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摘要:【目的】克隆谷氨酸棒杆菌来源L-天冬氨酸α-脱羧酶基因, 实现其在大肠杆菌中的异源表达, 并进行酶转化L-天冬氨酸合成β-丙氨酸的研究。【方法】PCR扩增谷氨酸棒杆菌L-天冬氨酸α-脱羧酶基因pand, 构建表达载体pET24a(+)-Pand, 转化宿主菌大肠杆菌BL21(DE3), 对重组菌进行诱导表达, 表达产物经DEAE离子交换层析和G-75 分子筛层析纯化后进行酶学性质研究, 然后进行酶转化实验, 说明底物和产物对酶转化的影响。【结果】重组菌SDS-PAGE分析表明Pand表达量可达菌体总蛋白的50%以上, AccQ·Tag法检测酶活达到94.16 U/mL。该重组酶最适反应温度为55 °C, 在低于37 °C时保持较好的稳定性, 最适pH为6.0, 在pH 4.0?7.0范围内有较好的稳定性。酶转化实验说明: 底物L-天冬氨酸和产物β-丙氨酸对转化反应均有抑制作用; 实验建立了较优的酶转化反应方式, 在加酶量为每克天冬氨酸3 000 U时, 以分批加入固体底物L-天冬氨酸的形式, 使100 g/L底物转化率达到97.8%。【结论】重组L-天冬氨酸α-脱羧酶在大肠杆菌中获得高效表达, 研究了酶转化生产β-丙氨酸的影响因素, 为其工业应用奠定了基础。

摘要:【目的】初步分析了Acetobacter pasteurianus CICIM B7003-02在醋酸发酵过程中的能量代谢状况, 通过强化细胞能量代谢水平以提升菌株高酸发酵的产酸强度。【方法】探明A. pasteurianus CICIM B7003-02在高酸度醋发酵的不同阶段中三羧酸循环底物含量、乙醇呼吸链酶活及能量代谢酶基因的转录水平等代谢特点, 分析用于醋酸发酵的产能代谢途径及其作用。【结果】发现A. pasteurianus CICIM B7003-02在醋酸发酵初期, 主要通过苹果酸/琥珀酸回补偶联有氧呼吸途径产能。进入醋酸快速积累阶段, 乙醇呼吸链为主要供能代谢途径。发酵后期苹果酸/琥珀酸回补途径配合乙醇呼吸链供能。基于上述研究, 采取添加琥珀酸和苹果酸强化细胞产能, 促进高酸度醋发酵强度。【结论】能量供给影响醋杆菌耐酸能力和醋酸生产能力。确定乙醇呼吸链为醋酸发酵的主要供能系统。强化细胞产能手段可达到提高醋酸发酵强度的目的。

摘要:【目的】为认识乳酸菌在中国白酒酿造过程中的作用与影响, 分析、比较了酱香型与清香型白酒发酵过程中乳酸菌的菌群结构及其差异。【方法】运用PCR-DGGE技术分析酱香型与清香型白酒发酵过程中乳酸菌群的演变规律。并利用传统微生物分离筛选方法进一步确定酱香型白酒发酵中的主要乳酸菌种。【结果】DGGE图谱表明, 白酒发酵过程中的主要乳酸菌种是乳杆菌。但两种香型白酒发酵过程中乳酸菌群组成及动态变化均呈现出明显的差异。清香型白酒酒醅中Lactobacillus fuchuensis是优势菌种, 而酱香型白酒发酵中检测到多种含量较高的乳酸菌种。利用MRS培养基从酱香型白酒酒醅中共筛选获得5种乳酸菌种。通过两种方法, 确定Lactobacillus homohiochii是酱香型白酒发酵过程中含量最高的乳酸菌。【结论】深入研究白酒发酵过程中乳酸菌的组成及分布规律, 对于更好地认识中国白酒酿造中主要的细菌类群——乳酸菌的作用, 具有重要的理论意义和实践价值。

