纳米氧化铜对酿酒酵母的细胞毒性机制研究

以模式生物酿酒酵母BY4741为研究对象,测定了不同粒径的纳米CuO(CuO-NPs)及常规CuO在SD-Ura培养基中的水合粒径和溶出的可溶性铜含量,研究了CuO-NPs、常规CuO和Cu2+对酿酒酵母的细胞毒性效应及胞内活性氧(Reactive Oxide Species,ROS)的产生.结果发现,CuO-NPs对酵母的细胞毒性远大于常规CuO,而Cu2的细胞毒性最强,不同粒径的CuO-NPs对酵母的细胞毒性无显著性差异.酵母受试不同形态的铜4h后,常规CuO有30.75％～51.25％的可溶性铜溶出,而CuO-NPs溶出的可溶性铜高达77.32％～ 100％,且溶出的可溶性铜受pH的影响.Cu2产生的ROS最多,CuO-NPs产生的ROS的平均荧光强度(Mean fluorescence intensity,MFI)在1265～2329之间,但两者之间无显著性差异,常规CuO产生的ROS的平均荧光强度最低,约1000.上述试验表明,CuO-NPs对酵母的细胞毒性主要是由可溶性铜和ROS引起的,团聚作用和尺寸效应对CuO-NPs的毒性影响不明显.该结果可为纳米金属氧化物的安全性评价提供科学依据.     

味精废水生产饲料酵母的研究

谷氨酸发酵的一步冷冻等电点废液含有丰富的有机物,可作为微生物的营养。采用新型的气升式生物反应器、热带假丝酵母新菌株直接生产高浓度的单细胞蛋白(饲料蛋白),同时降低了废水中COD74.7％,pH从3.2上升到6.0～6.5。该技术不仅有经济效益,而且有良好的环境效益和社会效益。     

苯丙氨酸解氨酶高活性红酵母(Rhodotorula sp.)CIBAS A 1401菌株的鉴定

红酵母菌株(Rhodotorula sp．)CIBAS A 1401是一株分离自我国西南天然源的具有生物技术用途的高活性苯丙氨酸解氨酶(PAL)菌种．它已经在我国作为工业生物催化酶源菌种，用于PAL／反式-肉桂酸生物转化途径生产L-苯丙氨酸(L—Phe)．该菌株细胞多为球形或卵圆形，单个或几个细胞连结成串珠，多端出芽；在麦芽汁琼脂上产生橙红色菌落，有光泽，表面粘稠，边缘整齐平滑；在马铃薯琼脂上生长不形成菌丝或无假菌丝；不形成掷孢子，不发酵任何糖，能以硝酸盐为唯一氮源，可同化葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、松三糖、D-甘露糖、甘露醇、D-木糖、D-山梨醇、D-果糖、乙醇和甘油；不能同化肌醇、赤藓醇、蜜二糖等；无有性生殖现象．按照其形态培养特征和生理生化特征，A1401菌株鉴定为粘红酵母(Rhodotorula glutinis Harrison)，并命名为粘红酵母：Rhodotorula glutinis CIBAS A 1401．图3表1参12     

长江、汉江水源水及其自来水中有机物生物毒性的比较

应用XAD-2大孔树脂对长江、汉江(武汉)水源水及其自来水水样中的有机物进行吸附和富集,经洗脱、浓缩、干燥,提取其非挥发性有机物(NVOCs),通过致突变试验(Ames test)和重组酵母雌激素测评试验(YES)分别检测其致突变性与类雌激素效应.结果显示,2008年平水期,水中NVOCs除了长江出厂水对TA98(＋S9)的致突变性检测结果为阴性外,其他水样均为阳性;丰水期除长江水源水外,其他水样对TA98的致突变性为阳性;枯水期在不加S9的条件下,仅长江出厂水、管网末梢水对TA98的致突变性为阳性,其余水样均为阴性.各水样的NVOCs对TA100(±S9)的结果均为阴性.平水期长江、汉江水源水和枯水期长江水源水中的NVOCs均可检出类雌激素效应,丰水期水源水以及各水文期自来水中的NVOCs未显类雌激素效应.2007～2009年不同水文期长江和汉江自来水中NVOCs的致突变比活性均高于水源水;长江、汉江各水样中具有致突变作用的有机物主要为移码型直接致突变物.长江水源水NVOCs的类雌激素效应高于汉江,经自来水厂处理后的出厂水以及管网末梢水中的NVOCs未检出类雌激素效应.     

