定点突变提高羰基还原酶ChKRED03的热稳定性

羰基还原酶不对称还原前手性酮生成相应的手性醇,广泛应用于手性药物、农业化学品和液晶材料等结构复杂的化合物的合成.本实验室自有羰基还原酶ChKRED03催化3,5-二(三氟甲基)苯乙酮、1-苯基-2-丙烯基-1-酮类、N-叔丁氧羰基-3-哌啶酮(NBPO)等底物具有优异的立体选择性和良好的活力,但是该酶较低的热稳定性不利...     

淡紫拟青霉对辛硫磷的降解效应

采用菌、药混合培养的方式研究淡紫拟青霉对降解辛硫磷的降解作用,并探讨不同培养基、不同加药量及继代培养对降解效能的影响.结果表明:菌、药混合培养5d,辛硫磷的降解率可达96%以上.降解率随加药浓度的升高而下降,摇瓶培养液中的加药量达到8000μg/mL时,辛硫磷的降解率明显下降为25.51%.察氏、孟加拉红、PDA培养液降解力最强,在辛硫磷添加量达400μg/mL的摇瓶培养液中,菌、药混合培养5d,降解率可达98%以上.短期内继代培养对淡紫拟青霉菌的降解能力没有明显影响,所有继代培养处理对辛硫磷的校正降解率均在94%左右,且无显著差异.以上结果初步证实,淡紫拟青霉对有机磷农药具有显著的生物降解活性.图2表3参19     

黑曲霉多聚半乳糖醛酸酶AnPGA耐热性和酶活性的定向改造

果胶是一种蕴藏丰富的生物质资源,多聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonase,PG)是降解果胶的关键酶,在食品领域也有很广泛的应用,其酶活性和耐热性是制约果胶及其自身利用的关键.采用PoPMuSiC工具结合分子动力学模拟对Aspergillus niger SC323来源的多聚半乳糖醛酸酶AnPGA进行改进,预...     

添加剂对绿色木霉JQF-04纤维素酶热稳定性的影响

如何提高酶蛋白的热稳定性是分子生物学、微生物学、生化工程学等学科长期所关注的重要研究课题之一.本文研究了多种添加剂对绿色木霉纤维素酶热稳定性的影响.在60℃的溶液中,多元醇(乙二醇、甘油、赤藓糖醇、木糖醇和山梨糖醇)能提高该酶的热稳定性,随着浓度的增加,赤藓糖醇、木糖醇和山梨糖醇促进酶的热稳定性呈线性增高;适当的多元醇分子长度对该酶的热稳定性有最优的保护效应;不同浓度和不同分子量的聚乙二醇对该酶的热稳定性具有明显的影响;在无机盐中,单价金属阳离子比二价金属阳离子更能显著地提高该酶的热稳定性;酶液溶剂的改变直接影响着该酶的热稳定性,该酶在D2O溶液中比在水溶液中稳定,其酶活半衰期延长了2.6倍.研究表明,热环境使酶蛋白分子的螺旋结构发生变化而失活,但某些溶质和溶剂的存在可能通过作用于蛋白质分子的三维结构而影响该酶的热稳定性.图7参15     

几种诱导子对青霉PT95菌株固态发酵产生类胡萝卜素的影响

分别用粗糙脉孢菌(Neurosporacrassa)、紫红曲霉(Monascuspurpureus)、掷孢酵母(Sporobolomycesroseus)、深红酵母(Rhodotorularubra)、诺卡氏菌(Nocardiasp. )N89和游动放线菌(Actinoplanessp. )A05的细胞壁制成6种诱导子.当在玉米培养基中添加适量诱导子进行诱导培养时,青霉PT95菌株的菌核生物量和菌核中积累的类胡萝卜素含量有了显著的提高(P<0. 01),从而提高了PT95菌株的类胡萝卜素产率.其中, 4种真菌诱导子的效果明显好于另外2种放线菌诱导子,紫红曲霉诱导子的效果最好.当培养基中紫红曲霉诱导子的质量分数为100μg/g时,每百克玉米的类胡萝卜素产率达到14 446μg,比对照提高176%.除紫红曲霉诱导子外,其余5种诱导子都能显著提高总色素中的β-胡萝卜素百分含量(P<0. 01). 表4参9     

