2012, 39(8):1198-1206.
摘要:【目的】进一步探明藻菌关系, 研究溶藻细菌对藻类氮代谢的影响及其作用机制。【方法】将水华鱼腥藻和溶藻细菌L7按两种比例接种入BG11培养液中, 在室内进行共培养(藻细胞初始密度为1.21×108 cells/L; 溶藻细菌L7初始密度分别为1.75×107、1.75×108 CFU/mL)。连续7 d测定藻细胞数、异形胞频率和藻细胞内的硝酸还原酶(NR)活性、谷氨酰胺合成酶(GS)活性、谷氨酸合成酶(GOGAT)活性、蛋白质含量、丙二醛(MDA)含量。【结果】低密度溶藻细菌L7能够促进藻生长(第7天藻细胞密度是对照组的1.58倍), 增加异形胞频率(第7天高于对照组66.67%); 高密度则会抑制藻生长(第7天藻细胞密度相比对照组下降98.84%), 降低异形胞频率(第7天为0)。在藻细胞内氮代谢关键酶活性方面, 接种后2?5 d, 两处理组中藻细胞内NR和GOGAT活性均极显著高于对照组(P<0.01); 接种后0?5 d, 高密度处理组的GS活性极显著高于对照组(P<0.01), 而低密度处理组的则在大部分时间内极显著低于对照组(P<0.01)。在整个实验期内, 低密度处理组中藻细胞内蛋白质含量一直极显著高于对照组(P<0.01); 而在高密度处理组中, 除第5天外, 细胞内蛋白质含量则全部极显著低于对照组(P<0.01)。接种后2?4 d, 高密度处理组中藻细胞内MDA含量呈现上升趋势, 并极显著高于其余两组(P<0.01)。【结论】低密度溶藻细菌L7能够提高水华鱼腥藻对氮源的需求, 加速蛋白质合成, 促进氮代谢; 而高密度溶藻细菌L7会对藻细胞产生过氧化伤害, 阻碍蛋白质合成和氮代谢过程。
2012, 39(8):1051-1058.
摘要:【目的】在假单胞菌中, 小RNA (sRNA)参与初级和次级代谢产物、多种毒素因子以及菌群传感系统的调控, 通过在植物根际促生铜绿假单胞菌M18中研究RsmY对吩嗪-1-羧酸(PCA)和藤黄绿菌素(Plt)两种抗生素的调控作用, 深入了解假单胞菌中次级代谢的途径并为构建高产抗生素工程菌株提供了一定的理论基础。【方法】运用同源重组技术, 构建了铜绿假单胞菌M18株的rsmY突变菌株M18RY, 通过基因过表达、lacZ报告基因融合分析实验, 进一步验证了RsmY对抗生素合成基因的调控作用。【结果】比较野生型M18和突变株M18RY中PCA和Plt在同一培养条件下的生物合成量, 突变菌株M18RY中PCA的产量显著增加, 为野生型菌株的5倍左右, 而Plt的产量降为野生型的1/8。LacZ报告基因融合分析进一步证明了RsmY对PCA的负调控作用主要是通过phz2基因簇来实现的。【结论】结果表明, rsmY基因区别性调控PCA和Plt的生物合成。
2012, 39(8):1059-1068.
摘要:【目的】分离获得β-葡萄糖苷酶高产菌株, 确定该菌分类地位, 并对其所产β-葡萄糖苷酶的酶学性质进行初步研究。【方法】采用七叶灵显色法从土壤样品中筛选β-葡萄糖苷酶产生菌, 再用对硝基苯基-β-D-吡喃葡萄糖苷(PNPG)显色法进行复筛; 通过形态特征、生理生化特征及16S rDNA序列相似性分析等方法确定其分类学地位; 利用超滤、疏水层析、阴离子层析、分子筛层析法对β-葡萄糖苷酶进行分离纯化; 以PNPG为底物, 测定β-葡萄糖苷酶的最适反应pH及最适反应温度, 通过双倒数作图法确定β-葡萄糖苷酶催化不同底物水解的米氏常数Km值。【结果】从土壤样品中筛选得到一株β-葡萄糖苷酶高产菌株ZF-6C, 初步鉴定为Bacillus korlensis; 芽胞杆菌ZF-6C所产β-葡萄糖苷酶的分子量约为90 kD, 最适反应pH和温度分别为7.0和40 °C, 该酶具有水解β(1,4)糖苷键的活性, 最适底物为邻硝基苯-β-D-吡喃葡萄糖苷, Km值为0.73 mmol/L。金属离子Ca2+、Pb2+增强酶活, 而Cu2+、Fe2+抑制酶活。【结论】首次报道从Bacillus korlensis中分离得到β-葡萄糖苷酶, Bacillus korlensis ZF-6C所产β-葡萄糖苷酶在分子量、最适反应条件及底物特异性等方面均不同于已知酶, 可能为一结构新颖且催化效率较高的β-葡萄糖苷酶。
刘宏伟 , 戴艳霞 , 黄伟 , 尹华群 , 梁伊丽 , 申丽 , 刘学端
2012, 39(8):1069-1078.