定点突变对扩展青霉脂肪酶热稳定性的改善

利用重叠延伸PCR方法对扩展青霉脂肪酶基因进行体外定点突变,构建了K115R与随机突变体ep8双突变的重组质粒pAO815-ep8-K115R.将该质粒电转化到毕赤酵母GS115中进行异源表达,获得双突变体脂肪酶PEL-ep8-K115R-GS.与野生型脂肪酶PEL-GS和随机突变体脂肪酶PEL-ep8-GS进行比较,发现双突变体脂肪酶PEL-ep8-K115R-GS在40℃温浴30 min后残余酶活为89%,比野生型脂肪酶PEL-GS和随机突变体脂肪酶PEL-ep8-GS分别提高54%和27%;双突变体脂肪酶PEL-ep8-K115R-GS的Tm值为42.2℃,比野生型脂肪酶PEL-GS提高3.5℃,比随机突变脂肪酶PEL-ep8-GS提高2.0℃.研究结果表明对扩展青霉脂肪酶的分子改造能提高其热稳定性.     

多拷贝表达转鲑鱼降钙素基因酵母的急性、亚急性毒性

口服转鲑鱼降钙素基因酵母为鲑鱼降钙素的应用开辟了一条新的途径.为评价转鲑鱼降钙素基因酵母的安全性,将转基因酵母分别灌胃昆明种小鼠和Wistar大鼠进行急性毒性实验(7 d)、亚急性毒性实验(8周).急性毒性实验结果表明灌喂转基因酵母对小鼠无致死效应(LD50>10 000 mg/kg);亚急性毒性实验中高(2.0 g/kg)、低(0.5 g/kg)剂量组动物的一般状况、体重、主要脏器系数、血液学指标及血液生化指标与各对照组比较,均未见明显差异(P>0.05),组织病理切片检查未发现病理性变化.实验结果说明转鲑鱼降钙素基因酵母不会对实验动物造成不良影响,是安全无毒的.图3表3参16     

除臭酵母JZ-6发酵条件的研究

为给除臭酵母JZ-6的工业化生产提供参考依据,通过单因素试验和正交试验,以酵母JZ-6对恶臭中主要臭气物质氨气的去除率为指标进行试验。确定了除臭酵母JZ-6的优化发酵条件为:接种量为8%,培养基起始pH为4,500mL瓶中装液量为150 mL,发酵温度为30℃,培养时间为24 h,在此发酵条件下,该菌株对氨的去除率达88.6%。     

多不饱和脂肪酸与粘红酵母低温适应性的关系

以一株粘红酵母(Rhodotorula glutinis)YM25079为研究对象,分析其低温生长适应性与细胞膜流动性、膜脂脂肪酸含量的变化以及多不饱和脂肪酸合成关键基因——Δ12-脂肪酸脱氢酶基因mRNA转录水平的关系.结果显示,YM25079在5-30℃温度条件下均能生长,最适生长温度为15℃.在15℃培养条件下,YM25079细胞膜流动性没有明显降低,但是多不饱和脂肪酸含量显著提高,由25℃时29.4%增加到15℃时的55.39%,而且15℃时Δ12-脂肪酸脱氢酶基因mRNA转录水平提高了5倍.这些研究结果表明,粘红酵母YM25079的低温生长适应性可能是通过提高多不饱和脂肪酸合成相关基因的表达水平,增加膜脂中多不饱和脂肪酸含量,维持低温条件下细胞膜的流动性来形成的.     

植物乳杆菌BBE7的胆盐水解酶基因在毕赤酵母中的分泌表达

由于用大肠杆菌对植物乳杆菌来源的bsh基因进行胞内和胞外表达时,它们很容易形成包涵体,而且大肠杆菌的内毒素会显限制BSH的应用,所以利用毕赤酵母这一高效的表达系统对其进行了分泌表达.首先用融合PCR的方法将信号肽α-factor与BSH连接,然后再克隆到质粒pPIC9K上,得到重组质粒pPIC9K-α-factor-BSH.重组质粒经过SalⅠ线性化后转化至毕赤酵母GS115.表达产物经SDS-PAGE分析和酶活测定发现,重组BSH的相对分子质量(Mr)和胞外酶活分别为37.0×103和1.08 U mL-1.通过正交实验[L9(34)]对发酵条件优化后,胞外总酶活达到2.69 U mL-1,比原来提高了1.49倍.研究为胆盐水解酶的分离纯化、酶学性质研究以及大规模生产奠定了一定的基础.     

北京官厅水库水体甲状腺激素干扰效应检测及特征

应用重组人甲状腺激素受体(hTR)基因酵母快速测试方法,检测北京官厅水库水体类/抗甲状腺激素干扰效应,并分析其地理分布、季节分布特征以及水体甲状腺激素干扰化合物(TDCs)组成特征.结果表明:官厅水库水体检出了显著的抗甲状腺激素干扰效应,与其它研究区域相比,效应处于较低到中等水平;入库河流对库区水质产生显著影响,且入库河流水质受季节影响显著,因此,库区水体不同季节甲状腺激素干扰水平存在差异;C18固相萃取柱对抗甲状腺激素干扰效应的去除率在61.9%~92.3%,表明官厅水库水体中的甲状腺激素抑制活性物质多集中在有机组分,加入30mg/L的EDTA后TR抑制活性显著降低,表明官厅水库水体中TDCs除有机化合物外可能还包含重金属类无机化合物.