化合物代谢新途径构建及微生物糖代谢网络改造的研究进展

随着环境的恶化和化石能源的萎缩,以石油为原料通过化学方法合成化合物的生产受到了极大的抑制,代谢工程的出现为这些石油衍生物的生产提供了一种极具前景的选择。现阶段代谢工程主要通过代谢工程及合成生物学方法对工业微生物的天然代谢途径进行理性改造,然而在利用代谢工程生产这些化合物时仍然普遍存在一些问题,一些天然或非天然的化合物的生产受到限制。本文主要介绍本课题组针对目前微生物代谢工程生产中普遍存在的问题所采取的解决方案,以及关于生物合成芳香族化合物、改造微生物自身糖代谢网络和提高原子经济性的最新研究进展,以期为相关研究提供参考和方向。     

萜类微生物生物合成研究进展

萜类是一类具有重要研究及药用价值的天然化合物.近年来,随着萜类合成途径中各种关键酶基因克隆、异源表达和功能鉴定,许多萜类生物合成途径逐渐清晰.以萜类微生物生物合成过程中的中间产物为线索,综述了应用代谢工程、合成生物学、系统生物学等技术开展的萜类微生物生物合成的研究进展.     

马齿苋中黄酮类化合物含量的测定

对不同月份所采集的中草药马齿苋中的黄酮类化合物进行了提取、分离，以芦丁为对照品，用紫外分光光度计对其含量进行了测定。为马齿苋中黄酮类化合物的提取和生产提供了一定的理论依据。     

黄酮类化合物的提取分离及其生物活性研究进展

综述了黄酮类化合物的结构特征及提取、分离纯化技术,介绍了黄酮类化合物的生物活性,并对其开发利用进行了展望.旨在为黄酮类化合物的研究、开发以及应用提供参考.     

黄酮类化合物抗氧化性与其构效的关系

黄酮类化合物是一类在植物界广泛分布的酚性组分，目前已知的黄酮类化合物单体已达8000多种。众多研究表明黄酮类有抗突变、抗肿瘤、抗炎、治疗心血管疾病等广泛生物学活性，其中最为重要的是它减少自由基形成和清除自由基的抗氧化活性，而黄酮类化合物的抗氧化活性与其结构有着密切的关系。针对近几年在黄酮类物质抗氧化作用与其结构关系方面的研究作一综述，主要从黄酮类化合物中羟基的位置、数目及其不同取代等方面对黄酮类化合物抗氧化作用的影响，旨在为黄酮类化合物的研究、开发、应用提供参考。     

刺五加黄酮类化合物的研究现状及发展

近年来,国内外对植物中黄酮类化合物的研究越来越深入,随着分子生物学、化学分析学等相关科学的相互渗透,对黄酮类化合物的提取及药理作用都有了很大进展,逐渐发现黄酮类化合物不仅是天然活性成分中极具应用潜力的资源之一,而且是低毒甚至无毒的药用成分,成为医学界的热门研究.刺五加黄酮类化合物是从刺五加的花、叶及果实等各个部位中提取分离出的一类生物活性黄酮类化合物.阐述了刺五加黄酮类化合物的提取分离、纯化、结构及药理作用等,为以后黄酮类化合物的更深入研究奠定基础.     

蒙药材悬钩子木中黄酮类化合物含量测定及体外抗氧化性研究

采用分光光度法测定了悬钩子木中黄酮类化合物的含量,通过Fenton反应测定了悬钩子木黄酮类化合物提取液清除羟基自由基的能力.结果表明,悬钩子木中黄酮类化合物平均含量为23.66mg/g,样品回收率为90%～94%.悬钩子木黄酮类化合物提取液对羟基自由基有较强的清除作用,其清除作用随黄酮类化合物含量的增高而增加.研究结果可为悬钩子木药效功能提供科学依据.     