摘要:【目的】通过对连续传代过程中酵母菌的生理性质和细胞壁蛋白的观察与检测, 分析复制衰老过程中酵母菌絮凝变化的原因。【方法】分别采用双向电泳法和红外光谱法对连续传代过程中酵母菌细胞壁蛋白进行检测。【结果】随着酵母菌传代次数的增加, 双向电泳图谱上能清晰显示的蛋白质点在增加, 同时, 红外光谱图中在指纹区890.51 cm–1和808.48 cm–1处的吸收峰在减弱。【结论】在连续传代过程中, 酵母菌细胞壁蛋白质的糖基化修饰程度在减弱, 细胞壁表面蛋白质基团发生变化, 可能引起细胞壁表面各种力的变化, 最终导致酵母菌絮凝加强。

摘要:【目的】考察初始pH值为5.0?10.0时, 不同价态铁元素(Fe0、Fe2+和Fe3+)对厌氧微生物降解2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)的影响。【方法】采用间歇试验, 接种驯化3个月的厌氧污泥, 向其中分别投加Fe0、Fe2+和Fe3+, 测定体系中2,4,6-TCP浓度、pH值、铁离子浓度和微生物脱氢酶活性。【结果】“Fe0/Fe2+/Fe3+-微生物”体系对2,4,6-TCP的降解效率, 在初始pH值为中性偏酸性时, “Fe2+-微生物”体系>“Fe0-微生物”体系>“Fe3+-微生物”体系; 而当初始pH值为碱性时, “Fe0-微生物”体系>“Fe2+-微生物”体系>“Fe3+-微生物”体系; “Fe0/Fe2+/Fe3+-微生物”三种体系均有调节pH值的能力, 其中“Fe0-微生物”体系调节能力最强; 在不同初始pH值条件下不同价态铁元素对厌氧微生物活性的影响结果与其对2,4,6-TCP降解效果的影响规律基本相同。【结论】不同价态铁元素对厌氧微生物降解2,4,6-TCP的影响与初始pH值、体系实时pH值和铁元素价态及浓度等因素有关。

摘要:【目的】旨在从重金属污染地分离出耐重金属镉真菌, 获得耐受重金属镉污染的高效菌株, 为重金属污染微生物修复提供菌种资源。【方法】利用稀释平板涂布法, 采用4种培养基对粤东北梅州市梅县铅锌尾矿废弃地9个样品进行分离, 并结合形态学和ITS rDNA基因序列分析, 鉴定分离到的耐镉真菌, 最后对分离到的耐镉真菌进行最小抑制浓度(MIC)检测。【结果】从粤东北梅州市梅县铅锌尾矿废弃地分离出72株丝状真菌, 经形态学和分子技术鉴定, 它们主要属于曲霉属(Aspergillus)、青霉属(Penicillium)、枝孢属(Cladosporium)、油瓶霉属(Lecythophora)、拟青霉属(Paecilomyces)、镰刀孢属(Fusarium)等。MIC检测发现有4株丝状真菌耐镉浓度较高, Paecilomyces lilacinus (Thom) Samson (6-20p), Penicillium pinophilum Hedgcock (6-16p), Penicillium rolfsii Thom (6-16m) 和Fusarium oxysporum Schlecht. (8-11p) 分别为200、40、25和15 mmol/L。【结论】从粤东北梅州市梅县铅锌尾矿废弃地分离到的72株丝状真菌, 不同程度耐受重金属镉, 在重金属污染的治理中有可能发挥作用。本研究为镉污染环境的微生物修复提供了重要菌株。

