强化丙酮酸-CO2途径对克雷伯氏菌合成1,3-丙二醇的影响

克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)中辅酶NADH的有效供给影响1,3-丙二醇的产量和得率,通过在K.pneumoniae强化丙酮酸-CO2途径,以提高胞内NADH水平和1,3-丙二醇产量.将来源于酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae W3 03)的甲酸脱氢酶基因fdh1和K.pneumoniae的丙酮酸甲酸裂解酶基因pfl B在K.pneumoniae中过表达,强化丙酮酸-甲酸-CO2途径.结果显示,单独表达fd h1、pfl B和共表达fhd1、pfl B基因的克雷伯氏菌与出发菌株相比,胞内NADH含量明显增加,1,3-丙二醇产量分别提高了8%、12%、18%,摩尔转化率分别提高了7.3%、13.2%、19.5%,除乙酸外其他副产物都有不同程度的降低.本研究表明,强化丙酮酸-甲酸-CO2途径提高了NADH的再生效率,促进了1,3-丙二醇的合成.     

克雷伯氏菌产1,3-丙二醇菌株选育及甘油脱水酶基因转录分析

通过对野生克雷伯氏菌(Klebsiella)进行紫外诱变,获得一株耐高浓度甘油及高浓度1,3-丙二醇的突变菌株A-39-3,该突变株产1,3-丙二醇的量较野生菌株提高了58%,副产物2,3-丁二醇和乙醇的量分别降低了27%和19%.为探讨突变株高产1,3-丙二醇的原因,通过对突变菌株发酵过程中关键酶的酶活跟踪分析,发现1,3-丙二醇氧化还原酶(PDOR)的酶活力与野生菌株相差不大,甘油脱氢酶(GDH)的酶活力略有下降,而突变菌株的甘油脱水酶(GDHt)的酶活力明显高于野生菌株.并采用半定量RT-PCR方法,从转录水平上比较甘油脱水酶基因的差异,结果发现突变菌株A-39-3甘油脱水酶基因的相对mRNA转录水平是野生菌株K的2.58倍,分析说明该突变株1,3-丙二醇产量的提高与关键酶基因dhaB的mRNA转录水平关系密切.     

产1,3-丙二醇新型基因工程菌的构建

以甘油为底物转化生产1,3-丙二醇的生物合成途径中,往往由于还原力NADH的不足,限制了1,3-丙二醇的合成,引起中间代谢产物3-羟基丙醛累积,进而抑制甘油脱水酶的活性,阻碍菌体的生长,严重影响1,3-丙二醇的合成途径.为了解决合成途径中还原力不足这一主要矛盾,本文以大肠杆菌和克雷伯氏菌染色体DNA为模板克隆得到yqhD和dhaB、dhaT基因,构建双启动子表达载体pEtac-dhaB-tac-yqhD及表达载体pUC-tac-dhaT,成功共转入E.coli JM109,得到可利用两种辅酶(NADH、NADPH)将片油转化为1,3-丙二醇且传代稳定的重组大肠杆菌双质粒系统,发酵结果表明,1,3-丙二醇产量提高了28.6%.图6表1参17     

培养条件对产酸克雷伯氏菌SG-11生物合成IAA影响的研究

研究了产酸克雷伯氏菌（Ｋｌｅｂｉｓｅｌｌａ ｏｘｙｔｏｃａ）ＳＧ－１１菌株的培养条件对其ＩＡＡ生物合成的影响。结果表明：该菌生长到稳定期时才开始大量产生ＩＡＡ;在基本培养基中,该菌对不同氮源的利用有别,在以（ＮＨ４）２ＳＯ４为氮源时,ＩＡＡ的产量最高,作为碳源的葡萄糖当加入浓度为６ｇ／Ｌ时,游离态ＩＡＡ的产量最高;在ＬＢ培养基中,当ｐ（Ｏ２）由正常值降低１／４时,ＩＡＡ的产生量陡然下降,灭菌前,把     

一株新分离的克雷伯氏菌对三苯基锡的降解性能及离子释放规律

研究了克雷伯氏菌在无机盐培养基和去离子水中对三苯基锡(TPhT)的降解性能,考察了不同时间TPhT降解率与各离子释放量的变化关系,为论证有机锡的微生物降解机理提供实验依据.5.0 g.L-1菌体处理120 h后,3.0 mg.L-1TPhT在无机盐培养基和去离子水体系中的降解率分别高达77.3%和60.9%.在TPhT降解过程中,TPhT会促进菌体离子的释放,加剧菌体的内陷并增加凋亡细胞的数量.TPhT的降解率与NH4+、Na+、PO34-、SO24-、NO2-的释放在0.01水平下显著正相关,Na+、NH4+、Ca2+的释放规律符合准二级动力学模式.XPS分析证明菌体降解TPhT 120 h前后细胞表面元素和基团没有发生改变,但TPhT则发生了转化.     

