郑俊贤 , 王子渊 , 杨套伟 , 张显 , 徐美娟 , 饶志明
2019, 38(3):1-9. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2019.03.001 CSTR:
摘要:甲酸脱氢酶(FDH)是工业上常用的辅酶NADH再生酶,而天然的FDH主要缺陷是酶活和催化效率低。作者通过序列比对7种不同来源的FDH,发现其中来源于Candida boidinii的FDH的第93位氨基酸为缬氨酸(V),而其余6种来源均为异亮氨酸(I)。进一步根据疏水性大小,构建4个突变体酶V93L、V93I、V93A和V93G。酶学性质研究表明,除了V93L外,突变体酶的酶活随着第93位氨基酸残基的疏水性增强而提高。其中,V93I的比酶活提高22.6%、催化效率(NAD+)提高了133%。利用V93I偶联L-亮氨酸脱氢酶用于不对称还原2-氧代戊酸合成L-正缬氨酸,结果表明V93I能够提高2-氧代戊酸的转化效率。
2019, 38(3):10-16. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2019.03.002 CSTR:
摘要:展青霉素(PAT)又称棒曲霉素,是一种主要由曲霉属、青霉属等产生的有毒的真菌次级代谢产物,主要污染水果及其制品,具有细胞毒性、致畸性及遗传毒性等,严重威胁人类的健康。近年来,生物防治因其安全、绿色、高效等优点成为一种具有良好发展前景的控制水果真菌毒素产生的方法。有研究表明,部分酵母菌可以直接抑制PAT的产生,有的甚至可以降解PAT,但具体的降解机制尚不明确。作者所在实验室前期研究发现,拟粉红锁掷孢酵母(Sporidiobolus pararoseus Y16)能够在体外降解PAT,但具体的降解机制尚未明确,作者利用蛋白质组学技术对S. pararoseus Y16降解PAT的机制进行了初步研究,可以为真菌毒素的生物降解提供新的理论依据。
付娇娇 , 王旭 , 刘海泉 , 孙晓红 , 谢晶 , 潘迎捷 , 赵勇
2019, 38(3):17-25. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2019.03.003 CSTR:
摘要:为初步研究乳酸钠对单增李斯特菌生物被膜形成的抑制作用,作者首先采用结晶紫染色法检测不同质量浓度乳酸钠(0、2.5、5、10、20 g/dL)对单增李斯特菌生物被膜形成的抑制效果,其次探究乳酸钠对其生物被膜结构、胞外多糖和胞外蛋白、膜内细菌细胞活性及细胞膜完整性的影响,并采用荧光实时定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)检测其生物被膜相关基因motB、mogR、degU、flgE、dnaK、prfA及sigB的表达水平。结果表明,随着乳酸钠浓度的增高(2.5%~20%),其对单增李斯特菌生物被膜形成的抑制效果显著增强(p<0.05),抑制率分别为8.34%、32.2%、46.6%、55.2%。显微镜观察结果显示,经5 g/dL乳酸钠处理后,单增李斯特菌生物被膜结构明显变稀疏,厚度减少;同时胞外多糖和胞外蛋白质的形成量显著降低(p<0.05)。此外,该质量浓度下的乳酸钠可抑制膜内细菌细胞活性及破坏细胞膜的完整性,从而抑制新生物被膜的形成;实时定量PCR结果进一步显示,与单增李斯特菌生物被膜形成相关基因的表达显著下调(p<0.05)。本研究为乳酸钠可有效抑制单增李斯特菌生物被膜的形成提供科学依据。
2019, 38(3):26-31. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2019.03.004 CSTR:
摘要:材料表面的细菌粘附常引起食品腐败或植入性感染,有时甚至会引发疾病,而控制细菌在材料表面的初始粘附能够减少这些安全隐患。作者通过化学接枝的方法,制备了不同表面浸润性的材料,并与大肠杆菌、铜绿假单胞菌及金黄色葡萄球菌等3种常见致病菌共同培养,系统地研究了材料表面浸润性对细菌粘附的影响。研究结果表明,随着材料表面疏水性的增加,其抗细菌粘附能力显著提升。另外,表面带负电材料的抗菌能力更强。这些结果能够帮助理解细菌在材料表面粘附的内在机理,同时有助于抗菌材料的设计和制备。
宋家鸿 , 徐珊珊 , 张曼悦 , 刘潇 , 许菲格 , 朱栋琪 , 陈荆晓 , 陈敬华
2019, 38(3):32-38. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2019.03.005 CSTR:
摘要:制备透明质酸-脱氧胆酸两亲性缀合物(HAAD),用于制备胶束并包载模型抗肿瘤药物阿霉素(DOX),研究其理化性质以及体外抗肿瘤性能。通过酰胺反应制备硼酸功能化脱氧胆酸(AD),之后基于硼酸酯键制备具有pH响应性的HAAD并包载DOX,研究胶束的微观形貌、DOX的包封率、载药量和体外药物释放行为。通过癌细胞(MCF-7)和正常细胞(COS7)对其细胞毒性和细胞摄取进行评价,成功制备HAAD,其在水溶液中能自组装形成胶束并包载DOX,DOX载药量为9.15%。体外药物释放实验显示,其具有pH响应的释药行为,在酸性环境下药物释放速率较快。流式细胞分析结果显示,载药HAAD胶束能被CD44受体过表达的MCF-7细胞有效摄取,而对正常细胞的毒性远小于肿瘤细胞,表现出选择性抑制细胞生长的特性。
2019, 38(3):39-45. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2019.03.006 CSTR:
摘要:为探究不同种类大米的酿酒特性,以粳糯米、籼糯米、粳米和籼米4种大米为原料,采用绍兴工艺进行了酿酒实验,监测发酵过程中基本理化指标(乙醇体积分数、还原糖、总酸等)的动态变化,并对发酵液中醇、醛、酸、酯类挥发性风味物质的质量浓度进行分析。结果表明,采用粳糯米进行酿酒时易糖化,发酵速度较快,产乙醇速率高,后酵结束时醪液乙醇体积分数达到18%,且残糖质量浓度相对较高。发酵结束时,不同种类大米原料黄酒发酵液中的氨基酸主要是甜味氨基酸和苦味氨基酸,甜、苦、鲜、涩氨基酸质量浓度均存在显著性差异(p<0.01);籼米发酵液中氨基酸质量浓度最高,其次是粳糯米;粳糯米发酵液的挥发性风味物质的质量浓度及醇类化合物质量浓度上有明显优势,而籼糯米酿造原酒的酯类化合物质量浓度最高。
刘巧利 , 杨套伟 , 周俊平 , 徐美娟 , 张显 , 饶志明
2019, 38(3):46-53. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2019.03.007 CSTR:
摘要:NAD(H)是全细胞转化合成L-苯甘氨酸中必需的辅酶,其在胞内的质量摩尔浓度对L-苯甘氨酸的合成至关重要。作者通过共表达烟酸转磷酸核糖激酶和NAD+合酶的编码基因pncB和nadE,以期提高胞内辅酶水平,从而提高全细胞转化效率。结果表明,pncB和nadE的共表达使胞内NAD(H)含量提高了2.35倍,同时添加20 mg/L的烟酸使胞内NAD+含量进一步提高了2.42倍,最终,全细胞催化活性和转化产量分别提高了94%和36.6%,说明在辅酶依赖型全细胞转化中,胞内辅酶水平的提高可以有效提高转化效率。
2019, 38(3):54-60. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2019.03.008 CSTR:
摘要:探讨樟芝菌丝体正己烷提取物Fr.3组分对TGF-β1诱导的肝星状细胞(CFSC-8B)活化的影响及作用机制。采用TGF-β1诱导CFSC-8B活化,通过MTT、WST-1、小室迁移、qRT-PCR及western blotting法检测Fr.3组分对TGF-β1诱导后的CFSC-8B细胞增值、迁移及细胞外基质的变化,并研究了其对TGF-β1介导的Smad、PI3K、MAPK信号通路中相关蛋白质表达的影响。Fr.3组分的IC50值为54.56 μg/mL;在细胞存活率80%以上范围内,Fr.3组分(<20 μg/mL)可显著抑制TGF-β1诱导的CFSC-8B细胞增值及迁移、明显下调ECM中的相关基因的表达水平及降低α-SMA、Col1、p-Smad2、p-ERK、p-P38及p-AKT的蛋白质表达水平。樟芝菌体正己烷提取物Fr.3可通过调控TGF-β1介导的Smad、PI3K、MAPK信号通路来抑制肝纤维化。
2019, 38(3):61-68. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2019.03.009 CSTR:
摘要:产油微生物脂质合成的过程已基本清晰:乙酰辅酶A和还原力NADPH在脂肪酸合酶(FAS)的作用下合成脂肪酸。产油微生物菌体内主要有苹果酸酶(ME)、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PDH)、6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶(6PGDH)和异柠檬酸脱氢酶(ICDH)为其脂质合成提供所需还原力NADPH。为了研究6PGDH在浑浊红球菌PD630(Rhodococcus opacus PD630)脂质积累中的作用,作者将编码氧化磷酸戊糖路径(oxPPP)中6PGDH的基因gnd在R. opacus PD630中过表达。结果表明,与对照菌株相比较,过表达gnd的重组菌株总脂肪酸含量提高了20%~30%,且6PGDH酶活力和gnd的转录水平也显著提高。由此可见,6PGDH在R. opacus PD630脂质合成中具有重要的作用,能为其提供所需的还原力NADPH,以促进其脂质的积累。
2019, 38(3):69-75. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2019.03.010 CSTR:
摘要:研究不同大孔吸附树脂对薰衣草中迷迭香酸静态吸附与解吸特性,筛选出一种吸附及解吸效果良好的树脂LX-60,其静态吸附量与解吸量分别达到5.12 mg/g和4.86 mg/g。对LX-60进行吸附和解析条件考察,最终得到纯度为15.6%的迷迭香酸产品,其得率为86.79%。比纯化前的迷迭香酸质量浓度0.37%提高了42倍。本研究表明,利用大孔吸附树脂能够纯化薰衣草中的迷迭香酸,为通过薰衣草提取分离来生产迷迭香酸提供理论和实验基础。
2019, 38(3):76-82. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2019.03.011 CSTR:
摘要:作者旨在采用一种快速有效的方法(全局转录机制工程方法)筛选一株具有较高丁醇耐受性的大肠杆菌。通过对全局转录因子σ70进行随机突变,构建rpoD(编码σ70因子)突变库。并采用高通量筛选的方法筛选获得丁醇耐受突变株E. coli JM109/pHACMB8,并对该突变株的性质进行了研究。结果表明:丁醇耐受突变株B8能够耐受体积分数2%丁醇,且对其他有机溶剂也具有较高的耐受性,如体积分数3%异丁醇、体积分数8%乙醇、体积分数4%环己烷和体积分数0.3%甲苯。为进一步阐明了B8菌株丁醇耐受机制,分别对B8菌株和对照菌株 E. coli JM109/pHACMWT的生理特性进行了研究。结果显示突变株B8胞内的丁醇含量较对照菌株低55%;且在酸性环境下比对照菌株生长更好;此外Mg2+有助于提高菌株B8的丁醇耐受性。本研究为工业化应用中耐溶剂微生物菌株的构建提供了实验依据和理论基础。
张微微 , 陈紫薇 , 张晓娟 , 窦文芳 , 张晓梅 , 耿燕 , 许正宏
2019, 38(3):83-90. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2019.03.012 CSTR:
摘要:L-瓜氨酸是尿素循环的重要中间体,在 argGH编码酶的催化下易分解为L-精氨酸,在微生物体内难以大量积累。作者通过启动子替换手段,以弱启动子 P-dapAB6替换调控argGH表达的启动子 P-argG,构建了弱化L-瓜氨酸分解代谢途径的重组菌株 Corynebacterium crenatum H-7- PdapAB6: argGH。重组菌株的转录水平和酶活力结果显示,重组菌株分解途径中 argG和 argH的基因表达水平下调,精胺琥珀酸合成酶ASS( argG编码)和精胺琥珀酸裂解酶ASL( argH编码)酶活分别降低91.80%和55.35%。摇瓶发酵结果表明,L-瓜氨酸的产量、糖酸转化率和生产强度分别为33.85 g/L、0.25 g/g和0.34 g/(L·h),较原始菌株分别提高了4.91、5.00和4.86倍。通过启动子替换策略,构建了L-瓜氨酸分解代谢途径弱化的工程菌株,初步实现了L-瓜氨酸的高效合成。
胡馨予 , 卢文倩 , 孙晓琪 , 许红凯 , 张巍 , 张世强 , 寇玲
2019, 38(3):91-96. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2019.03.013 CSTR:
摘要:枸杞子被证明具有延缓衰老、抗疲劳、抗脂肪肝以及提高免疫力的功效。作者采用四氧嘧啶建立糖尿病小鼠模型研究宁夏枸杞子水提物(LBWE)的降血糖活性,实验中采用盐酸二甲双胍溶液(Met)作为阳性对照。结果证实,与糖尿病模型组相比较,连续28 d灌胃LBWE,小鼠血糖水平显著降低,四氧嘧啶引起的小鼠体重减轻以及摄食、饮水异常症状得到显著改善。LBWE可以抑制葡萄糖耐量试验中血糖水平的升高,进一步证实在四氧嘧啶诱导的糖尿病小鼠中,宁夏枸杞子水提物具有显著的抗糖尿病的效果。此外,4周的LBWE口服,能够显著降低血清中MDA水平并提高SOD和GSH-Px活性,证明LBWE有助于防止与氧化压力相关的糖尿病并发症。本研究表明宁夏枸杞子水提物通过防止氧化损伤而起到降血糖作用。
2019, 38(3):97-102. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2019.03.014 CSTR:
摘要:为了提高眼点微拟球藻生物量及生产强度,比较了氯化铵、乙酸铵及硝酸钠三种氮源对其生理生化及生产的影响。结果显示:铵盐组胞内蛋白质质量分数高于硝酸钠组,叶绿素a质量分数结果相反; 乙酸铵组总油质量分数最高,为13.5%; 硝酸钠组总碳水化合物质量分数最高,为16.5%。硝酸钠组极性油/中性油比值及EPA相对含量最高,分别为5.9和26.6%。铵盐组藻细胞尺寸大于硝酸钠组;硝酸钠组叶绿体数量、相对体积、类囊体密度高于铵盐组; 仅乙酸铵组胞内含有油体。乙酸铵组生物量及生产强度最大,分别为873 mg/L和25.3 mg/(L·d)。
徐晓霞 , 陈安均 , 王婷玉 , 李家欣 , 赵江欣 , 李见森 , 敖晓琳
2019, 38(3):103-110. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2019.03.015 CSTR:
摘要:为了快速预测鲜切生菜中荧光假单胞菌的生长动态,评价温度对鲜切生菜剩余货架期的影响,以引起鲜切生菜腐败的荧光假单胞菌为研究对象,研究不同温度(0、4、10、25 ℃)对其生长的影响,建立和验证荧光假单胞菌生长动力学模型以及鲜切生菜剩余货架期的预测模型。结果表明:建立的修正的Gompertz方程拟合相关系数R2均在0.99以上,二级模型偏差度和准确度均在0.9~1.05之间,说明建立的一级和二级模型能够真实有效的预测鲜切生菜中荧光假单胞菌的生长情况。以鲜切生菜在7 ℃和15 ℃货架期的实测值进行剩余货架期模型的验证,相对误差分别为-12.53%和9.49%,表明建立的模型能够快速可靠的预测鲜切生菜的剩余货架期。