产黄酮马齿苋内生真菌的筛选及代谢产物抑菌效果初步研究

从马齿苋植株中分离内生真菌,提取其代谢产物,以黄酮类化合物显色反应和紫外光谱特征对内生真菌代谢产物进行初步鉴定,筛选得到产黄酮内生真菌AG-10,使用ITS1、ITS4通用引物,扩增菌株AG-10的18S rDNA序列,结合菌落和分生孢子形态特征,对菌株AG-10进行分类鉴定,并采用滤纸片法研究AG-10的代谢产物抑菌效果;菌株AG-10鉴定结果为镰刀菌(Fusarium sp.),其代谢产物可抑制金黄色葡萄球菌和大肠杆菌,最小抑菌质量浓度分别为1.0 mg/mL和2.0 mg/mL。研究结果证实了马齿苋中存在有可能产黄酮类化合物的内生真菌,为利用微生物产黄酮类化合物提供参考。     

中药淫羊藿黄酮类化合物的研究进展

淫羊藿的主要活性成分是黄酮类化合物。文章对淫羊藿黄酮类化合物的化学成分、提取纯化及其含量测定方法等方面的研究情况进行综述，并对提取纯化和含量测定方法在实际生产中的应用进行评价。     

黄酮类化合物的生物活性研究进展

对广泛存在于植物中的黄酮类化合物从其多种生物活性方面进行评价,为该类药物的开发利用提供参考,对黄酮类化合物多种生物活性及作用机理进行了系统阐述.     

单分子成像和追踪技术在工业微生物研究中的应用

在单分子工具和技术的迅速发展过程中,单分子荧光显微镜技术脱颖而出,可以高特异性地监测荧光标记的生物分子的时空行为,成为研究生物系统的有力工具。然而,单分子成像和追踪技术在工业微生物研究及酶工程领域中的应用仍处于起步阶段。随着生物工程技术、合成生物学和代谢工程等科学技术的迅猛发展,工业微生物的应用日趋广泛。但是,菌株往往难以在整个培养期间保持最大的生产能力,导致在经济效益上不能满足产业化的需求,成为制约微生物细胞工厂发展的一个瓶颈,对酶学研究提出新的挑战。单分子成像和追踪技术具有直接、准确、实时等监测优点,可以直接在活体生物上进行研究,成功地实现了对单分子酶催化过程的实时监控,发现了多种酶的新单分子行为及反应机制。这些技术有助于各种新型酶、新特性酶、新作用方式酶的研发。本文简述单分子成像和追踪技术的主要特点（以荧光显微镜为主）,总结近年来单分子成像和追踪技术在微生物研究、酶学研究中的应用,及其在工业微生物研究中的应用现状和面临的挑战。这些技术的应用必将促进纳米生物学的发展,推动酶工程改造,提高细胞工厂的生产能力。     

A Brief Overview of Chemical and BiologicalSynthesis of Vanillin Flavor

香草醛（4-羟基-3-甲氧基苯甲醛）是广泛用作食品,饮料,化妆品和医药中调味剂的香草提取物。由于香草醛的化学合成方法不够绿色环保, 生物合成技术已被开发为合成香草醛的新方法。这项可商业化的技术减少了有害物质的使用并避免了生产香草醛的苛刻反应条件。本文简要评述了香草醛的化学和生物技术合成方法,其中包括植物组织培养法,微生物生物转化法和分子生物学合成法.     

苯甲酸降解途径及转化生产粘康酸的研究进展

苯甲酸是多种芳香化合物生物代谢的重要中间物,对微生物降解苯甲酸的生物化学和遗传学研究,有利于阐明芳香化合物的生物降解机制,分离和培育出降解谱广和降解性能高的菌株应用于废水处理、环境修复和生物转化。苯甲酸的儿茶酚邻位裂解(ortho-cleavage)途径会产生粘康酸,后者是一种潜在的平台化合物,用于生产新型功能树脂、生物塑料、食品添加剂等产品。本文综述了微生物降解苯甲酸和转化生产粘康酸的研究和进展,并提出该领域研究今后的发展方向,为后续研究提供有价值的参考。     

植物对重金属耐性机理的研究进展

从两方面综述了植物对重金属胁迫的耐性机理.（1）植物生理生化代谢途径对重金属胁迫的适应性反应,包括与重金属解毒螯合相关的硫代谢途径;与植物抗氧化相关的活性氧代谢途径;与酚类物质生成及植物木质化形成相关的次生代谢途径.（2）植物对重金属耐性的分子机理研究,包括对与重金属胁迫相关代谢途径中关键酶基因克隆和功能鉴定;金属硫蛋白（MT）和膜金属转运蛋白基因表达和调控;与重金属胁迫相关的植物逆境信号传导的研究.随着基因组学的发展,通过进化各异的模式生物基因组比较及通过使用一些如基因差异表达技术、表达序列高通量分析技术和功能获得或突变体互补等技术在植物重金属耐性机理的研究中也取得了一些进展.     

