木质素降解酶研究进展与外生菌根真菌

综述了木质素降解酶系统的组成、分子生物学研究和主要影响因子的研究进展,以及国内外在外生菌根真菌产木质素降解酶方面的研究,阐述了其在有机污染土壤修复中的优势。木质素降解酶系统能够降解多环芳烃、氯代芳烃、硝基有机物和染料等多种环境污染物。许多外生菌根真菌都具有木质素降解酶系统。     

一株产碱杆菌DN25中降氰酶的提取和特性研究

从实验室自行保藏的一株高效降氰菌株——产碱杆菌Alcaligenes sp.DN25中提取降氰酶,并研究其降解特性。通过分别测定胞内酶、胞外酶和细胞碎片对氰化物的降解率,初步判断该菌株降氰酶主要分布在细胞内。所提取的降氰酶具有较好的保存稳定性和pH稳定性,降解最适条件为温度35℃、pH7.0,并测得该降氰酶的米氏常数Km和最大反应速率分别为267.8mg/L和6.71mg/(L·min)。检测出该酶降解氰化物的产物之一为NH3,降解完全;尿素对酶活有抑制作用,初步可断定此酶中存在氰水合酶。     

青稞β-1,3-葡聚糖酶II基因启动子的克隆分析及表达载体的构建

根据本实验室克隆并公布的藏青稞β-1,3-葡聚糖酶II(BGH II)基因序列,以藏青稞QB09基因组DNA为模板,构建DNA步移文库,并通过步移技术克隆出BGH II起始密码子上游调控序列BGHP. 鉴定和分析表明,BGHP具备大多数高等植物启动子的保守元件,预测它对BGH II基因的表达具有一定的作用.为鉴定BGH II基因的基本启动子元件,将基因5′侧翼序列做缺失片段分析,利用PCR方法从BGHP中得到3个不同大小两端带有Hind Ⅲ、BamHⅠ酶切位点的片段BGHP1、BGHP2和BGHP3,定向插入载体pMGFP4(pBI221改建,报告基因为GFP)中,取代原有的CaMV35S启动子,构建了由驱动报告基因GFP的植物表达载体BGHPV1、BGHPV2和BGHPV3,用于大麦的遗传转化,为进一步研究其功能奠定了基础. 图5 表1 参15     

经DNA改组的植酸酶纯化和酶学性质

经DNA改组的重组植酸酶通过有机膜超滤、DEAE -SepharoseF .F离子交换层析两步纯化 ,其纯度可达90 %左右 .SDS -PAGE分析表明 ,重组植酸酶的分子量Mr 约为 85 0 0 0 .酶学实验结果表明 :该酶反应最适pH为 4 .5 ,最适温度为 4 0℃ ,Km为 0 .11mmolL-1,Vmax为 96 4mmolL-1min-1,植酸酶活性不依赖任何金属离子的存在 .向酶液中分别添加MgSO4、阿拉伯糖、果糖、半乳糖、乳糖、海藻糖、蔗糖及葡萄糖 (10 0 g/L)后 ,植酸酶在 90℃处理 10min的活性比对照增加了 1～ 3倍 ,说明这些物质为酶保护剂 ;在 37℃下以植酸钠为底物的SDS对酶活性具有强烈的抑制作用 ;金属离子如Cu2 ,Zn2 ,K 以及EDTA对酶活性具有较弱抑制作用 ;金属离子如Mn2 ,Mg2 、Fe2 、Ba2 、Ca2 、Co2 低浓度时对酶活性有促进作用 ,当Mg2 浓度增加到 10mmolL-1时 ,则对酶活性起抑制效应 .图 4表 4参 19     

豆豉纤溶酶在枯草杆菌WB800中的高水平表达

一个来源于豆豉产生菌DC12的新的纤溶酶基因序列被克隆测序.为了实现在枯草杆菌中高水平表达豆豉纤溶酶,将来源于枯草杆菌168的重叠启动子P43序列以及转录终止信号序列通过重叠延伸融合,将融合序列克隆到大肠杆菌-枯草杆菌穿梭载体pBE3中,构建了pBEP43载体.将豆豉纤溶酶基因插入到载体pBEP43后转化枯草杆菌WB800.结果表明,在P43启动子驱动下,豆豉纤溶酶基因在重组菌中的对数生长期和平衡期均获得了表达且分泌到培养基中.重组菌经培养后上清液中的纤溶酶活性最高达1270U/mL,是豆豉纤溶酶基因在自身启动子驱动下表达量的1.87倍和野生菌株枯草杆菌DC12表达量的4.1倍.图5参16     