自剪切及活性相关位点的组合突变提高头孢菌素C酰化酶水解活力

7-氨基头孢烷酸是合成头孢类抗生素的重要中间体,利用头孢菌素C酰化酶直接催化头孢菌素C获得7-氨基头孢烷酸的一步酶法与其它方法相比更加经济和环保,其关键是获得高活性的头孢菌素C酰化酶.本文以来源于Pseudomonas sp.KAC-1的Ⅰ类头孢菌素C酰化酶(CPCase-kac)蛋白序列为模版,对其基因进行全局优化设计,人工合成目的基因,并克隆至表达载体p ET28b,实现了CPCase-kac的高效表达.但是重组蛋白CPCase-kac表达活性较低,且自剪切不彻底,表达蛋白中存在前体形式的CPCase-kac,而头孢菌素C酰化酶的自剪切和活性往往相关.对CPCase-kac分子中影响活性的Y150、Q220、F347氨基酸位点进行饱和突变发现,活力提高的突变体Q220W、Q220G其第二次自剪切明显降低,而活力提高的突变体Y150R、Y150N、Y150H、Y150W及F347H、F347Y,自剪切却没有显著影响.将这些突变进行组合,最终得到了比活力提高了8.3倍的突变体Y150W/Q220G/F347Y.虽然Y150W/Q220G/F347Y突变体活性显著提高,但是其也具有Q220G较差的第二次剪切的特性.同时发现,外部条件改变可以影响CPCase前体或α’亚基的继续自剪切.这些发现为进一步提高CPCase-kac活性及应用打下了基础.     

磺胺和四环素类抗生素对大肠杆菌联合突变效应的研究

抗生素的滥用造成的环境安全问题已不可忽视,关于抗生素联合毒性效应研究较多,但联合突变效应研究较少。因此,本文以大肠杆菌为受试生物,研究了2种磺胺类抗生素(磺胺氯哒嗪(SCP)、磺胺二甲嘧啶(SMZ))和3种四环素类抗生素(二甲胺四环素(MH)、盐酸四环素(TH)和盐酸强力霉素(DH))单一及联合暴露时对大肠杆菌的突变效应。结果表明:在单一暴露下,磺胺类抗生素会促进大肠杆菌的突变效应,四环素类抗生素没有明显的促进作用;联合暴露下,磺胺类抗生素对大肠杆菌突变效应为相加,磺胺和四环素类抗生素对大肠杆菌突变效应为拮抗。本研究初步探索了抗生素对大肠杆菌的联合致突变风险,为今后环境中抗生素混合暴露的生态风险评价和抗生素污染控制标准制定提供一种理论支撑。     

抗生素和纳米银对大肠杆菌的联合毒性和抗性突变诱导效应

抗生素和纳米银因在各自领域的大量应用而不可避免地进入环境中,对生态环境尤其是微生物群体构成联合暴露的风险,但是二者对细菌生长和耐药性的联合作用,目前受到的关注较少.本研究测定了两种抗生素（四环素和氯霉素）以及纳米银（10—15 nm）对大肠杆菌的联合毒性及对细菌抗性突变的诱导作用,并对相关机制进行了初步探讨.结果表明,抗生素和纳米银对细菌的联合毒性呈现协同效应,但是二者联合作用下细菌对利福平的抗性突变频率显著降低. DNA测序和分子对接结果表明,编码利福平靶标蛋白的rpoB基因发生点突变,导致突变后的靶蛋白与利福平的结合能降低.同时,qPCR结果表明抗生素和纳米银联合作用时,细菌胞内rpoS、dinB和mutS等基因表达显著上调,可能是抗性突变频率在联合作用下降低的主要原因.本研究揭示了抗生素和纳米银联合作用对细菌抗性突变的影响,有利于全面认识二者联合暴露的环境和健康风险.     

