利用宏基因组学分析壬基酚对剩余污泥厌氧发酵产酸的影响

研究了环境雌激素壬基酚（NP）对剩余污泥厌氧发酵产酸的影响,并利用宏基因组测序手段分析影响机制。NP促进污泥厌氧发酵产酸,随NP含量的提高,该促进作用呈先增加后减少的趋势。当NP含量为200 mg·kg^-1干污泥时,污泥发酵产生的短链脂肪酸（SCFAs）达最大值,为空白组SCFAs产量的2倍,乙酸产量为空白组的3倍。基于宏基因组学的机理研究表明,NP导致不利于SCFAs积累的耗酸微生物有所削减,产酸微生物大量积累。NP存在时,以葡萄糖为底物的糖酵解、以氨基酸为底物的脱氨基和以脂肪酸为底物的β氧化过程功能基因相对丰度提高;单糖和氨基酸等有机底物由胞外向胞内运输的腺苷三磷酸结合盒转运蛋白、运输至胞内的有机底物向SCFAs代谢转化的双组分系统及胞内产生的SCFAs外排转运蛋白的相关功能基因丰度大幅提高。最后,NP引起了与细胞生长和保护机制密切相关的群体感应调控的生物膜合成基因丰度显著提升。     

不同摄入量小米对小鼠肠道菌群和短链脂肪酸的影响

摄入一定量杂粮可降低一些慢性代谢疾病的发病率,但目前杂粮摄入量没有统一的标准,尚不清楚杂粮摄入过多是否会对健康产生不良影响。以小米添加量为20%、40%、60%、80%的饲料喂养3周龄C57BL/6J小鼠,持续12周,采用自动血生化分析仪、16S rRNA高通量基因测序、气相色谱-质谱联用仪分析了不同摄入量小米对小鼠血脂水平、肠道菌群和粪便短链脂肪酸的影响。结果发现,80%摄入量的小米显著增加了小鼠血清的总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇的水平,同时增加了肠道丙酸、丁酸、异丁酸和戊酸的含量。肠道菌群分析结果表明,所有小米干预组的拟杆菌门(Bacteroidota)、Muribaculaceae的丰度上升,厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteriota)、乳杆菌科(Lactobacillaceae)、双歧杆菌属 (Bifidobacterium)的丰度下降。摄入不同添加量小米的小鼠肠道菌群组成具有较大差异,其中20%小米摄入量组的小鼠菌群中显著富集了另枝菌属(Alistipes)、副拟杆菌属(Parabacteroides)、肠杆菌属(Enterorhabdus),而80%摄入量小米显著降低了小鼠菌群中的粪杆菌属(Faecalibaculum)、布劳特氏菌属(Blautia)和罗氏菌属(Roseburia)的丰度。研究结果表明,20%摄入量的小米就能有效调节小鼠肠道菌群,而过高摄入量(80%)的小米使小鼠血脂水平升高,降低了肠道菌群的多样性和均匀度以及有益菌的丰度,所以要理性看待杂粮的营养价值,避免过量摄入。     

土霉素盐酸盐在不同溶剂中溶解度的测定与关联

采用平衡法测定了土霉素盐酸盐在甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇4种短链醇与少量水、少量氯化钙混合溶剂中,温度范围为0～55℃的溶解度,结果表明在短链醇中加入少量水、少量氯化钙能明显的增加土霉素盐酸盐在短链醇中的溶解度.采用多项式经验方程和半经验关联模型对实验所测定的溶解度数据进行了关联,关联结果表明溶解度方程在研究的浓度和温度范围内适用,且多项式经验方程优于半经验关联模型.土霉素盐酸盐在溶剂中的溶解度的测定与关联为土霉素盐酸盐的工业生产、回收提纯以及理论研究提供了重要的固液相平衡数据.     

Structure/function analysis of a critical disulfide bond in the active site of l-xylulose reductase

l-Xylulose reductase (XR) is involved in water re-absorption and cellular osmoregulation. The crystal structure of human XR complemented with site-directed mutagenesis (Cys138Ala) indicated that the disulfide bond in the active site between Cys138 and Cys150 is unstable and may affect the reactivity of the enzyme. The effects of reducing agents on the activities of the wild-type and mutant enzymes indicated the reversibility of disulfide-bond formation, which resulted in three-fold decrease in catalytic efficiency. Furthermore, the addition of cysteine (>2 mM) inactivated human XR and was accompanied by a 10-fold decrease in catalytic efficiency. TOF-MS analysis of the inactivated enzyme showed the S-cysteinylation of Cys138 in the wild-type and Cys150 in the mutant enzymes. Thus, the action of human XR may be regulated by cellular redox conditions through reversible disulfide-bond formation and by S-cysteinylation. Received 25 January 2009; received after revision 12 February 2009; accepted 16 February 2009 H.-T. Zhao, S. Endo: These two authors contribute equally to this work.     