摘要:【目的】微生物土壤结皮(Microbial soil crusts, MSCs)对于遏制土壤荒漠化、恢复荒漠地区生态环境起着重要作用。MSCs中的微生物, 特别是纤维素降解菌, 起着稳固、修复生态环境的功能。外源纤维素诱导是全面认识MSCs中纤维素降解细菌的多样性及其在MSCs形成和发展中的作用的重要途径。【方法】通过对微生物土壤结皮分别添加小麦秸杆(麦秸)、锯末木屑两类纤维素材料进行诱导, 以PCR-DGGE方法分析细菌群落变化。【结果】外源纤维素, 特别是麦秸的添加会迅速提高MSCs中细菌丰富度及多样性, 将细菌丰富度提高约66.7%, Shannon-Weiner指数提高约15.8%; 相同处理的样品聚类位置较近, 说明纤维素对于MSCs细菌菌群变化起主导作用; 细菌群落结构组成在添加纤维素诱导后发生了变化, 麦秸诱导样品与同时期对照样品差异最大, 但各样品中Firmieutes和Alphaproteobacteria始终为优势类群; 所得DGGE条带序列中有13条与纤维素降解菌序列同源性相近, 他们所代表的细菌很可能具有纤维素降解能力, 其中厌氧性的梭菌属(Clostridium)所占比例最大, 约为46.1%, 其次为芽孢杆菌属(Bacillus), 约占30%; 纤维素降解过程中, 诱导增加了MSCs发育有重要作用的一些类群如Microcoleus vaginatus和一些Alphaproteobacteria类群细菌等的丰度和多样性, 它们中有的可通过分泌多糖物质等增强土壤颗粒黏结、有的可以其固碳或固氮等能力提高土壤营养水平。【结论】为认识外源纤维素诱导MSCs细菌群落结构的变化规律, MSCs中纤维素降解细菌的多样性及纤维素降解细菌对MSCs形成和发展的作用提供了基础, 同时也为恢复荒漠生态系统实践方法提供了理论依据。

摘要:【目的】分析厌氧/好氧交替生物滤池(AABF)在生物除磷与蓄磷过程中, 采用碳源调控(定期补充进水碳源)诱导蓄磷菌群充分释磷-排磷的运行方式对滤池微生物特性的影响。【方法】通过多聚物染色、扫描电镜(SEM)以及限制性酶切多态性分析法(RFLP), 对比了碳源调控前后AABF长期运行生物膜内菌群形态、组成特征及变化。【结果】AABF在实施碳源调控期间滤池生物膜内部分微生物形态主要由杆状演变为丝状; 细菌种类大幅减少, 碳源调控过程中生物膜内优势菌β-Proteobacteria的比例由56.9%提高至72.5%。实施碳源调控后, 细菌的组成与形态变化明显。【结论】定期补充进水碳源(诱导释磷/收割磷的运行方式), 同时控制碳源投量, 能够引起生物膜微生物形态发生较大变化, 优势菌比例迅速提高。研究结果对于通过过程调控, 提高除磷工艺的设计具有重要的意义。

摘要:【目的】比较16S rRNA和recA、groEL基因部分序列用于乳酸乳球菌乳酸亚种和乳脂亚种分类鉴定的效果。【方法】对已鉴定的8株分离自传统发酵乳的乳酸乳球菌, 选取recA和groEL基因片段, 通过PCR扩增、测序, 将测序得到的序列比对后构建系统发育树, 并与16S rRNA基因序列分析技术进行比较。【结果】比较分析不同菌株16S rRNA和recA、groEL基因的亲缘关系, recA、groEL基因可以准确地完成乳酸乳球菌乳酸亚种和乳脂亚种的区分和鉴定。【结论】recA和groEL基因序列分析可以实现乳酸乳球菌乳酸亚种和乳脂亚种的区分, 因其具有快速、准确、稳定的特点, 可适合于乳酸乳球菌乳酸亚种和乳脂亚种间的快速分类鉴定。

摘要:【目的】研究稀土元素对细菌生理效应的影响及机理。【方法】用抑菌圈法和光电比浊法测定了硝酸镧和硝酸铈对蜡状芽孢杆菌抗性及生长的影响, 并用傅立叶变换红外光谱和荧光分光光度法研究了细菌细胞壁及胞内DNA的结构。【结果】40?50 mg/L硝酸镧增强了细菌对9%石炭酸, 0.135%升汞, 8×105 U/mL青霉素的抗性; 40?50 mg/L硝酸铈增强了细菌对9%石炭酸, 0.135%升汞, 8×105 U/mL青霉素和75%次氯酸钠的抗性; 稀土元素会加快蜡状芽孢杆菌生长和繁殖速度, 同时高浓度稀土元素的促进作用要比低浓度时更明显, 表明稀土元素可以刺激细菌繁殖; 红外光谱表明稀土元素会影响细菌细胞壁肽聚糖结构, 荧光分光光度法结果显示稀土元素会影响细菌胞内DNA的结构。【结论】细菌抗性的改变可能与细胞壁肽聚糖结构受到影响有关; 稀土元素对DNA的影响可能是抗性和生长受到影响的根本原因。

