粗糙脉孢菌中几丁质合酶1缺失突变体的构建及表型分析

在丝状真菌中,几丁质是真菌细胞壁的主要成分之一,对维持细胞形态和结构起到了重要的作用.几丁质是由几丁质合酶(chitin synthase,CHS)催化合成的,几丁质合酶参与生物钟调节的生理活动.本文以丝状真菌粗糙脉孢菌几丁质合酶1(CHS-1)为研究对象,通过同源重组基因敲除技术、电转化、分生孢子过膜以及PCR鉴定的方法,获得了chs-1缺失突变菌株CHS-1KO.通过竞争性生长管(racetube)培养分析发现:对照Ku70RIP和突变菌株CHS-1KO(Ku70RIP背景)均具有明显的分生孢子带,但分生孢子带昼夜节律周期缩短,直线生长速率显著减慢,ku70RIP菌丝生长长度是3.4±0.31 cm/24 h,而突变菌株CHS-1KO(Ku70RIP背景)菌丝生长长度是2.07±0.19 cm/24 h.并进一步结合细胞壁染色对细胞形态分析发现:变菌株CHS-1KO菌丝沿生长方向膨胀、分支变短.这些结果表明:几丁质合酶1在粗糙脉孢菌分生孢子带昼夜节律形成和菌丝生长中发挥重要的作用.     

产纤维素酶新菌株的筛选及其产酶特性研究

【目的】筛选分离新的纤维素酶产酶菌株,并对其生长特性和产酶特性进行研究。【方法】从堆肥样品中分离得到一株产纤维素酶菌株,定名为CP1,利用16SrRNA序列对比和Biolog微生物鉴定系统进行鉴定。通过测定菌株生长速率确定其最适生长条件。采用CMC发酵培养基进行纤维素酶的研究,确定其产酶曲线。测定粗酶液最适作用温度和pH值,热稳定性和金属离子对其影响。【结果】经鉴定该菌株为梭形芽孢杆菌(Lysinibacillus fusiformis),其最适生长温度为30℃,最适生长pH值为6。在含CMC-Na的培养基培养,该菌株的生长与产酶同步进行,培养48h菌株生长量达到最大,培养液的CMC酶活力同时达到最大值,为0.46U/mL。该菌株所产的纤维素酶既有酸性CMC酶活力,又有碱性CMC酶活力,并以碱性CMC酶为主,酸性CMC酶的活力只有碱性CMC酶的71.4%。其酸性CMC酶的最适作用pH值为6.0,碱性CMC酶的最适作用pH值为8.0。另外,该菌株所产碱性CMC酶活的最适作用温度为40~50℃,而且0.5%的Cu2+使其酶活降低45%。【结论】菌株CP1为首次报道的梭形芽孢杆菌产纤维素酶新菌株,具有独特的酸碱性环境下的纤维素酶活力。     

朱黄青霉α-葡聚糖酶在毕赤酵母中的高效表达

【目的】提高朱黄青霉（Penicillium minioluteum ）α-葡聚糖酶（Dextranase）基因在毕赤酵母（Pichia pastoris）中的表达水平。【方法】根据毕赤酵母的密码子偏爱对酶基因进行优化与合成。优化后的基因片段与载体 pGAPZαA 连接,转化毕赤酵母 KM71 H。【结果】获得组成型分泌表达α-葡聚糖酶的工程菌 KM71 H／pGAPZαA-dex。发酵工艺试验中,摇瓶培养144 h,酶活为153 U／mL。6．8 L发酵罐补料分批培养92 h,酶活达到1218 U／mL。【结论】该工程菌以甘油作为碳源,发酵调控简单,产酶水平较高,具有适用于大规模生产的潜力。     

发酵耦合酶解高效制备右旋糖酐工艺研究

【目的】改进肠膜明串珠菌（Leuconostoc mesenteriodes 31208）发酵蔗糖制备右旋糖酐的工艺,实现灵活控制分子量及高效制备右旋糖酐的目标。【方法】采用单因素实验法研究蔗糖浓度对蔗糖转化的影响,确定蔗糖流加工艺的各个参数,以及右旋糖酐酶添加耦合蔗糖流加的工艺条件。【结果】通过调控右旋糖酐酶添加工艺,可灵活控制右旋糖酐的分子量,无需再经酸水解及乙醇分级沉淀就可以得到不同分子量的右旋糖酐,节省无水乙醇的用量;且确定的最佳蔗糖流加工艺参数：初始蔗糖浓度为130 g／L,流加速度为12 g·L－1·h－1,起始流加时间为16 h。与蔗糖单批发酵结果相比,该工艺可使蔗糖转化效率提高约75％,特定分子量（5000～7500 Da）右旋糖酐浓度可达108 g／L,相应提高2．3倍,收率稳定在32％左右。【结论】该方法具有发酵易调控、高效和成本低的优点,对大规模生产右旋糖酐具有重要的参考价值和应用价值。     

产漆酶菌株的筛选及产酶条件的优化

以愈创木酚培养基为底物,利用平板筛选法从土壤朽木中筛选能够产漆酶的菌株,通过测定漆酶活力进行复筛,筛选出一株产漆酶活力较高的白腐茵菌株。以漆酶活性为参考指标,确定葵花粉发酵产漆酶条件：发酵培养基中硫酸铵0．025％,初始pH值5．5,接种量8％,装液量50mL,愈创木酚0．10％,培养时间7d。     