摘要:【目的】了解嗜酸异养菌在诸如酸性矿坑水(AMD)和生物浸出体系等极端酸性环境中对浸矿微生物产生的影响。【方法】研究由嗜酸异养菌Acidiphilium acidophilum和自养菌Acidithiobacillus ferrooxidans经长期驯化后形成的共培养体系分别在Cd2+、Cu2+、Ni2+和Mg2+胁迫下的稳定性; 并将此共培养体系应用于黄铁矿和低品位黄铜矿的生物浸出实验。【结果】在上述4种金属离子分别存在的条件下, 异养菌Aph. acidophilum均能促进At. ferrooxidans对亚铁的氧化, 提高其对能源利用的效率。共培养体系中的异养菌Aph. acidophilum使At. ferrooxidans对Cu2+的最大耐受浓度(MTC)由2.0 g/L提高到5.0 g/L, 而且共培养的细胞数量与2.0 g/L Cu2+条件下生长的At. ferrooxidans纯培养相似。另外, 共培养中的At. ferrooxidans对Mg2+的MTC也由12.0 g/L提高到17.0 g/L。生物浸出实验中嗜酸异养菌Aph. acidophilum促进了At. ferrooxidans对黄铁矿样品的浸出, 浸出率较其纯培养提高了22.7%; 但在含铁量较低的低品位黄铜矿浸出体系中共培养和At. ferrooxidans纯培养的浸出率均低于33%。在加入2.0 g/L Fe2+的低品位黄铜矿浸出体系中, 共培养和At. ferrooxidans纯培养的浸出率均得到提高, 分别达到52.22%和41.27%。【结论】以上结果表明,Aph. acidophilum与At. ferrooxidans共培养在一定的环境胁迫下仍能保持其稳定性并完成各自的生态功能, 并且嗜酸异养菌Aph. acidophilum适合在含铁量较高的浸出体系中与铁氧化细菌共同作用来提高生物浸出的效率。
2012, 39(8):1079-1086.
摘要:【目的】研究高原极地环境微生物资源。【方法】采用rep-PCR指纹图谱分析、gyrB基因及16S rDNA基因序列分析等多项分子鉴定技术对分离自青海柴达木极端干旱沙地的8株芽孢杆菌菌株进行分类鉴定; 通过平板对峙及接种离体叶片试验检测分离菌株的拮抗活性及对病原菌侵染的防效; 采用MALDI-TOF-MS质谱分析生防菌株的活性成分。【结果】8株分离菌株鉴定为Bacillus amyloliquefaciens (6株)、Bacillus axarquiensis (1株)和Bacillus atrophaeus (1株); 各菌株对油菜菌核病原真菌(Sclerotinia sclerotiorum)均具有显著的拮抗活性; 接种离体叶片试验表明菌株对油菜菌核病菌的侵染具有较好防效; MALDI-TOF-MS质谱分析结果显示菌株DGL1 (B. amyloliquefaciens)产生脂肽化合物Fengycin, 菌株DGL6 (B. axarquiensis)产生脂肽化合物Surfactin、BacillomycinsD和Fengycin, 菌株DCD1 (B. atrophaeus)产生脂肽化合物Surfactin、Fengycin。【结论】为高原干旱沙地极端环境微生物资源研究及生防菌资源开发和应用提供了研究材料。
2012, 39(8):1087-1093.