产1,3-丙二醇温控重组大肠杆菌JM109(pBV220-yqhD-dhaB)的构建

1,3-丙二醇(1,3-PD)是一种重要的化工原料,其最重要的用途是作为合成聚酯PTT的单体.由于微生物发酵法生产1,3-PD具有操作简单,不易产生有毒副产物等特点,已得到广泛关注.本研究在前期工作的基础上,分别获得了来源于肺炎克雷伯氏菌的甘油脱水酶编码基因dhaB和来源于大肠杆菌的1,3-PD氧化还原酶同工酶编码基因yqhD,利用温控表达载体pBV220串联构建了重组质粒pBV220-yqhD-dhaB,将其转化大肠杆菌得到产1,3-丙二醇温控重组大肠杆菌JM109(pBV220-yqhD-dhaB).该重组菌在LB培养基中,30℃好氧培养12 h至对数生长中期,再经42℃好氧诱导发酵4 h,测得胞内甘油脱水酶和1,3-丙二醇氧化还原酶同工酶的酶活力分别达到260 U/mg蛋白和140U/mg蛋白;在含甘油40 g/L的发酵培养基中,30℃好氧培养12 h至对数生长中期,再经42℃好氧诱导发酵4 h,测得发酵液中1,3-PD含量为8.5 g/L.这将为进一步构建基因工程菌生产1,3-PD打下坚实的基础.图6表1参18     

含油废水中一株高效油脂降解菌的筛选和鉴定

从中国海洋大学餐厅下水道废水中分离、筛选获得9株具有油脂降解能力的菌株。菌株ss-11油脂降解能力最强,在初始筛选条件下其降解率达47.29%。对ss-11的降解条件进行初步研究,结果表明,在初始豆油量为1.0mL·L-1,初始pH为7.5,摇床转速为140r·min-1,37℃下培养72h,该菌的油脂降解率达87.55%。通过菌落形态、生理生化特征、16SrDNA序列系统发育分析,将其鉴定为产酸克雷伯氏菌（Klebsiell aoxytoca）。     

葡萄糖脱氢酶基因的缺失对Acetobacter sp.碳源代谢及3-羟基丙酸合成的影响

3-羟基丙酸(3-HP)是一种新兴的高附加值平台化合物,醋酸杆菌(Acetobacter sp.)可高效催化1,3-丙二醇(1,3-PDO)合成3-HP,但其膜上脱氢酶亦可将葡萄糖氧化使培养液酸化,菌体生长受限导致生物量较低.利用同源重组技术对葡萄糖脱氢酶(GDH)基因gdh进行敲除,并考察该基因缺失对细胞生长、碳源代谢及3-HP合成的影响. gdh基因敲除后混合(葡萄糖、甘油)碳源培养条件下菌体量较野生菌提高了1.72倍;碳流分析显示葡萄糖在膜上被GDH氧化生成葡萄糖酸,大部分葡萄糖酸最终被氧化为2-酮基葡萄糖酸,少量经戊糖磷酸途径(PPP)途径被分解,而甘油经磷酸化后进入中心代谢途径或糖异生途径.本研究表明gdh基因敲除后混合碳源培养可大幅度提高菌体量且可以保证较高的催化合成3-HP性能,可为改善醋酸菌碳源利用及催化性能提供理论基础.     

抗生素对复合菌系降解17β-雌二醇的影响

为丰富17β-雌二醇(E2)优势降解菌种,采用富集驯化法从养殖场粪污中筛选到6株对E2降解率在25％以上的功能性菌株,经菌株鉴定及牛津杯抑菌试验后,构建复合菌系并选择最优组.通过分析温度、pH、盐度、底物浓度等对复合菌系降解E2的影响,确定最佳降解条件.针对养殖粪污抗生素残留问题,向降解培养基中添加6种常用抗生素,研究...     

基于希瓦氏菌合成的荧光碳点及其用于Fe3+和对硝基苯酚(p-NP)的检测

本文以Shewanella oneidensis MR-1为原料,通过一步水热法合成了荧光碳点(CDs@MR-1).采用透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和荧光光谱(PL)等手段对CDs@MR-1的形貌、结构和组成、表面基团以及光学性能进行了表征.研...     

