粘球藻(Gloeocapsa sp.)细胞粗提物放氢特性研究

粘球藻培养物细胞破碎后,经一段时间的厌氧保温处理,可诱导出较高的氢酶放氢活性。在常温厌氧条件下放置数日后,这种酶粗制剂仍可利用连二亚硫酸钠/甲基紫精作为电子供体放氢。内源电子供体放氢活性的高低与细胞破碎前内部光合产物积累水平有关,前期的暗饥饿可明显降低这种放氢,细胞破碎前后外加糖源均可提高放氢。酶反应最适温度为55℃,最适pH在6.5左右,不依赖于光,受CO、O_2和C_2H_2的抑制。这种氢酶放氧活性的诱导出现受蛋白合成抑制剂的阻止。     

花生根瘤菌某些菌株在自生条件下的吸氧活力

用气相色谱法和亚甲蓝去色反应检测29个花生根瘤菌菌株的吸氢性能,只有5个菌株能吸氢·吸氢活力最高为689n mol H_2/mg prot.h.选试的四种培养基中以吸氢培养基对根瘤菌株吸氢活力效果最好,在该培养基中菌株不表现固氮酶活力.在不固氮情况下,外源氢是诱导吸氢活力的必需条件.培养基中的碳源浓度对菌株吸氢活力有明显的影响,高浓度的碳源抑制吸氢.一氧化碳和乙炔对菌株L8 3吸氢的抑制程度比菌株35_1小得多.     

固氮鱼腥藻HB686固氮_放氢与谷氨酰胺合成酶的关系

固氮鱼腥藻HB686(Anabaena azotica HB686)的固氮和放氢被氨抑制与蛋氨酸砜亚胺(MSX)解除氨抑制的作用呈平行关系.谷氨酰胺能抑制固氮和放氢,而对谷氨酰胺合成酶(GS)和吸氢酶却有激活作用.固氮血腥藻在Mg~(2+)介质中的乙炔还原活性和放氢量皆比在Mn~(2+)介质中的高,而GS的活性则相反.不同波长的光照射对固氮、放氢和GS活性有不同的影响.     

棕色固氮菌氢酶的分离纯化及其性质

Stephenson和Stickland首先发现了可逆性催化分子氢活化的氢酶。此后人们发现氢酶广泛地存在于各种类型的细菌中。Dixon指出氢酶可能有三种功能:(1):通过氧化氢消除氧;(2)解除氢对固氮酶的抑制作用;(3)补充在循环中由于释放氢而消耗的能量。他还指出氢的氧化作用与磷酸盐的酯化相偶联。鉴于氢酶在固氮过程中的重要意义,弄清氢酶与固氮酶的相互关系对于阐明生物固氮机制将是重要的。然而以往对于氢酶的分离纯化多限于嫌气性固氮微生物,而对好气性固氮微生物的氢酶所做工作不多。为此,我们结合以往的工作,对棕色固氮菌的氢酶进行了分离提纯和性质的探讨,以期逐步解决氢酶和固氮作用的关系。     

大豆和花生根瘤菌氢酶的研究

根瘤菌在共生固氮过程中因放H2所消耗的能量约占固所氮总能量的40%-6%。吸氢酶则能回收和利用固氮过程所放的H2,养活能量损失,从而提高共生固氮效率。在厌氧条件下,加入防止酶蛋白聚合的试剂,利用DEAE-纤维素和Sephacry S-200柱层析,从自养性大豆根瘤菌和花生根瘤菌类菌体中分离并提纯膜结合态氢酶。纯化的两种氢酶表现相近的分子特征：均含有大（60kD,65kD)、小（30kD,35kD)两个亚基,均为NiFe-氢酶,并且有较高的吸H2活性。大豆根瘤菌氢酶的纯酶组分不含Cyt b599。花生根瘤菌L8-3菌株能进行化能自养生长,诱导出高吸H2活性。根瘤菌的吸H2能明显提高固氮活性。从具有高吸H2活性的花生根瘤菌中分离并克隆吸氢基因,采用PCR和探针杂交技术,获得含有吸氢基因的质粒pZ-55。利用多种限制性内切酶构建了质粒pZ-55的物理图谱。通过三亲本杂交,将含吸氢基因的重组质粒转移到不吸H2的花生和毛豆根瘤菌中,所获得的结合株在自生和共生条件下均表达吸H2活性。以结合株接种大田花生,获得的共生根瘤的吸H2活性比接种受体株提高4倍,花生叶片和种子的含N量、产量分别提高1.7%、8.9%和9.6%。     