摘要:【目的】铁硫簇是最古老的一种氧化还原中心, 它普遍存在于所有生命体内, 在光合作用、呼吸作用和固氮作用这三个地球生命最基本的代谢途径中扮演着重要的角色。【方法】以嗜酸氧化亚铁硫杆菌(A. ferrooxidans ATCC 23270)基因组为模板, 克隆表达其ISC铁硫簇组装的3个核心蛋白, IscS (半胱氨酸脱硫酶蛋白)、IscU (支架蛋白)和IscA (铁供体蛋白)。【结果】研究发现IscS能催化半胱氨酸脱硫, 为铁硫簇的组装提供硫, 支架蛋白IscU不具备结合铁的能力, IscA具有较强的铁结合能力。【结论】铁硫簇体外组装证明Fe-IscA在体外能将结合的铁传递给IscS, 并在IscU上进行铁硫簇的组装。
2012, 39(8):1094-1101.
摘要:【目的】从乳酸菌群含量丰富的动物肠道中筛选具有黄曲霉毒素B1 (AFB1)脱毒应用前景的乳酸菌种。【方法】通过设计脱毒乳酸菌种特异性富集分离培养基, 从肉鸡肠道粪便中筛选具有AFB1脱毒能力的微生物菌种, 对脱毒菌种进行脱毒机理初步分析, 并通过形态学、生理生化和系统发育学方法, 鉴定脱毒菌种的系统分类学地位。【结果】脱毒菌株LAB-10经脱毒机理及降解能力测试分析, 初步确定其AFB1的脱毒机理为生物降解作用, 菌株LAB-10对14 μg/L 浓度AFB1在48 h的降解率为63.4%。形态学、生理生化及系统发育学研究结果表明, 菌株LAB-10系统分类学地位为乳酸杆菌属的发酵乳杆菌。【结论】发酵乳杆菌LAB-10属于益生菌群, 生物安全性高, 该菌株在黄曲霉毒素降解测试培养基中显示出显著的AFB1降解能力, 具有一定的应用潜力。
钟斐 , 叶秀云 , 李仁宽 , 严芬 , 林娟 , 华宝玉 , 杨捷
2012, 39(8):1102-1111.
摘要:【目的】以实验室筛选获得的一株长梗木霉GM2 (Trichoderma longibrachiatum)为材料, 克隆出其?β-葡萄糖苷酶(β-Glucosidase)基因bgl?并在大肠杆菌和酵母中进行表达。【方法】利用同源克隆扩增出其β-葡萄糖苷酶基因bgl?全长序列, 分别亚克隆到质粒pET-32a(+)和pPICZα-B中, 构建其原核表达载体pET32a(+)-bglI和真核表达载体pPICZα-B-bgl?。【结果】bgl?基因序列全长2 369 bp, 含两个内含子, 编码744个氨基酸。在大肠杆菌BL21(DE3)中表达bgl?, 重组蛋白以包涵体形式存在, 上清液中没有β-葡萄糖苷酶的酶活。将载体pPICZα-B-bgl?电转化入毕赤酵母GS115, 得到78 kD左右重组蛋白, 与预测大小相符。按9%接种量接入50 mL YP培养基(初始pH 5.5), 30 °C振荡培养96 h, 添加终浓度1%的甲醇诱导后β-葡萄糖苷酶酶活达60 U/mL。重组酶bgl?催化水杨苷水解反应的最适pH为5.0, 最适温度为70 °C; 另外, 此bgl?在pH 3.0?10.0和40 °C?60 °C范围内具有比较好的稳定性。【结论】长梗木霉GM2的β-葡萄糖苷酶在P. pastoris中获得可溶性表达, 并证明有一定的活性。
2012, 39(8):1112-1119.
摘要:【目的】对一株引起马来甜龙竹组培污染内生菌的分离与鉴定。【方法】采用改良的NA培养基分离纯化菌株, 并通过菌体的形态结构观察、生理生化试验及其16S rDNA序列同源性分析对其进行鉴定。【结果】菌株SWFU01的形态特征及生理生化试验结果与解淀粉芽孢杆菌[Bacillus amyloliquefaciens (Fukumoto) Priest et al.]的描述基本相同; 16S rDNA序列分析表明, 该菌株与解淀粉芽孢杆菌JS在同一系统发育分支, 其同源性为99.28%。【结论】综合形态学特征、生理生化特征以及16S rDNA序列分析的研究结果, 菌株SWFU01被鉴定为解淀粉芽孢杆菌。
2012, 39(8):1120-1126.