A common ancestor for a subunit in the mitochondrial proton-translocating NADH:ubiquinone oxidoreductase (complex I) and short-chain dehydrogenases/reductases

The proton-translocating NADH:ubiquinone oxidoreductase or complex I is located in the inner membranes of mitochondria, where it catalyzes the transfer of electrons from NADH to ubiquinone. Here we report that one of the subunits in complex I is homologous to short-chain dehydrogenases and reductases, a family of enzymes with diverse activities that include metabolizing steroids, prostaglandins and nucleotide sugars. We discovered that a subunit of complex I in human, cow, Neurospora crassa and Aquifex aeolius is homologous to nucleotide-sugar epimerases and hydroxysteroid dehydrogenases while seeking distant homologs of these enzymes with a hidden Markov model-based search of Genpept. This homology allows us to use information from the solved three-dimensional structures of nucleotide-sugar epimerases and hydroxysteroid dehydrogenases and our motif analysis of these enzymes to predict functional domains on their homologs in complex I. Received 26 November 1998; received after revision 12 January 1999; accepted 12 January 1999     

短链蝎毒素BmK38的1H-NMR谱峰归属、二级结构分析及溶液构象

BmK38是最近从东亚钳蝎（Buthus martensi Karsch，BmK）中分离纯化得到的一种短链蝎毒素．应用2D-NMR技术研究BmK38的溶液构象，通过分析其在水溶液中的DQF-COSY、TOCSY和NOESY等1^H—NMR谱，识别了BmK38全部40个氨基酸残基的自旋体系，并通过分析NOESY谱图中dαN、dNN、dβN的联系，完成了序列专一性谱峰归属，标定了全部主链质子和绝大部分侧链质子的化学位移．根据谱峰归属的结果和NMR数据分析了BmK38的二级结构组成并且计算出BmK38的溶液构象．结构计算的结果与前述二级结构的分析是一致的．结果表明，肽段Gln8-Arg17形成α螺旋，而肽段Gly22-Glu29以及Leu32-CYS39构成反平行的口折叠，属于典型的短链蝎毒素的折叠形式．通过与其他OUKTx短链蝎毒素的结构比较，讨论了BmK38的结构特异性以及结构功能的相互关系．     

基于改进短链聚合策略的无线传感器网络路由算法

为延长网络生存时间和数据传输的时效性, 提出一种基于改进短链聚合策略的无线传感器网络路由算法. 首先, 分析无线传感器网络协议结构, 考虑到无线传感器网络运行过程中的节点能耗问题, 根据链式数据采集协议设计改进路由算法; 其次, 利用贪心算法找到邻居节点, 通过引入距离门限方程实现建链, 建链后综合考量节点传输数据能耗与剩余能量选举路由簇头, 以达到延长网络寿命并提高数据传输效率的目的; 最后, 利用MATLAB软件仿真实验验证该算法的有效性. 仿真实验结果表明, 该算法能有效控制网络能量的均衡性, 并延长了网络寿命, 运行效果良好.     

红树蚬与歪红树蚬对短链氯化石蜡胁迫应答的差别

【目的】研究红树蚬Polymesoda erosa与歪红树蚬Polymesoda expansa对短链氯化石蜡(Short-chain Chlorinated Paraffins,SCCPs)胁迫应答的差别。【方法】观察两种蚬血细胞的溶酶体中性红保持时间(Neutral Red Retention Time,NRRT)、总抗氧化活力(Total Antioxidant Capacity,T-AOC)、丙二醛(MDA)含量对不同剂量-时间SCCPs的响应。【结果】在低浓度SCCPs胁迫早期,两种蚬NRRT均表现出"毒物兴奋效应",其中红树蚬表现更为明显;T-AOC值、MDA含量表明歪红树蚬对于逆境的抵抗力更强。中、高浓度SCCPs胁迫下两种蚬对SCCPs响应结果相似。【结论】红树蚬与歪红树蚬对SCCPs胁迫应答随剂量-时间变化总体趋势相似。歪红树蚬对逆境的抵抗力略强。     

双价短链季铵盐改性黏土研究进展

烷基铵盐改性黏土的研究近年来引起了国内外学者的广泛关注,双价季铵盐的开发和利用为改性黏土的制备与性能研究开辟了新途径.综述了双价短链季铵盐及其复配体系改性黏土的吸附、膨胀性、稳定性、润湿性和催化性能,指出其基础研究的发展方向为有机改性黏土微观结构变化、水化膨胀过程中结合水类型的确定和界限的划分、结合水与有机改性黏土的水合机制等.     

青春双歧杆菌体外代谢低聚木糖的研究

研究了以酶法制备和以高温降解制备的低聚木糖体外对青春双歧杆菌的增殖作用以及双歧杆菌代谢低聚木糖的规律。结果表明:以酶法制备的3 g/L低聚木糖为碳源时,菌体浓度在18 h达到最大值0.43 g/L,增殖了3.73倍;以高温降解的3 g/L低聚木糖为碳源时,菌体的浓度24 h时达到最大值0.19 g/L,增殖1.16倍。酶法制备低聚木糖增殖效果优于高温降解低聚木糖。在代谢过程中发现青春双歧杆菌优先利用木二、木三糖,在利用聚合度3以上的低聚木糖的同时会释放出阿拉伯糖和木糖。青春双歧杆菌对木二、木三、木四、木五和木六糖利用率分别为94.00%、50.00%、83.87%、60.87%和48.28%,其代谢产物主要是乳酸、乙酸和丙酸。