尼古丁生物降解产物中烟碱型乙酰胆碱受体α7亚型靶向化合物的虚拟筛选

在以微生物降解尼古丁的代谢途径中,已被分离出多种与尼古丁结构类似的中间产物.烟碱型乙酰胆碱受体α7亚型(α7-n AChR)是阿尔茨海默病和多种炎症药物研发的重要靶点,而尼古丁是与其特异性结合的天然配体.计算机虚拟筛选技术是现代新药研发的一种重要方法.采用尼古丁降解产物及其结构相似物与α7-n AChR进行活性位点对接及分子计算,探寻是否可以从尼古丁的降解产物中寻找出新型以α7-n AChR为靶点的小分子治疗药物.选用9个尼古丁代谢的中间产物和与其结构相似的78个化合物为筛选对象.计算结果显示:9个尼古丁代谢中间产物与α7-n AChR的结合能量在-5.7 kcal/mol~-6.7 kcal/mol之间,3个结构相似化合物与α7-n AChR的结合能量约为-8.0 kcal/mol.这些化合物均可以与α7-n AChR的活性区域进行结合,其结合能与其天然配体接近或更好.筛选的结果为此类化合物的下一步的药理学研究提供了参考.     

黄芪中黄芪多糖的提取工艺研究进展

黄芪(Astragalus licentianus)是名贵的中药材植物,富含皂苷、多糖和蛋白质等多种活性物质,其中以黄芪多糖的应用最为广泛.黄芪多糖的不同工艺提取效率参差不齐,对黄芪多糖生产中常用的提取工艺进行了综述,比较了不同方法的提取效率及优缺点,进一步明确了高效的黄芪多糖提取方案,为黄芪多糖的提取效率再提升和工业...     

植物类黄酮的生理功能与抗菌机制

类黄酮是植物产生于不同部位的一大类次生代谢小分子,在植物各器官履行多种生理功能;对人类健康有广泛的药理和有益作用,包括抗氧化活性、自由基清除能力、预防冠心病、抗动脉粥样硬化、保肝、抗炎和抗癌活性,已获得医药及保健业的高度关注;研究表明:类黄酮还能通过破坏细菌细胞膜、抑制细菌脂肪酸、粘肽层、核酸与电子传递链和ATP合成、抑制细菌金属酶活性等,发挥抗菌抑菌作用;在细胞水平上可阻止细菌粘附到宿主受体,抑制细菌生物膜形成,不仅选择性地针对细菌细胞,也抑制毒性因子以及其他形式的微生物威胁;一些植物类黄酮能明显逆转抗生素的抗药性,提高其药效;开发和应用类黄酮药物,对抗生素耐药感染可能是一有前途的方法。     

Genomic approaches to studying the human microbiota

The human body is colonized by a vast array of microbes, which form communities of bacteria, viruses and microbial eukaryotes that are specific to each anatomical environment. Every community must be studied as a whole because many organisms have never been cultured independently, and this poses formidable challenges. The advent of next-generation DNA sequencing has allowed more sophisticated analysis and sampling of these complex systems by culture-independent methods. These methods are revealing differences in community structure between anatomical sites, between individuals, and between healthy and diseased states, and are transforming our view of human biology.     

解磷青霉菌的筛选及其对农作物和牧草的增产作用

青霉菌是大多数土壤微生物群体中的成员。许多青霉菌具有生物防治功能、分解土壤矿物功能(包括解磷作用)以及能够分泌植物生长刺激物质。研究利用这些真菌来增加作物产量由此受到注意。本文介绍从土壤中分离、鉴定青霉菌、青霉菌的解磷作用以及对植物生长的刺激作用的研究方法以及策略。从澳大利亚的14种不同的农业土壤中分离并鉴定了解磷的青霉菌。某些菌株具有商业化价值,特别适合在碱性土壤中使用。这些菌株包括一个Penicillium bilaiae以及尚未鉴定的青霉菌种类。