摘要:【目的】摸索鸡肝癌细胞系(LMH)培养条件, 并采用LMH细胞系对Ⅰ型禽腺病毒AV208株(FAVⅠ-AV208)进行增殖规律的研究。【方法】细胞以不同血清浓度培养并以不同接种比例传代。观察最佳感染复数下的细胞病变和病毒增殖情况, 并研究病毒接种物浓度与蚀斑形成数量之间的关系。【结果】LMH细胞系的最适培养条件为, 以10% FBS的培养基以1:5比例传代培养。FAVⅠ-AV208毒株可以在LMH细胞中良好增殖并达到较高的滴度(107.5 TCID50/0.1 ml)。在最佳感染复数(MOI)为0.01时, 72 h细胞即出现明显的细胞病变(CPE), 特征为细胞变大变圆, 集聚成不规则的葡萄串状。病毒接种物浓度与蚀斑形成数量间呈线性相关。【结论】LMH细胞是FAVⅠ较合适的病毒培养系统, 为研制禽腺病毒重组疫苗提供了有利工具。
2012, 39(8):1127-1135.
摘要:【目的】棒酸(Clavulanic acid)是棒状链霉菌(Streptomyces clavuligerus)产生的β-内酰胺酶抑制剂, 其合成过程中产生副产物脲, 旨在探讨脲对棒酸合成的影响。【方法】通过发酵过程中脲和铵盐添加实验、阻断脲酶活性以及pH梯度实验研究脲对棒酸合成影响。【结果】脲添加实验结果表明: 低浓度脲降低棒酸产量, 当添加脲浓度达到20 mmol/L时, 完全抑制棒酸合成。由于脲酶可以把脲水解为铵离子, 导致铵离子浓度及pH提高, 因此, 通过阻断棒状链霉菌脲酶活性, 可以更准确地反映脲对棒酸合成的影响。结果发现, 脲酶敲除株发酵液中脲大量积累, 浓度高达10 mmol/L, 但棒酸产量没有明显降低, 说明在该浓度下脲自身并不能抑制棒酸合成。添加脲降低野生菌棒酸产量, 可能是脲被水解为铵离子或其引起的pH变化所致。而棒酸发酵液添加铵盐的结果显示铵离子对棒酸产量没有抑制作用; 另外, pH梯度实验证实不同pH对棒酸产量影响较大。【结论】排除了脲和铵离子对棒酸合成的抑制作用, 证实了脲酶水解脲导致pH提高是脲添加导致野生菌棒酸产量降低的真正原因, 为进一步阐明棒酸合成调控机制提供了根据。
邢朝斌 , 何闪 , 朱金丽 , 龙月红 , 梁能松 , 李宝财
2012, 39(8):1136-1144.
摘要:【目的】克隆刺五加内生青霉Penicillium minioluteum P116-1a的鲨烯合酶(Squalene synthase, SS)基因。【方法】采用cDNA 5?末端快速扩增(Rapid Amplification of cDNA 5? Ends, 5? RACE)技术扩增P. minioluteum P116-1a SS基因的全长cDNA序列和DNA序列; 运用生物信息学方法对该基因进行分析, 预测其编码蛋白的结构与功能; 并通过RT-PCR法和SDS-PAGE法检测SS的表达情况。【结果】P. minioluteum P116-1a的SS基因含有4个外显子和3个内含子, 开放阅读框长1 416 bp, 编码471个氨基酸, 预测蛋白含67.73%的α螺旋, 5.31%的延伸链, 2.97%的β折叠, 23.99%的无规则卷曲, 含有鲨烯合酶和八氢番茄红素合成酶的特异性识别区域, 定位于内质网膜。与P. marneffei和Talaromyces stipi-tatus中SS蛋白的氨基酸同源性达90%以上。不同温度下SS的表达情况不同。【结论】首次在刺五加内生青霉P. minioluteum P116-1a中克隆到SS基因, 为进一步研究P. minioluteum P116-1a提高刺五加皂苷含量的机制奠定基础。
2012, 39(8):1145-1159.