DNA聚合酶对PCR方法检测基因点突变的干扰分析

以野生型斑马鱼p53基因外显子7为目的片段,运用变性高效液相色谱(DHPLC),比较分析三种常用的商品DNA聚合酶对聚合酶链式反应(PCR)技术检测基因点突变的影响.DHPLC检测结果显示,Promega Shanghai公司Taq DNA聚合酶,Promega公司Taq DNA聚合酶和BD Biosciences公司高保真酶Advantage-HF2的分子突变频率分别为14.3%,5.95%和0.76%.通过DNA直接测序法确认表明,Promega公司Taq DNA聚合酶和BD Biosciences公司高保真酶Advantage-HF2的碱基突变频率分别为3.61×10-4和7.69×10-5.研究表明,不同的DNA聚合酶对PCR技术的检测结果有明显影响,高保真酶Advantage-HF2所造成的碱基错配率明显低于其它两种商业化Taq酶.     

城市空间扩展对生态系统服务价值的影响——以南宁市区为例

以南宁市区1994～2004年土地利用统计数据为基础,参照中国陆地生态系统服务价值系数,分析了南宁市区土地利用变化特征及其对生态系统服务价值的影响。结果表明,10年来,南宁市区土地利用变化比较剧烈,建设用地增加明显,且占用耕地和林地现象较为突出,林地、草地和水田面积减少较多,园地、旱地面积增加明显;区域生态系统服务价值由1994年的8751．9×106元／a下降到2004年的8 636．5×106元／a,区域生态系统服务功能出现明显衰退。     

草酸青霉菌Penicillium oxalicum IM-3对氯代吡啶烟碱类杀虫剂的代谢作用

从土壤中分离出1株可降解氯代吡啶烟碱类杀虫剂啶虫脒(AAP)的丝状真菌菌株IM-3,经形态观察和18S rDNA序列比对,IM-3菌株被鉴定为草酸青霉菌(Penicillium oxalicum).培养14 d,P. oxalicum IM-3在矿物盐培养基中可降解41.6%的啶虫脒、14.1%的吡虫啉(IMI),但不降解噻虫啉(THI)和烯啶虫胺(NIT).HPLC和LC-MS/MS分析显示,啶虫脒降解途径为N-脱甲基生成IM 2-1和氧化断裂氰基亚胺基生成IM 1-3.     

克拉维酸产生菌的诱变育种

以克拉维酸产生菌棒状链霉菌Streptomyces clavuligerus CCRC11518 Ⅲ50为出发菌株,比较各种物理和化学诱变剂处理对其克拉维酸生物合成的影响,确定亚硝基胍为棒状链霉菌诱变育种的诱变剂及其处理剂量为2 mgmL-1、40 min.经业硝基胍处理40 min(处理浓度为2 mg mL-1)后,采用新颖理性化筛选方法,通过筛选自身代谢产物抗性突变株、克拉维酸抗性突变株和链霉素抗性突变株,最终得到一株克拉维酸高产菌Ⅵ118,其克拉维酸产量较出发菌株提高了67.9%.该高产突变株在琼脂斜面培养基上连续传接10代,克拉维酸产量保持稳定.     

青霉木质纤维素降解酶系研究进展

越来越多的研究表明青霉属(Penicillium)真菌中的一些种类不仅能分泌组成齐全、酶活较高的木质纤维素降解酶系,而且具有易培养和生长快的优势.本文就国内外对青霉菌木质纤维素降解酶系研究的最新动态进行了综述,包括菌株的选育、纤维素酶系的特性与合成调控,以及基因分析与克隆.同时介绍了斜卧青霉纤维素酶系的生产与发酵工艺,以及酶解过程分析等相关研究进展.表4参48     

Decolorization of anthraquinone dye with immobilized Penicillium jensenii

Cells of Penicillium jensenii were immobilized by entrapment in natural and synthetic polymeric matrices. The decolorization of Reactive Brilliant Blue KN-R by immobilized cells has been studied. It was found that CA-immobilized cells could effectively decolorize reactive brilliant blue KN-R. Many factors affecting the decolorization process were studied, including: pH, temperature, dye concentration, shaker speed and culture time. The reusability of the immobilized cells was evaluated with repeated-batch decolorization experiments. The optimum pH, temperature, shaker speed and culture time of decolorization with CA-, CGN-, and PAA- immobilized cells are 4.0 and 30 degrees C and 150r/min and 48hr respectively, dye concentration could have some effects on decolorization. After four repeated experiments, the decolorization rate of CA-, CGN-, and PAA- immobilized cells could still remain 73.6%, 60.8%, 50.5%, respectively.     