青枯雷尔氏菌GMI1000菌株龙胆酸1,2-双加氧酶活性中心关键氨基酸残基的鉴定

生物信息学分析表明,位于青枯雷尔氏菌GMI1000菌株的染色体上的读码框RSc1087可能编码一个龙胆酸1,2-双加氧酶.本研究克隆、表达了该基因,并通过亲和层析对该基因表达产物进行了纯化.酶学测试结果证实,该基因编码的正是龙胆酸1,2-双加氧酶.SDS-PAGE结果表明,该酶亚基分子量约为38×103.基因的定点突变揭示105位、107位和146位组氨酸残基是该酶活性中心的关键氨基酸残基.     

青枯雷尔氏菌GMll000菌株龙胆酸1，2-双加氧酶活性中心关键氨基酸残基的鉴定

生物信息学分析表明,位于青枯雷尔氏菌GMI1000菌株的染色体上的读码框RSc1087可能编码一个龙胆酸1,2-双加氧酶.本研究克隆、表达了该基因,并通过亲和层析对该基因表达产物进行了纯化.酶学测试结果证实,该基因编码的正是龙胆酸1,2-双加氧酶.SDS-PAGE结果表明,该酶亚基分子量约为38×103.基因的定点突变揭示105位、107位和146位组氨酸残基是该酶活性中心的关键氨基酸残基.     

皮氏罗尔斯通氏菌株DX-T3-01的耐镉性能及镉富集机理

从江西德兴铜矿土壤中分离筛选到一株具有较强耐镉(Cd)能力的细菌DX-T3-01,经生理生态及16S rRNA分析进行鉴定,研究其对不同浓度Cd2+的耐受特性及对重金属Zn2+、Cu2+、Ni2+的耐受性,进一步利用扫描电镜-能谱仪(SEM-EDX)和红外光谱(FTIR)探讨菌株对Cd2+累积去除的机理.经鉴定,耐镉细菌DX-T3-01为皮氏罗尔斯通氏菌(Ralstonia pickettii);Cd2+最高耐受浓度(MTC)为16 mmol L-1,最低抑制浓度(MIC)为4 mmol L-1,并可耐受一定浓度的Zn2+、Cu2+;菌体积累Cd2+后细胞表面有沉淀物附着并有镉元素检出,对Cd2+的累积主要依靠细胞壁上—PO43-、胺基中的—C—N—、—M—O(O—M—O)、C=O和酰胺基(—CO—NH—)基团.图5参16     

基于回补途径的TCA循环改造对克雷伯氏菌生长和甘油代谢的影响

回补途径和TCA循环在克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)的中心代谢中扮演着十分重要的角色.通过过表达回补途径的关键酶磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PPC)和柠檬酸(TCA)循环的关键酶柠檬酸合成酶(GLTA)将磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)和乙酰辅酶A节点的碳流引入TCA循环,以考察基于回补途径的TCA循环强化对K. pneumoniae生长和甘油代谢的影响.结果显示:单独过表达ppc或gltA基因,TCA循环还原和氧化分支的中间代谢产物琥珀酸和α-酮戊二酸分别增加了8.3倍和1.2倍,甘油利用能力明显增强,除2,3-丁二醇外,其他副产物积累量均有所下降,但1,3-PDO产量分别降低了23.3%、5.9%.共表达ppc和gltA基因后,与对照菌相比,生物量降低了35.7%,甘油利用能力进一步增强,1,3-丙二醇产量提高了10.2%,所有副产物积累量均有所减少;与单独过表达ppc或gltA基因相比,乙醇、乳酸、乙酸积累量未有明显变化,但生物量略有提高,2,3-丁二醇积累量显著降低.上述结果表明通过共表达磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶和柠檬酸合成酶强化TCA循环能够提高菌株的甘油利用能力,弱化副产物合成,强化1,3-丙二醇的合成.(图4表2参19)     

聚乙烯醇缩-5-甲酰基-2,4-二羟基苯偶氮安替比林液-固萃取和光度测定镍的研究

本文报道了2,4-二羟基-5-安替比林偶氮苯甲醛(DAP)及DAP与聚乙烯醇(PVA)的缩合产物(PV·DAP)的合成.并利用PV·DAP做萃取剂,析相萃取和光度测定了铝合金和环境水样中的镍.实验结果还表明,高分子显色剂与相应的小分子试剂相比,在液-固萃取方面表现为易获得高萃取率且不受萃合物电性的影响,在光度测定方面则表现出较高的灵敏度和稳定性.从而说明试剂的高分子化可改善其性能.     