蓝藻氢代谢相关酶的研究进展

化石能源的不可再生性以及其对环境的影响,使得探索新能源代替传统能源尤为重要.氢气具高效、环保、可再生的特性,是一种理想的能源.相比许多其它氢气制备方法,生物产氢不仅可以大规模、低成本,而且可减少环境污染,节约不可再生资源,因而越来越受到瞩目.蓝藻是一类良好的生物制氢材料,其氢代谢由固氮酶和氢化酶共同完成.固氮酶复合体由固氮还原酶和固氮酶组成,氢气是固氮过程中的副产物,可以被吸收氢化酶氧化.双向氢化酶既可以吸收氢也可以释放氢气.研究这两类酶的分子生物学特性,对生物产氢的发展有重大意义.     

OsmC基因在豌豆根瘤菌抗氧化和共生中的功能

为研究OsmC基因在豌豆根瘤菌抗氧化和共生固氮中的功能,以豌豆根瘤菌RL3841的OsmC基因为研究对象,通过同源重组获得了OsmC基因突变株RLOsmC.结果表明:OsmC基因突变不影响豌豆根瘤菌的自生生长能力,但对无机氧化物H_2O_2和低浓度有机氧化物氢过氧化枯烯(CuOOH)都十分敏感.突变株RLOsmC感染豌豆宿主能形成红色有效根瘤,但是其固氮酶活降低了18.3%.OsmC基因的表达不受H_2O_2的诱导,但在7 d根瘤类菌体中表达量显著上调.表明根瘤菌OsmC基因在共生和抗氧化功能中发挥了重要的作用.     

棕色固氮菌的氢酶初步研究

棕色固氮菌(Azotobacser Vinelandii—230)中与固氮酶共存的氢酶属于单向吸氢的氢酶,其中以粒子态存在者约占其总活力的78％,可溶态占22％。此二态酶对冷热稳定,最适反应温度和利用多种电子受体吸氢等方面均相似,但在耐热性、温度曲线的形式及对某些电子受体的亲和性方面有些差异。乙炔、Na~+离子及氧对酶的吸氢活力有抑制作用。菌体的氢酶活力,有氨培养比无氨培养的低86％左右;大量氨培养的UW—45菌体仍有氢酶活性,但比氨耗尽的UW45菌体低55％左右。钨代替钼培养的菌体无固氮酶活性,其粗提液氢酶活性也极低。由此可见,氢酶活性与固氮酶活性有极为密切的关系。     

酶催化与非酶催化固氮成氨

讨论了共边双立方烷原子簇结构的固氮酶活性中心模型和固氮酶大多数底物μ_5-(η~2)型的络合方式。设计了合成FeMo co模型化合物的方法,重复性较好地得到FeMo co模型化合物粗结晶样品,这种样品具有所预期的Mo:Fe:S~*:Cl元素比、较高的催化活性和选择性,以及一定的组合固氮酶活性(约为FeMo co重组活性的3-6％)。根据这个模型,较圆满地阐明十多种底物的酶促反应机理,包括统一地解释了N_2,Ar,CO或CN~-四者分别存在下的酶促放H_2机理。根据实验和文献资料,提出比较精细的二步ATP驱动的电子传递机理,能说明Mortenson等观察到的ATP/2e比值随ATP/ADP比值变化的情况。扼要讨论了氨合成铁催化剂的原子簇活性中心本质,N_2化学吸附的可能模式,以及在铁催化剂上氨合成缔合式机理的一些论据。指出了固氮酶与铁催化剂在配位络合和催化作用的密切关系。     

