环状细菌素研究进展

细菌素是一类由细菌核糖体合成的抗菌肽,是产生菌获得生存优势的重要手段。与大多数线性细菌素不同,环状细菌素具有N端和C端共价连接的特殊结构。这种环状结构赋予环状细菌素良好的耐热性、广泛的pH适应性和抗蛋白酶降解能力,在食品防腐和对治耐药性细菌领域表现出巨大的应用潜能。通过对已发现的环状细菌素结构分析发现,相对于一级结构,其三级结构的相似性更高,可以作为环状细菌素归类的依据。环状细菌素的生物合成机制尚不清楚,但其环化机制是最具价值的研究热点,可为其他一些肽类物质的合成提供支架,从而提高应用潜能。环状细菌素抑菌机制主要是在目标菌株的细胞膜上穿孔,使胞内物质外流,进而导致目标细菌死亡。其有类似于抗生素的抑菌活性和有别于抗生素的抑菌机制,为治疗日益严重的耐药性病原菌提供了可靠备选资源。本文综述了环状细菌素的构效关系、生物合成和抑菌机制方面的研究进展,希望能够对环状细菌素的深入研究和应用提供有价值的参考。     

人乳寡糖2′-岩藻糖基乳糖的功能及其全细胞生物合成

母乳是新生儿最理想的营养剂。其中,人乳寡糖作为母乳的第三大固体组分,对新生儿的生长、发育及健康状况有重要影响,被应用于婴幼儿配方食品中。2′-岩藻糖基乳糖(2′-fucosyllactose,2′-FL),是分泌型母乳中含量最高的人乳寡糖,约占人乳寡糖总量的30%,具有重要的营养和医学价值。2′-FL能够促进婴幼儿生长发育、提高其认知能力、增强免疫力、抗过敏、抗病毒,以及调节肠道菌群,是极具潜力的新型营养强化剂。但是,2′-FL来源于母乳,依靠分离、提取获得大量2′-FL并不现实,因此亟需进行人工合成。人工合成2′-FL的方法有3种,包括：化学合成法、酶催化合成法和全细胞生物合成法。全细胞生物合成法因其成本相对低廉,且易于规模化扩大,而引起了国内外的广泛关注和研究。目前,国外很多跨国公司均开始布局2′-FL的工业化生产和应用,而我国在该领域尚处于研发阶段,因此,了解和掌握2′-FL的合成方法对我国开展2′-FL规模化生产具有重要的意义。本文旨在介绍2′-FL的功能特性,系统阐述其全细胞生物合成的关键技术和最新进展,讨论了针对限速步骤进一步提高产量的策略,旨在为2′-FL的合成和商业化生...     

微生物转化合成香兰素

香兰素是食品工艺中应用最广泛的香料之一。本文首先探讨了能够合成香兰素的微生物,其次讨论了可用于合成转化香兰素的底物,阐述了测定香兰素的方法,最后对生物合成香兰素的前景进行了展望。     

祁连山东段高寒草甸植物总酚和黄酮含量及抗氧化活性研究

采用Folin-Ciocalteu法和铝盐显色法对祁连山东段12种高寒植物(灌木嫩枝和草本植物叶片)进行总酚、黄酮含量的测定,并用FRAP法和ABTS法测定其总抗氧化能力。结果表明:(1)金露梅、山生柳、高山绣线菊、西藏沙棘、珠芽蓼的总酚和总黄酮含量较高且总抗氧化能力较强,其中山生柳的总酚含量最高为19.58%,高山绣线菊的黄酮含量最高为13.23%。(2)采用FRAP法测得西藏沙棘的抗氧化能力最强为49.58mmol/L,而用ABTS法测得金露梅的抗氧化能力最强为32.46mmol/L。(3)总酚、总黄酮与总抗氧化能力(FRAP法)具有极显著的相关性(相关系数分别为0.887 1和0.915 7)。分析认为,12种高寒植物的植株体内总酚和总黄酮含量越高,其抗氧化能力越强。     

花叶中的新没食子酰黄酮甙和没食子丹宁

从花叶(Loropetalum chinense Oliv.)的70％Me_2CO提取物中经Toyopearl HW-40凝胶反复柱层析,得到3种没食子酰黄酮甙(LC-3,LC-13和LC-16),3种没食子丹宁(LC-20,LC-21和LC-22)和一种黄酮甙元(LC-14)。经化学和波谱分析,确定它们分别为黄芪甙-2’’-0-没食子酸酯(astragalin-2’’-0-gallate,LC-3,1)、黄芪甙-6’’-0-没食子酸酯(astragalin-6’’-0-gallate,LC-13,2)、黄芪甙-2’’,6’’-二-0-没食子酸酯(astragalin-2’’,6’’-di-0-gallate,LC-16,3)、八没食子酰葡萄糖(octagalloyl-glucose,8GG,LC-20)、六没食子酰葡萄糖(hexagalloyl-glucose,6GG,LC-21)、七没食子酰葡萄糖(heptagalloyl-glucose,7GG,LC-22)和木犀草素(luteolin,LC-14)。其中LC-16为一同时具有可水解丹宁和黄酮甙双重性质的新化合物,命名为花丁素(Loropetalin D,3)。上述成分均为首次从该植物中得到。     