鲍鱼性腺小肽的制备及抗氧化活性的初步研究

以雄性皱纹盘鲍性腺为原料,建立了蛋白酶酶解制备抗氧化活性蛋白肽的工艺条件.分别对木瓜蛋白酶和中性蛋白酶进行单因素研究,并以二者的复合酶为工具酶进行响应面分析.结果显示,雄性鲍鱼性腺的最优酶解条件为木瓜蛋白酶与中性蛋白酶的比例为1∶4、pH=6.6、酶解温度为53.7℃、酶解时间为70.4 min.高效液相色谱(HPLC)分析结果表明,酶解液中多肽的分子质量主要分布在1 ku以下.制备的酶解液具有较强的清除自由基效果,清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)的EC50值为6.8 mg/mL,还原力的AC0.5值为12.87 mg/mL.     

费尔干猪毛菜液泡膜氢离子焦磷酸酶基因SfVP的克隆、序列分析及表达

植物液泡膜氢离子焦磷酸酶(Vacuolar H+-PPase,VP)能够酸化液泡并为液泡的次级转运系统提供能量,在植物耐盐性方面发挥着着重要作用。本研究采用RT-PCR结合RACE方法,从费尔干猪毛菜中(Salsola ferganica)克隆得到液泡膜质子焦磷酸酶基因SfVP,该基因的cDNA全长2738 bp,包含1个2301 bp的完整开放读码框(ORF),编码766个氨基酸的多肽。氨基酸序列分析表明其属于H+-转运无机焦磷酸酶超家族成员,具有典型的H+-PPase结构域,其疏水性较强,含有12个跨膜螺旋结构。SfVP序列比对显示具有H+-PPase的3个保守序列CS1、CS2和CS3,其中CS1中含有保守的底物催化位点,与烟草的NtVP氨基酸序列相似性为95.3%。半定量RT-PCR结果表明,SfVP的转录表达丰度随着600 mmol/L NaCl处理时间的增加而升高,处理12 h后显著增加并一直维持在较高水平。     

大薸对不同质量浓度畜禽废水的净化作用及生物学效应

实验以自然湿地中采集的大薸为研究对象,在室内模拟条件下首次研究了大薸在低质量浓度至高质量浓度畜禽废水条件下的净化作用及植物生理变化。并探讨了湿地植物大薸对废水的净化作用与生物学效应之间的相关性。研究结果表明：大薸对畜禽废水的CODcr、氨氮、总磷最高去除率分别达到82.33%、69.21% 和45.88%。大薸在不同质量浓度畜禽废水胁迫8 d后,大薸抗氧化系统酶活性总体呈下降趋势,畜禽废水质量浓度越高,植物损伤情况越明显。大薸叶片中起主要保护作用的酶是POD,变化幅度最明显,对畜禽废水胁迫的敏感性、应激性最强。大薸对畜禽废水的净化作用与大薸的生物学效应相关性较强。     

星海链霉菌卤化酶重组蛋白在大肠杆菌中可溶表达

大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)是表达异源蛋白的良好宿主,但常遇到蛋白表达产物不可溶的困难.在对来自星海链霉菌的卤化酶基因sinH进行大肠杆菌异源表达时,为克服蛋白表达产物可溶性低的问题,探讨了不同载体对蛋白可溶表达的影响.利用pET28a进行SinH表达时不能得到可溶的目标蛋白;使用含有泛素标签及内含肽的载体pHUIE实现了卤化酶蛋白SinH的可溶表达,但纯化后纯度不高;利用带有链霉菌分子伴侣蛋白基因的载体pET28a-SinH与pETcoco-pL1SL2在E.coli BL21(DE3)中共表达,在30℃,0.1mmol/L IPTG诱导条件下表达4h,成功获得大量可溶蛋白,使用亲和层析(Ni-NTA)纯化,获得了较纯的目标蛋白SinH,上述研究结果为在大肠杆菌中进行其他链霉菌蛋白的可溶表达提供了参考.     

蔗渣乙醇预处理及其对酶解的影响

采用自催化乙醇法对蔗渣原料进行预处理,并通过傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、X射线衍射仪对预处理样品进行分析,然后进行酶解.结果表明:蔗渣原料经乙醇预处理后,有大量木质素溶出和半纤维素水解;预处理样品的相对结晶度提高了32.97%;蔗渣纤维表面碎化,细小纤维暴露出来,极大地提高了酶解效率;当温度为195℃、乙醇体积分数为40%、保温时间为30min时,蔗渣原料木素去除率为57.97%,此时100g蔗渣原料经此预处理所得预处理液中的木糖量为8.59g,占原料中总木糖的35.16%,预处理样经酶解,所得酶解液中葡萄糖含量为40.29g,占原料中总葡萄糖的92.15%;初步实现了蔗渣原料中半纤维素和纤维素的逐步分离,同时得到大量乙醇木素;最优酶用量为10FPU/g(以每克固体浆料计),固液比为1∶40(g/mL).