一株高效解磷细菌的紫外诱变选育及其在红壤稻田施用效果

红壤对磷有强大吸附固定力,磷肥易被土壤中活性铁、铝固定而使有效态磷转化为各种形态的非有效磷,从而大大降低磷肥的利用率。解磷菌能使土壤中难溶性或不溶性的磷转化为易于被植物吸收利用的磷。通过对江西鹰潭红壤分离筛选并经过紫外诱变获得一株性状稳定的高效解磷细菌Y8。经鉴定,菌株Y8为蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus）。通过与生产中应用的徐州华龙高效复合菌肥厂的解磷细菌X3相比,菌株Y8降解有机磷、溶解Ca3（PO4）2的能力均比较高,分别为155.3mg·L^-1和240.1mg·L^-1。研究各种理化因子对菌株Y8解磷能力的影响,确定了菌株Y8的最佳培养条件为葡萄糖20g·L^-1、NH4（SO4）21.5g·L^-1、pH7.0、温度为35℃,在该条件下菌株Y8溶解Ca3（PO4）2的量为295.6mg·L^-1。在江西鹰潭红壤稻田的施用试验表明,将菌株Y8制成微生物菌剂施用于水稻田可起到减施化肥的作用。     

Fenton试剂预处理提高钻井废水可生化性

采用Fenton试剂预处理钻井废水,研究了Fenton反应中各影响因子对废水COD去除率、 BOD5/COD值的影响并分析其作用机制,确定了最佳条件,即初始pH为4.0, H2O2/Fe2 (摩尔浓度比, c∶c)＝20, H2O2/COD (质量浓度比, w∶w)＝1,反应时间为2 h.在该条件下,废水的COD去除率约为40%, BOD5/COD值从0.002～0.003提高至0.15～0.2,可生化性得到很大提高,为后续生物处理创造了条件.紫外-可见吸收光谱分析表明,可生化性的改善主要是由于有机物的分子结构发生了变化.     

草酸青霉BZH-2002果胶酶系的纯化及其诱导抗病作用

采用超滤浓缩、亲和层析、阳离子交换柱层析、SephadexG-100凝胶过滤层析等步骤,由草酸青霉菌果胶酶发酵液最终分离得到3个电泳纯的内切聚半乳糖醛酸酶主要组分P-1、P-2和P-3.经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳测得各组分的分子量(Mr)均为41×103.上述果胶酶组分稀释成不同浓度后分别喷雾处理供试黄瓜,表明3个组分均能不程度地诱导黄瓜对黑星病抗性的提高,在酶活力200UmL-1条件下,3个组分的诱导效果分别为35.18%、57.11%和38.83%,而且3个组分在试验浓度下对病菌孢子萌发和芽管生长均没有影响.图3表3参20     

微波诱变选育耐酸高效厌氧产氢菌

为获得厌氧产氢菌的高效突变株,以产氢菌H-8为原始菌株进行微波诱变处理,对微波诱变参数进行了优化,考察了突变株的遗传稳定性、产氢特性及耐酸性.经过微波(低火)物理诱变得到5株高产氢突变株HW7、HW33、HW181、HW184和HW195,多次传代实验表明, HW195是稳定的高产突变株.突变株HW195具有较好的耐酸性,在pH值为2.8时仍能生长.通过间歇发酵实验,其最大产氢量和最大产氢速率分别达到2 460 mL/L培养基和340 mL L-1 h-1,比原始菌分别提高了50.7%和41.7%.图7表2参13     

Determination of cadmium in water and herbal medicine by Penicillium chrysogenum immobilized on silica gel for flame atomic absorption spectroscopy

Penicillium chrysogenum was immobilized on silica to develop a simple and cost effective method for solid phase extraction of Cd(II) and determination using flame atomic absorption spectrometry (FAAS). The sorbent was characterized by Fourier transform infrared spectroscopy and packed into a column. The conditions for quantitative sorption and desorption of Cd(II) were optimized. The preconcentration factor was 100 while detection limit was 0.61 µg L^?1 with a relative standard deviation of 1.0%. The method was applied for determination of Cd in herbal medicine and tap water.