Streptomyces sp.NO1W98中杀黑星菌素的分离和生物合成基因簇的鉴定

[目的] 分离Streptomyces sp.NO1W98中的杀黑星菌素并鉴定其生物合成基因簇。[方法] 利用有机溶剂萃取法对Streptomyces sp.NO1W98放大规模发酵产物进行提取;以正向、反向色谱柱层析进行化合物的分离纯化;借助波谱学手段进行单体化合物的结构鉴定;采用Illumina Hiseq技术进行基因组序列测定,对得到的序列进行生物信息学分析、注释并定位杀黑星菌素的生物合成基因簇vtd,利用基于PCR-targeting的遗传操作系统构建vtd内相关基因的阻断突变株,同时利用pSET152AKE进行基因回补,并分析与野生菌株的发酵产物差异。[结果] 从NO1W98发酵产物提取物中初步分离鉴定了2个大环内酯类化合物杀黑星菌素A（1）和B（2）;NO1W98的基因组大小约为11.6 Mb,蕴涵49个次级代谢产物生物合成基因簇,其中scaffold 3上的Region 3.3可能负责杀黑星菌素的生物合成;基因阻断和回补实验初步鉴定了杀黑星菌素的生物合成基因簇,包含6个骨架基因、5个转运基因、2个调控基因以及9个后修饰基因。[结论] 杀黑星菌素的分离、结构鉴定和基因簇的鉴定以及生物合成途径的推导为其遗传改造和工程菌株的构建奠定了分子基础。     

瓦宁木层孔菌中多酚和黄酮类成分分离及清除自由基活性的研究

采用硅胶和反相C18柱层析方法,首次从瓦宁木层孔菌中分离得到了5个化合物,运用NMR波谱法分析和鉴定为樱花亭、7-甲氧基二氢莰非素、二氢莰非素、4-(3,4-二羟苯基)-3-丁烯-2-酮、hispolon。并通过建立体外二苯基苦味酰基苯肼自由基（·DPPH）、超氧阴离子自由基（·O2?）以及羟自由基（·OH）发生体系,研究了5个化合物对·DPPH、·OH和·O2?的清除作用。结果表明当浓度达到100μg/mL时,化合物4-(3,4-二羟苯基)-3-丁烯-2-酮和hispolon对·DPPH清除率分别为92%和93%,对·OH的清除率分别为90%和95%,而对·O2?的清除率分别为70%和77%,略低于清除·DPPH和·OH的能力;二氢莰非素对·O2?自由基的清除率为39%,强于清除·OH和·DPPH的能力;而樱花亭和7-甲氧基二氢莰非素对3种自由基的清除率均低于30%。2个多酚类化合物清除自由基的能力均强于3个黄酮类化合物。5个化合物清除自由基能力均表现出一定的浓度依赖性。     

盾叶薯蓣环阿屯醇合酶全长基因的克隆与分析

环阿屯醇合酶(cycloartenol synthase,CAS)是薯蓣皂甙元生物合成途径中的第一个关键酶.以基因组DNA为模板,利用染色体步行和长距离PCR方法首次克隆了盾叶薯蓣CAS全长基因.序列分析比较结果表明,盾叶薯蓣CAS全长基因为7 192 bp,由18个外显子和17个内含子组成.外显子总长为2 280 bp,编码759个氨基酸,最长的外显子为198 bp,最短的为47 bp;内含子总长4 912 bp,最长的内含子为1 551 bp,最短的为68 bp.Southern blot杂交分析表明,CAS基因在盾叶薯蓣基因组中为单拷贝.     

木黄酮对哮喘豚鼠蛋白酪氨酸激酶JAK1和白介素-4表达的影响

目的：探讨支气管哮喘豚鼠肺组织中蛋白酪氨酸激酶（PTK）JAK1和白介素-4（IL-4）的表达及染料木黄酮的作用。方法：39只健康雄性豚鼠随机分为对照组（C组）、哮喘组（A组）和染料木黄酮干预组（G组）,以卵蛋白致敏法复制哮喘模型,ELISA法检测肺组织匀浆中IL-4浓度,Westernblot检测PTK-JAK1的表达。结果：肺组织中IL-4浓度与A组高于C组和G组;PTK-JAK1的表达A组高于C组和G组;PTK-JAK1的表达与IL-4的浓度呈正相关。结论：PTK-JAK1调控IL-4的表达而参与哮喘的炎症反应,染料木黄酮对其有抑制作用。     

植物阿魏酸-5-羟化酶生物信息学分析

阿魏酸-5-羟化酶(F5H)是木质素生物合成的关键酶之一,它依赖于细胞色素P450催化阿魏酸在5位上发生羟基化反应。采用生物信息学的方法和工具对在GenBank上注册的拟南芥(Arabidopsis thaliana)、油菜(Brassica napus)、杨树(Populus trichocarpa)、番茄(Lycopersicon esculentum)、紫苜蓿(Medicago sativa)、喜树(Camptotheca acuminate)等植物的阿魏酸-5-羟化酶基因的核苷酸序列及推导的氨基酸序列进行分析,包括组成成分、氨基酸翻译后修饰、跨膜拓扑结构域、疏水性/亲水性、蛋白质二级功能结构域等进行分析预测和推断。结果表明,植物F5H是一个具有跨膜结构域的亲水性蛋白,存在于内质网等分泌途径中,α-螺旋和不规则卷曲是其二级结构的主要结构元件,具有细胞色素P450家族特征性结构域及保守功能域。