摘要:随着能源紧缺的日益加剧, 以及化石燃料燃烧引起的环境问题逐渐突显, 氢能作为一种清洁可再生能源越来越受到青睐。生物制氢与热化学及电化学制氢相比其反应条件温和、低耗、绿色, 是一项非常有应用前景的技术。生物制氢从广义上可以分为暗发酵和光发酵产氢两种, 其中暗发酵微生物可以利用有机废弃物产生氢气以及有机酸等副产物, 光合细菌在光照和固氮酶的作用下可以将暗发酵产生的有机酸继续用于产氢, 因此两种发酵产氢方式相结合可以提高有机废物的资源化效率。将近年来暗发酵-光发酵两阶段生物制氢技术进行整理分析, 从其产氢机理、主要影响因素、暗发酵-光发酵产氢结合方式(两步法、混合培养产氢)几个方面进行阐述, 最后指出该技术面临的挑战。
2012, 39(8):1160-1166.
摘要:鼠伤寒沙门菌的体内实验有利于开展食物中毒、胃肠炎、伤寒热等肠道传染病的防治。由于在活体内检测鼠伤寒沙门菌的动态变化存在瓶颈, 使细菌致病机制的研究、疫苗及药物研发滞后。近年来应用小动物成像技术在活体中追踪转化了荧光素酶基因的鼠伤寒沙门菌越来越受到人们关注, 综述该技术的应用现状及缺憾之处。
2012, 39(8):1167-1170.
摘要:在高职教育教学改革中, 大家已经认同了产学结合的人才培养模式, 目前非常核心的关键问题是如何在日常课程教学中实现产学结合、校企合作。结合长期的教学实践, 提出在生化工艺课程教学中产学结合培养模式的实施方式, 即教学内容与就业面向相结合, 学校课堂与生产车间相结合, 学校教师与企业工人相结合, 教学过程与生产过程相结合, 学校科研与工厂研发相结合, 为产学结合培养模式在课程教学中的实施探索一条新的道路。
2012, 39(8):1171-1178.
摘要:【目的】为了更好地分析饮用水中的微生物含量, 【方法】利用流式细胞术(Flow cytometry, FCM)、ATP测定方法检测瓶装无气饮用水中的微生物数量、可同化有机碳(Assimilable organic carbon, AOC)含量以及微生物活性, 并将检测结果与传统的饮用水微生物检测技术相对照。【结果】FCM方法可快速区分水样中的活性细菌和非活性细菌, AOC含量反映了水样中微生物再生能力; 而ATP检测方法也能比异养细菌平板计数法(Heterotrophic plate count, HPC)更好地反映瓶装无气饮用水中的实际微生物含量。【结论】FCM、ATP测定方法要明显优于依赖于培养的传统方法。
张思璐 , 刘云霄 , 张浩琪 , CHIN James , 吴希阳
2012, 39(8):1179-1189.
摘要:【目的】设计乳酸杆菌属特异性T-RFLP技术(末端限制性片段长度多态性分析)对14株乳酸杆菌进行分型。【方法】采用源于16S-23S rRNA 基因间隔区序列的乳酸杆菌属特异性引物LAB-rev, 乳酸杆菌的属特异性引物, 6-FAM荧光标记后结合16S上游通用引物7f用于乳酸杆菌的PCR扩增。【结果】选取Hae Ⅲ和HhaⅠ进行限制性酶切, 最后对酶切后的产物末端测序得到T-RFLP峰谱图, 该图谱能够快速准确地对不同种的乳酸杆菌进行定性、定量的分析。【结论】实验成功搭建T-RFLP技术用于微生态环境中乳酸杆菌检测的平台, 对于在功能性食品、乳酸饮料和药物对肠道微生态的影响及菌种鉴定等领域有重大意义。
2012, 39(8):1190-1196.
摘要:【目的】建立一种基于单克隆抗体的多元弧菌流式细胞仪检测技术。【方法】以副溶血弧菌表面蛋白r-OmpW的单克隆抗体(mAb)为基础, 以细胞染色率为指标优化流式细胞仪检测副溶血弧菌时所需mAb的反应浓度和反应时间。通过菌落数对比评价在优化条件下流式细胞术方法的准确度、检出限和精密度。根据所建立的流式细胞术平台分析鉴定单抗对其它5种多元弧菌的特异性。【结果】流式细胞仪检测副溶血弧菌时所需r-OmpW单克隆抗体的优化反应浓度为20 mg/L, 反应时间为60 min。当菌浓在104?107cells /mL范围时, 检测值可信度较高, 可特异性识别5种病原弧菌。对含不同菌体浓度的样品进行重复检测, 变异系数均在7%以内。【结论】所建立的这种基于单克隆抗体的多元弧菌流式细胞仪检测技术可快速准确地检测多种病原弧菌。