不同温度胁迫方式对中华绒螯蟹免疫化学指标的影响

为研究温度骤变在水生动物病害发生中的可能作用，本研究以中华绒螯蟹为材料，将环境温度从20℃突然升高或下降，然后在不同时间取样分析，从免疫学的角度探讨了不同的温度改变方式对中华绒螯蟹抗氧化能力的影响．研究结果表明，（1）在2h内将饲养水温从20℃升至32℃，然后在30min内降至20℃，中华绒螯蟹的血细胞密度（DHC）、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活力先升高后下降，6h时出现峰值，3d后趋于稳定，丙二醛（MDA）的含量变化则呈相反趋势；（2）在24h内将饲养水温从20℃降至8℃，其DHC随时间的延长而逐渐降低，SOD和CAT先增加后下降，在d1出现峰值；而MDA的含量先下降后升高，在d3出现峰值，但总的来说，MDA的含量均高于0h处理组；（3）在24h内水温从20℃升至32℃，其SOD和CAT在温度变化6h后呈升高趋势，而后逐渐下降，DHC的变化无一定规律，但均明显低于0h处理组，MDA的含量随时间延长而增加．以上结果表明，温度胁迫使中华绒螯蟹机体抗氧化能力下降，从而导致机体的氧化代谢失衡和免疫防御能力下降．     

五氯酚生物降解机理与外生菌根真菌对五氯酚可降解性

五氯酚是氯酚族中最具毒性和最难降解的有机污染物。不同种类的微生物由于其降解污染物的生化机制不同,使得五氯酚的降解途径多样化。文章通过综述好氧与厌氧微生物降解五氯酚的降解菌和降解途径,认为五氯酚首先通过脱氯转化为低氯代化合物后再开环,因此脱氯就成为五氯酚降解的关键步骤。参与脱氯的关键酶系主要包括过氧化物酶和酚氧化酶。外生菌根真菌可降解多种难降解有机污染物,并具有生成过氧化物酶和酚氧化酶的机制,因此外生菌根真菌具有降解五氯酚的潜力与优势。这些信息将为进一步开展五氯酚生物降解机理研究,应用微生物—植物复合系统修复污染土壤提供基础。     

梁子湖湿地土壤酶初步研究

在梁子湖湿地区域内分别采取稻田、沉积物、荒滩、藕塘的土壤样品,测定了与土壤碳、氮、磷转化相关的多酚氧化酶、磷酸酶和脲酶的活性及有机质、N、P含量,分析了湿地土壤酶的活性与土壤有机质、N、P的关系。结果表明:尿酶的活性(以NH3-N计)在0.084~0.255mg·g-1之间,磷酸酶的活性(以酚计算)在8.239~30.898mg·g-1之间,多酚氧化酶的活性(以I2计)在0.577~1.467ml·kg-1之间。脲酶可促进土壤全氮的降解转化。脲酶活性与土壤有机质、全N都呈显著正相关;磷酸酶的活性与土壤磷的转化关系密切。磷酸酶的活性与有机质、全P和速效P都呈正相关,但与有机质的相关性不显著;与速效P的相关性只在水田中达到显著水平;与土壤全磷的含量间相关性显著;多酚氧化酶的活性与土壤碳、氮、磷有密切关系。多酚氧化酶的活性与有机质、全N、全P的含量均呈负相关关系,与有机质的含量之间的负相关在水田和湖泊沉积物中达到显著水平。     

碱性果胶酯裂解酶工程菌的构建

从本研究室筛选的BacillussubtilisWSHB04-02菌株中扩增出编码碱性果胶酯裂解酶的结构基因PL,将其插入大肠杆菌分泌表达载体pET22b( )多克隆位点,得到重组载体pET22b( )PL.序列分析表明,所获PL基因与已报道的B.subtilisSO113的PL基因的同源性为98%.重组载体在大肠杆菌BL21(DE3)中得到表达.SDS-PAGE分析显示,表达产物的分子量(Mr)均为43×103,同核酸序列测定所推导的值相符.该工程菌经IPTG诱导后,胞内酶活为8U/mL.研究发现,碱性果胶酯裂解酶不仅在胞内有酶活,胞外也有酶活,说明所构建的表达体系可使该酶向胞外分泌.图3表1参6     

维生素C二步发酵中L-山梨糖脱氢酶的性质及作用

从氧化葡萄糖酸杆菌细胞质中分离纯化出L 山梨糖脱氢酶 (SDH) ,其分子量为 46× 10 3 ,表观分子量为 190× 10 3 ;在测试范围内 ,最适pH是 7.4,温度为 5 5℃ ,最稳定的 pH是 7.0 ,温度为 30℃以下 ;FeCl3 促进酶活 ,CoCl2 抑制酶活 .该酶活力与发酵产物 2 酮基 L 古龙酸的合成呈正相关 ;伴生菌促进产酸菌生长和代谢 ,并使该酶比活力增加 ,从而提高发酵系统中该酶的总活力 .图 11表 5参 9