嗜硫红假单胞菌氢酶固氮酶活力及氢气产量、培养基PH值及铵离子浓度之间的相互关系

红螺菌属中一耐盐,耐硫化物的成员,嗜硫红假单胞菌在以乳酸为电子供体,以谷氨酸为氦源的合成培养基上能产生氢气。在 PH6.75时氢气产量最高,约为1.1 mmolH_2/mmol 乳酸。在 PH6.5和6.75时氢酶活力最高,这是在 PH6.75以下时不产氢的原因之一,在 PH6.5到7.0之间固氮酶活力最高,到 PH8.0降至0,因此在 PH7.5时产氢量少而在 PH8.0时完全不产氢。有足够高浓度的铵离子存在时,固氮酶活力低于最高值并且无氢气产生。     

台湾毛豆根瘤吸氢及固氮特性的研究

测定了台湾毛豆根瘤在整个发育期吸氢和乙炔还原活性，发现该根瘤属于放氢型；根瘤的吸氢活力与根瘤的发育及固氮活力的高低相关，在根瘤固氮功能的旺盛期，表现较低的吸氢活性．花生根瘤菌变株Ｘ０２－４能与台湾毛豆建立共生关系，并提高根瘤的吸氢能力．     

固氮鱼腥藻(Anabaena azotica Ley HB686)氮固定的能量和还原剂来源

某些外源碳水化合物提高固氮鱼腥藻的固氮能力.在光照和5%氧浓度条件下,分子氢促进固氮作用.光合抑制剂、呼吸链抑制剂和解偶联剂均抑制固氮酶活性,若同时加入葡萄糖,DCMU的抑制作用被解除,而对DBMIB和解偶联剂的作用影响甚微.固氮鱼腥藻固氮作用的还原剂与光合作用产生的碳化合物有关,能量主要由循环光合磷酸化供给.     

Effects of Iron on Hydrogen-producing Capacity,Hydrogenase and NADH-fd Reductase Activities of a Fermentative Hydrogen-producing Bacterial Strain B49

0　IntroductionHydrogenisaclean ,effectiveandrenewableener gy ,andisanultimatereplacementforfossilhydrocarbonfuelsinthefuture .Biohydrogenproductionfromwasteisattractiveduetoenergyrecoveryandenvironmentalcleanupatthesametime .Biohydrogengenerationbypho to andnon photosyntheticbacteriahasbeenstudiedex tensively[1 4 ] .Ingeneral ,thesemicroorganismscontainFe Sproteins .Forexample ,inhydrogen producingClostridiumcellulolyticumtherearehydrogenase ,NADH fdreductase ,fd NADP+reductase ,fd NAD+…     

花生根瘤菌共生吸氢和固氮的某些特性

用花生根瘤菌某些Hup~+和Hup~-菌株作回接,有接种的植株其根瘤数比对照多。所试菌株在共生条件下表现吸氢和乙炔还原活性。离体根瘤 72 h内其吸氧活性表现起初较低,随后逐渐升高,而后又逐渐下降;但乙炔还原活性则随时间的延长逐渐下降。根瘤吸氢依赖于氧并受CO的抑制。10％外源分子氢可提高乙炔还原活性20～60％。不同生长期的吸氢和乙炔还原活性以盛花期为最高。     

Submerged culture of Magne-tospirillum gryphiswaldense under N2-fixing condition and regulation of activity of nitrogen fixation

A submerged culture technique for Magnetospirillum gryphiswaldense under the nitrogen-fixing condition (microaerobic and N-limited) was set up. In N-limited medium with Na-lactate as a sole carbon source, the optical density (A600 nm) and activity of nitrogen fixation of cells were 1.3 and 217 nmol of ethylene produced per hour per A600nm respectively within 21 h by three times of feeds. The pH and temperature were controlled at 7.2 and 30℃ respectively, and the oxygen concentration was controlled by sparging with N2 containing 0.4%-0.8% of O2. The activity of nitrogen fixation of cells was obviously inhibited by oxygen and ammonium. It indicated that the posttranslational regulation of nitrogenase existed in M. gryphiswaldense.     