羟基磷灰石对棕壤和红壤铜吸附的影响

采用等温平衡法,观测了羟基磷灰石对红壤、棕壤铜吸附量的影响,并应用Freundlich方程Cs=KfCen分析了土壤铜的吸附特征。结果表明,棕壤对铜的吸附能力明显高于红壤。以n（磷）∶n（铜）=1∶1向棕壤与红壤中施用羟基磷灰石,会增加两种土壤对铜的吸附量。其中,羟基磷灰石影响红壤对铜吸附能力明显高于棕壤。增加羟基磷灰石的施用量,会增加红壤与棕壤对铜的吸附量,提高土壤铜的吸附能力。高量羟基磷灰石[n（磷）∶n（铜）=4∶1]的作用效果最为明显;与对照相比,铜的吸附量分别增加62.1%和28.4%。据此推测,在铜污染红壤或棕壤上,可以选用羟基磷灰石作为磷肥的肥源。     

1,3-二苯胍对斑马鱼早期生命阶段的影响

1,3-二苯胍(1,3-diphenyl guanidine, DPG)是橡胶生产过程中添加的硫化促进剂,在水环境中广泛存在。然而作为水环境中的一种污染物,目前DPG对水生生物的毒性及其机制的研究极为匮乏。为了研究DPG对水生生物的生殖发育毒性及潜在机制,选择水生模式生物斑马鱼(Danio rerio)作为受试生物。将斑马鱼胚胎分别暴露于浓度为30、100和300μg·L^-1的DPG溶液中120 h,通过转录组测序、基因表达水平定量分析及性激素水平测定(雌二醇和睾酮)来探究其对斑马鱼早期生命阶段的生殖发育毒性及机制。转录组测序结果表明,DPG暴露可以显著影响与精卵识别及生殖细胞发育相关的生物学过程。DPG暴露使类固醇合成通路相关基因(cyp11a1、cyp17a1、cyp19a1a、hsd17b1、ar)的转录表达显著上调。激素结果表明DPG暴露导致斑马鱼仔鱼体内雌二醇水平显著升高。以上研究结果表明,在分子水平上,DPG能够影响斑马鱼胚胎及仔鱼的发育,但是在个体水平上仍然缺乏直接的证据揭示DPG暴露对斑马鱼生殖和胚胎发育的不良结局。本研究为DPG对水生生物的毒性研...     

松材线虫对其携带的一株细菌繁殖和致病性的影响

采用黑松(Pinusthunbergii)无菌苗和愈伤组织的接种试验证明,松材线虫携带的洋葱伯克霍尔德氏菌(Burk-holderiacepacia)B619菌株的繁殖及对黑松的致病性受松材线虫的影响.进一步的研究表明,松材线虫的分泌物及死尸均可促进该菌株的生长繁殖和致病作用,且活线虫的促进作用比死尸更加显著,这可能是由于松材线虫提供给该菌株某些重要的营养物质.试验还发现,松材线虫分泌液经高温处理后对致病细菌繁殖的促进活性下降.表5参18     

黑鲷(Sparus macrocephalus)暴露苯并(a)芘后胆汁中代谢产物3-羟基-苯并(a)芘的剂量与时间-效应关系研究

通过实验室生态毒理实验,研究黑鲷(Sparus macrocephalus)暴露苯并(a)芘(BaP)后,鱼体胆汁中代谢产物3-羟基-苯并(a)芘(3-OH BaP)的剂量-时间-效应关系,结果显示:胆汁中3-OH BaP的浓度随暴露时间的延长呈现先上升然后在7d后开始逐渐降低的变化趋势; 胆汁中3-OH BaP浓度随暴露浓度的升高而不断升高,呈现明显的剂量-效应关系.表明胆汁中的3-OH BaP反映了环境中母体BaP的浓度,是一个有效的污染监测生物标志物,3-OH BaP对于较短时间BaP暴露具有很好的指示作用.     

不同栽培措施对水稻田甲烷释放、甲烷产生菌和甲烷氧化菌的影响

本文报导不同栽培措施下水稻田甲烷释放的特性和甲烷产生菌、甲烷氧化菌的数量、种类。结果表明,水稻田的甲烷释放,无论是早稻还是晚稻,成活期每天的释放量较少,随着生长逐渐增加,至分蘖期达到最高,随后又逐渐减少,长期淹水和施用高量氮肥或有机肥可以明显地增加水稻田的甲烷释放量。水稻田土壤中产甲烷细菌的数量湿灌溉少氮处理少于其他各处理,其他各处理间无明显差异。早稻生长前期较后期土壤中的产甲烷菌数量低2—3个数量,晚稻生长中期略高于生长前期和后期。甲烷氧化菌数量在早稻生长期间从10~3～10~4/g干土增加到生长后期的10~8/g干土。在晚稻生长期间维持在10~8/g干土。产甲烷细菌的种类主要为甲烷杆菌属(Methanobacterium)和甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)的种。甲烷氧化菌主要为杆状,除甲烷外还能利用其他基质的兼性异养型甲基营养型细菌。