摘要:【目的】检测具有生淀粉降解活性的新型α-淀粉酶AmyP是否具有淀粉结合结构域(SBD)。【方法】通过结构域预测和序列分析, 推测AmyP的C端是一个SBD。将这段序列克隆、表达和重组蛋白纯化后, 采用亲和电泳和生淀粉吸附两种方法对重组表达的蛋白进行研究。【结果】AmyP的C端序列是一个新型的SBD, 根据序列特征可以将其划分在碳水化合物结合结构域(CBM) 20家族。该SBD与生大米淀粉的吸附能力最强, 生玉米淀粉次之, 不能与生小麦淀粉、生马铃薯淀粉和生绿豆淀粉吸附。【结论】α-淀粉酶AmyP在蛋白C端具有一个SBD, 有助于理解AmyP快速偏好性降解生淀粉的能力。

摘要:【目的】链霉菌染色体重组和外源DNA片段插入是影响其遗传多样性的主要因素。旨在考察放线菌型整合性接合元件(AICE)在链霉菌遗传多样性中所发挥的作用。【方法】基于AICE的特征性模块, 采用隐马尔科夫模型预测链霉菌基因组序列中的AICEs。【结果】在已全测序的12条链霉菌染色体和35个质粒中, 共识别出29个AICEs, 其中12个为首次报道。Streptomyces coelicolor基因组中发现了4个AICEs, 而其近缘的Streptomyces lividans却没有。【结论】AICEs都整合在链霉菌染色体的核心区, 且都具有典型的整合环出、复制和接合转移等核心模块, 这些可自行转移的元件在链霉菌基因组可塑性中扮演了重要角色。

摘要:【目的】分离和纯化梭柄松苞菇子实体多糖, 并对其结构和抗肿瘤活性进行研究。【方法】采用热水浸提法提取梭柄松苞菇子实体多糖, 采用DE-52纤维素柱和Sephadex G-100进行多糖的分离纯化, HPGPC测定多糖分子量, HPLC测定单糖组成, 红外光谱进行结构分析, 甲基化实验测定连接方式, 核磁共振测定异头碳构型, 采用S-180荷瘤小鼠模型对梭柄松苞菇子实体多糖抗肿瘤活性进行研究, 并测定了荷瘤小鼠血清细胞因子TNF-α、IL-2和IL-6的含量。【结果】从梭柄松苞菇子实体中分离纯化得到多糖命名为CVP-A, 结果表明, CVP-A平均分子量为10 289, 单糖组成主要为葡萄糖, 还含有少量木糖, 含量比约为15:2, 甲基化实验, 核磁共振以及红外光谱分析结果表明CVP-A主链为(1→4)-α-D-葡聚糖, 侧链连接在主链葡萄糖残基2号碳位置。S-180荷瘤小鼠模型实验表明, CVP-A对实验性S-180实体瘤具有较好的抑制作用, 连续10 d腹腔注射25、50和75 mg/(kg·d) CVP-A的昆明小鼠的肿瘤抑制率分别为31.99%、42.68%和60.18%。小鼠血清细胞因子测定表明, CVP-A能提高荷瘤小鼠血清TNF-α、IL-2和IL-6的含量。【结论】梭柄松苞菇多糖可能作为一个潜在的抗癌药物而开发利用。

摘要:【目的】筛选出具有抗菌和抗肿瘤活性的蒺藜内生真菌。【方法】采用牛津杯法、稻瘟菌模型及肿瘤细胞模型评价蒺藜内生真菌PDB和察氏培养基发酵产物的抗菌活性和肿瘤细胞毒性。【结果】PDB培养基发酵液和察氏培养基发酵液抑菌圈直径大于10 mm的菌株分别占总菌株数的19.05%和23.81%。PDB培养基发酵液和察氏培养基发酵液对稻瘟菌的最小抑制浓度(MIC)低于10%的菌株分别占总菌株数的19.05%和47.61%。对肿瘤细胞抑制率高于50%的PDB发酵产物占PDB发酵产物总数的52.38%, 而对肿瘤细胞抑制率高于50%的察氏发酵产物占察氏发酵产物总数的28.57%。【结论】部分蒺藜内生真菌的发酵产物具有抗菌和抗肿瘤活性。

