)是产量最大的通用塑料之一,通常被加工成一次性包装材料(包括塑料袋及容器)和农用薄膜等。PE塑料的广泛应用导致大量PE废弃物的累积,对生态环境造成严重的威胁。自20世纪70年代以来,一些研究陆续报道了PE塑料被微生物降解的现象,并从土壤、海洋、垃圾堆置点及昆虫肠道等生境中分离筛选到了若干种具有一定PE塑料降解能力的菌株,而且发现一些单加氧酶、过氧化物酶和漆酶等氧化还原酶对PE塑料具有氧化降解能力。这些研究为发展PE塑料废弃物生物降解处理技术提供了一定的依据。本文总结和分析了PE塑料降解微生物的分离和筛选方法,以及已报道的PE塑料降解微生物和降解酶的研究进展,以期为进一步研究PE塑料的微生物降解机理和处理技术提供参考。     

大麦虫及其肠道微生物对聚乙烯的生物降解

【背景】废旧塑料聚乙烯因具有较高的化学惰性,不易被自然降解而形成长期污染。【目的】探究聚乙烯泡沫塑料对大麦虫生长发育的影响,为大麦虫作为降解聚乙烯泡沫塑料的昆虫推广提供理论依据。【方法】以大麦虫幼虫为研究对象,选用常见的泡沫塑料(聚乙烯),采用4种不同的饲喂方式T1 (麦麸)、T2 (泡沫塑料)、T3 (泡沫塑料+麦麸)、T4 (不饲喂)进行驯化,处理30 d后对大麦虫进行解剖,取肠道内容物于LB培养基中进行富集培养,将富集培养后的菌液加入以聚乙烯(polyethylene,PE)为唯一碳源的LCFBM培养基进行选择性培养,从中筛选分离得到对PE塑料有降解能力的菌株。【结果】取食泡沫塑料30d后,与单一饲喂PE相比,麦麸和PE混合饲喂后大麦虫幼虫的存活率为76%。采用傅里叶变换红外光谱检测发现虫粪组分中主要官能团中峰值明显变化,表明PE长链有断裂现象,并从肠道中分离得到3株可以对PE薄膜边缘造成明显侵蚀的菌株。【结论】大麦虫可取食并消化PE塑料,其肠道内的微生物对PE塑料的降解起到关键作用,研究结果为塑料污染的生物降解提供了科学证据。     

不同生态环境中铜绿丽金龟幼虫肠道细菌产消化酶活性比较

目的 测定不同生态环境中铜绿丽金龟幼虫肠道细菌产消化酶活性。方法 采用平板透明圈法和分光光度计法。结果 平板透明圈法测得废弃菜园和花生田中铜绿丽金龟幼虫肠道细菌产蛋白酶和淀粉酶活性差异无统计学意义（F=1.089、0.4963,P>0.05）,而细菌的产纤维素酶活性有显著差异,其中花生田铜绿丽金龟幼虫肠道中分离到的粘质沙雷菌产酶活性显著高于其他菌株;分光光度计测得的不同生态环境中铜绿丽金龟幼虫肠道细菌的产蛋白酶、淀粉酶和纤维素酶活性差异均有统计学意义（F=461.565、42.349、18.7673,P<0.05）。从变异系数来看,分光光度计法测得的蛋白酶、淀粉酶和纤维素酶的变异程度较低,而脂肪酶测定时平板透明圈法的变异系数较低。结论 平板透明圈法和分光光度计法均可用于铜绿丽金龟幼虫肠道细菌产消化酶活性测定。通过分析研究比较,分光光度计法适于测定细菌的产蛋白酶、淀粉酶和纤维素酶活性,平板透明圈法适于测定细菌的产脂肪酶活性。     

海洋浮游植物与生物碳汇

系统描述了浮游植物与海洋碳汇相关的几个过程:初级生产、浮游植物沉降、浮游动物粪球打包沉降、经典食物链碳汇、溶解有机碳生产和转化、透明胞外聚合颗粒物(TEP)凝聚网,和CO₂分压升高(海水酸化)影响下浮游植物功能群转变及中国海可能的生物碳汇前景展望。提出海洋初级生产过程和TEP凝聚网过程是中国海生物碳汇的关键过程,而中国海的黄海中部及长江口区域是生物碳汇研究的重点区域,建议将硅藻及其碳汇过程作为今后研究的重点。