韩一凤 , 耿燕 , 孟照敏 , 杜妍 , 许泓瑜 , 史劲松 , 许正宏
2019, 38(3):111-117. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2019.03.016 CSTR:
摘要:为探讨虫草头孢正己烷分离组分Fr.8对高胰岛素诱导的HepG-2细胞胰岛素抵抗的改善作用,作者建立了稳定的胰岛素抵抗细胞模型,并检测了Fr.8组分对胰岛素抵抗细胞(HepG-2/IR)的葡萄糖消耗、葡萄糖摄取及相关基因转录和蛋白质表达的影响。结果显示,5 μmol/L胰岛素是诱导细胞成为HepG-2/IR的最佳作用浓度;Fr.8组分在无细胞毒性范围内可显著增加HepG-2/IR对葡萄糖的消耗及摄取;Fr.8(>25 μg/mL) 可明显上调IR、IRS1、IRS2、Glut2、AMPKα mRNA的表达水平,并上调IR、IRS、Glut2、p-AMPKα、p-AKT蛋白质的表达。研究表明,虫草头孢Fr.8可改善HepG-2胰岛素抵抗,其机制可能与胰岛素受体及底物、葡萄糖转运蛋白2、p-AMPKα和p-AKT蛋白的激活有关。
2019, 38(3):118-123. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2019.03.017 CSTR:
摘要:利用链霉亲和素-生物素放大系统及双抗夹心法,建立检测血清铁蛋白的化学发光免疫分析方法。将生物素、辣根过氧化物酶分别标记铁蛋白的一对抗体,以链霉亲和素包被96孔发光板,铁蛋白标准品与国际标准品进行溯源,并对本法的各项性能指标进行评价。收集300份临床血清样本,使用本法与进口试剂盒同时检测,检测结果显示:相关系数r为0.97,本法的线性测量范围为10~800 ng/mL,灵敏度为0.2 ng/mL,批内、批间的变异系数(CV%)分别为3.4%~5.5%及5.0%~7.3%,与癌胚抗原、人白蛋白、人类心脏铁蛋白以及血红蛋白交叉反应率均小于1%。本法37 ℃、9 d热稳定性良好。表明所建立的方法各项指标均满足临床检测要求,抗体及样本用量少,操作简便,反应迅速,便于临床应用,可替代国外同类试剂盒。
徐君 , 张言周 , 黎循航 , 管政兵 , 蔡宇杰 , 廖祥儒
2019, 38(3):124-129. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2019.03.018 CSTR:
摘要:将来源于解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)的果聚糖蔗糖酶(levansucrase)基因进行克隆,并将其在Escherichia coli BL21(DE3)中表达。对发酵产酶后的菌体进行破壁和离心,粗酶液经镍柱纯化后,进行酶学性质研究。结果表明,重组酶的水解酶活和转移酶活最适温度分别为45 ℃和40 ℃,最适pH分别为6.5和6.0。此外,果聚糖蔗糖酶的Km和Vmax分别为150.74 mmol/L和21.23 μmol/(mL·min)。最后,在pH 6.0、40 ℃条件下,果聚糖蔗糖酶催化反应12 h后,体系中果聚糖质量分数可达34.05%。
2019, 38(3):130-137. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2019.03.019 CSTR:
摘要:研究了二次发酵酵母活力以确定最佳补料时间,旨在为甘蔗糖蜜补料发酵提供研究基础。通过不同糖质量浓度乙醇分批发酵试验选择乙醇分批补料发酵最佳初糖质量浓度;然后将主发酵(初总糖220 g/L)不同时间点(0、6、12、18、24、30、36 h)取样酵母以相同细胞数接入二次发酵液中,通过分析二次发酵酵母的细胞活性、耗糖能力和乙醇生成能力,得到主发酵酵母活力最强的时间点;最后进行乙醇分批补料发酵验证试验。结果表明:二次发酵酵母活力强弱反映了所对应的主发酵取样时间点酵母活力,在二次发酵酵母发酵活力最强所对应的主发酵时间点(24 h)补料,主发酵效果最好;乙醇质量浓度为(136.62±1.10) g/L、乙醇产率为(2.53±0.02) g/(L·h)和总糖发酵效率为83.34%,说明二次发酵酵母活力可以作为确定乙醇发酵分批补料时间的指标。