莱茵衣藻-se两步法产氢用培养基的研究

分析了TAP(Tris-Acet-Phosphate)、seTA(se-Tris-Acet)、seP(se-Phosphate)、seTH(se-Tris-HCl)和se这5种培养基对莱茵衣藻-se生长产氢的影响,并进行了培养基的含量分析.结果发现,培养基的pH和氮素的含量是影响莱茵衣藻生长的重要因素;而培养基中醋酸根的含量则有助于提高厌氧产氢过程中衣藻的氢酶活性,从而提高其产氢量.综合考虑两步法产氢对细胞生长周期和细胞密度的要求以及最终厌氧诱导获得的氢酶活性,最终选择seTA培养基作为莱茵衣藻-se产氢用培养基.     

链霉菌S1的抑菌活性及其对植物病害的防治

摘要： 为了探明链霉菌S1的抑菌活性及其对植物病害的防控作用,通过抑菌圈法研究了链霉菌S1对不同病原菌的抑制作用并分析了菌株S1是否合成几丁质酶和葡聚糖酶,筛选了菌株S1的最佳发酵培养基、发酵时间和最佳接种量,进一步优化发酵培养条件。通过温室防效实验,研究了链霉菌S1发酵液对桃核腐病和番茄根结线虫的防治作用。结果表明：链霉菌S1对多种病原菌有较好的抑菌作用,其中对桃褐腐病原真菌（Monilinia fructicola）和平菇褐斑病原细菌（Pseudomonas tolaasii）的抑制效果最佳。菌株S1能够合成几丁质酶,不能合成葡聚糖酶。链霉菌S1的最佳发酵培养基为G117,最佳发酵时间为3 d,最佳接种量为8%。链霉菌S1的发酵上清液和发酵液对桃核腐病具有显著的防治作用,防效可到达80.66%。发酵代谢产物对番茄根结线虫的杀线活性最高可达90%,发酵原液对番茄根结线虫的防治效果最高到达71.02%。可见链霉菌S1具有较好的防治作用,为植物病害生物防治提供了优良的菌种资源。     

Submerged culture of Magnetospirillum gryphiswaldense under N2-fixing condition and regulation of activity of nitrogen fixation

A submerged culture technique for Magnetospirillum gryphiswaldense under the nitrogen-fixing condition (microaerobic and N-limited) was set up. In N-limited medium with Na-lactate as a sole carbon source, the optical density (A_600nm) and activity of nitrogen fixation of cells were 1.3 and 217 nmol of ethylene produced per hour per A_600nm respectively within 21 h by three times of feeds. The pH and temperature were controlled at 7.2 and 30℃ respectively, and the oxygen concentration was controlled by sparging with N₂ containing 0.4%—0.8% of O₂. The activity of nitrogen fixation of cells was obviously inhibited by oxygen and ammonium. It indicated that the posttranslational regulation of nitrogenase existed in M. gryphiswaldense.     

用^15N示踪标记法测定人工诱发黄瓜根瘤固氮酶活性

报道了用＾１５Ｎ示踪标记法对人工诱发黄大氮酶活性的测定结果，将长有人工诱发根瘤的黄瓜根系暴露在＾１５Ｎ２的气体中，部分根系浸在无氮培养液内，标记４８ｈ后，质谱分析测定结瘤黄瓜根＾１５Ｎ的丰度为０．４３１原子％＾１５Ｎ，样品为０３６９原子％＾１５Ｎ，对＾１５Ｎ示踪标记结果进行了统计学ｔ检验，ｔ＝３．１５〉６０．０１＝２．８１９，表明黄奶系根瘤内的细菌固氮作用所的氮与相比达９９．９％极显著性水平，同时