摘要:【目的】研究葡萄酒发酵过程中原花色素对酿酒酵母氧化状态的影响。【方法】以一株商业酵母和一株实验室筛选酵母为研究对象, 向模拟葡萄汁培养基中添加0.1、1.0 g/L原花色素, 考察发酵末期酵母活菌数和存活率, 以及不同时期酵母超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)的活性和丙二醛(MDA)的含量。【结果】原花色素可以提高发酵末期活菌的数量及存活率, 同时会提高胞内SOD和CAT的活性, 降低胞内MDA的含量, 而且原花色素含量越高作用越明显。【结论】在发酵过程中原花色素可以清除细胞内活性氧, 对细胞产生保护作用, 进而保证发酵顺利进行。

摘要:微生物油脂是生物柴油生产领域具有广阔前景的新油脂资源。然而, 利用产油微生物进行油脂的工业化生产仍存在限氮条件下油脂生产强度不够高、对廉价高氮生物质原料的利用效率低等瓶颈问题。随着近年来发酵工程、生物信息学及分子生物学技术的发展, 国内外研究者利用不同策略优化微生物油脂的生产条件, 并对其油脂积累代谢途径进行改造, 旨在获得适用于工业化生产的产油性能优良的油脂菌。本综述总结了国内外利用生化工程、基因工程以及新兴的转录因子工程策略提高产油微生物油脂生产强度和扩大产油微生物廉价底物利用范围方面的研究进展, 并展望了基于组学研究、模块途径工程以及反向代谢工程的综合策略在理性改造产油微生物以提高其油脂发酵性能中的应用。

摘要:土壤呼吸是植物固定的碳由陆地生态系统进入大气的主要途径之一; 凋落物分解是养分循环的重要环节。陆地植物的90%以上可同菌根真菌形成共生关系, 菌根真菌对于植物获取环境中的养分具有重要的作用。然而, 其对土壤呼吸和凋落物分解的影响却经常在生态系统对环境变化的响应研究中被忽视。本文系统地综述了国内外相关研究进展, 对菌根真菌如何影响土壤呼吸和凋落物分解这两个过程及这种影响如何受到环境变化的制约做了全面的分析, 并对以往研究中存在的问题以及未来的研究方向提出了展望。

摘要:人和动物的粪便已成为水污染的重要污染源, 严重威胁着饮水安全和经济发展。水质污染微生物的传统检测指示菌是总大肠菌群、粪大肠菌群、埃希大肠菌、肠球菌和梭菌属。经过调查发现, 上述指示菌由于在体外能存活并繁殖, 并且不同宿主之间没有差异性, 不能准确用于追踪污染粪便的来源, 因此该指标难以直接说明粪便污染源和污染程度。最近的研究表明, Faecalibaterium作为水体粪便污染来源追踪的指示微生物具有很多优点。本文综述了粪便污染指示菌以及其相关替代方法在水质检测中的研究进展, 对各种指示菌进行了优、缺点比较, 展望了Faecalibaterium的应用前景。

摘要:微信作为一个较为成熟的网络交流软件, 被大家广泛使用, 对人们的工作、学习和生活产生了深远的影响。简要列举了目前大学兽医微生物学教学中现存的问题, 提出通过利用微信网络平台的优势和特点, 在师生间搭建微信网络平台辅助教学的作用。微信网络平台教学模式对于提高学生学习成绩、增进师生的情感交流、激励教师工作的热情和促进教师教学经验的交流都是大有裨益的。

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摘要:【目的】研究Sphingobacterium bambusaue及其紫外诱变菌株的石油降解功能。【方法】紫外诱变后筛选石油降解高效菌株; 以不同石油浓度、pH值及盐浓度优化培养条件, 用重量法检测高效菌株石油降解率。【结果】发现菌株S. bambusaue在石油降解培养基中培养5 d的石油降解率为25.86%, UV诱变高效菌株IBFC2009-S3培养5 d的石油降解为42.85%, 比始发菌株提高65.7%; UV诱变菌株IBFC2009-S3的优化培养条件为石油浓度0.5 g/L、pH值7.0以及NaCl质量浓度为10 g/L, 其石油降解率可达50.51%。【结论】首次报道S. bambusaue具有石油降解功能; 紫外诱变获得的菌株S3的石油降解能力较强。

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