朱水玲 , 耿燕 , 程鹏 , 李望 , 陆震鸣 , 龚劲松 , 许泓瑜 , 史劲松 , 许正宏
2019, 38(3):138-143. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2019.03.020 CSTR:
摘要:天麻蜜环是一种具有良好药用功效的传统药食用菌,然而关于天麻蜜环抗炎活性的研究甚少。作者探索了天麻蜜环的抗炎活性,为开发利用天麻蜜环的抗炎功效以及从中寻找新的天然抗炎化合物提供科学依据。采用MTT法检测提取物的细胞毒性,实验结果显示,仅天麻蜜环正己烷、氯仿高剂量提取物(300 μg/mL) 具有轻微细胞毒性(对细胞活力的抑制率分别为10.7%和17%),其余各剂量提取物均无细胞毒性;采用脂多糖(LPS) 刺激小鼠单核巨噬细胞RAW264.7,分别用天麻蜜环正己烷、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇提取物(0,30,100,300 μg/mL)干预以检测其抗炎活性,实验结果显示,天麻蜜环正己烷、氯仿、乙酸乙酯提取物均能呈剂量依赖性地抑制LPS诱导的炎症介质一氧化氮(NO)和炎症因子肿瘤坏死因子(TNF-α)、白介素6(IL-6)、白介素1β(IL-1β)的过量分泌,其中乙酸乙酯提取物既具有良好的安全性又有显著的抗炎活性。
黎循航 , 张言周 , 李韵雅 , 孙萌 , 管政兵 , 蔡宇杰 , 廖祥儒
2019, 38(3):144-151. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2019.03.021 CSTR:
摘要:葡萄座腔菌属(Botryosphaeria spp.)真菌在全球范围广泛引起多种果树发生溃疡病和流胶病等病症,严重制约种植业的健康发展。作者从蜂蜜中分离出产儿茶酚型铁载体的H47菌株和产异羟肟酸型铁载体的H114菌株,经16S rRNA基因分析和生理生化鉴定,两菌株均为解淀粉芽孢杆菌。菌株用MM9培养基发酵,上清液经有机溶剂萃取、真空干燥获得铁载体的粗品。铁载体粗品对B. dothidea Ces. & De Not ACCC 38026进行平板抑菌实验,结果表明:H47和H114菌株产生的不同类型铁载体粗品对葡萄座腔菌均有抑菌作用,毒力回归方程分别为y=1.432x+0.578和y=1.744x+0.063。由此可见,H47菌株和H114菌株有成为生物防治剂的潜力。
2019, 38(3):152-159. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2019.03.022 CSTR:
摘要:红缘拟层孔菌是一种药用蘑菇以及有待开发利用的食品新资源。从红缘拟层孔菌中提取出水提多糖(FPS)和碱提多糖(FPJ),用DEAE Sepharose Fast Flow和Sepharose CL-6B对FPS进行分离纯化,首次得到4个多糖级分FPS1-1、FPS1-2、FPS2-1、FPS2-2。MTT实验表明,4个多糖级分均具有一定的免疫活性,其中FPS1-2和FPS2-1具有一定的量效关系,FPS2-1的免疫活性高于其他3个级分。HPSEC法测得FPS1-2、FPS2-1两种级分均呈单一峰,重均相对分子质量分别为9.10×103和3.02×105。经单糖组成、红外色谱和核磁共振分析,FPS1-2为含有α-(1→6)糖苷键链接方式的杂多糖,FPS2-1为含有α-(1→4)糖苷键链接方式的杂多糖。
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