链霉菌分解角蛋白的生化机制研究：Ⅱ角蛋白分解过程中含硫化？…

弗氏链霉菌Ｓ－２２１变种在分解利用羽毛角蛋白过程中产生角蛋白酶，使角蛋白不断地降低解成多肽或游离氨基酸的同时，角蛋白中的硫也随之转移成巯基化合物，Ｈ２Ｓ和硫酸盐３种含硫化合物形式存在于分解产物中，并对３种含硫化合物形成过程进行了初步探讨。     

链霉菌分解角蛋白的生化机制研究

对弗氏链霉菌Ｓ－２２１变种分解角蛋白的生化机制进行了初步研究。该菌在角蛋白底物作用下诱导产生胞外角蛋白酶。它是一种复合蛋白酶,含有二硫键还原酶和多肽水解酶等多种酶活性组分,其中,二硫键还原酶是分解角蛋白的关键酶,二硫键还原酶首先作用于角蛋白中的二硫键,使角蛋白高级结构解体形成变性角蛋白,然后变性角蛋白在多肽水解酶的共同作用下逐步水解成多肽,寡肽和游离氨基酸,使角蛋白彻底分解。在角蛋白分解过程中,角蛋白中的硫也随之转化成巯基化合物,Ｈ２Ｓ和硫酸盐３种含硫化合物存在于分解产物中。     

4种含硫化合物对链霉菌B221固体发酵羽毛角蛋白过程的影响

利用自行分离得到的链霉菌B221固体发酵羽毛角蛋白,设置硫酸钠、亚硫酸钠、硫代硫酸钠和二硫苏糖醇4种含硫化合物添加组,分析发酵后7 d的发酵物中角蛋白酶活力、可溶性蛋白含量以及各种含硫化合物的消长变化规律。结果表明添加的4种含硫化合物对角蛋白酶都具有激活作用,但没有显著增加发酵产物中可溶性蛋白的含量;亚硫酸盐含量、二硫键化合物含量和S-磺酸半胱氨酸类物质含量之间存在着密切的相关性,B221固体发酵角蛋白过程中存在着亚硫酸盐解作用;硫代硫酸盐含量、二硫键化合物含量、S-磺酸半胱氨酸类物质含量、巯基化合物含量之间存在着密切的相关性,B221固体发酵角蛋白过程中存在着另一种降解机制——硫代硫酸盐解作用。     

—株分解羽毛角蛋白的弗氏链霉菌变种的初步鉴定

自土壤中分离到链霉菌Ｓ－２２１菌株，该菌株对羽毛角蛋白有较强的分解利用能力。通过对该菌的培养特征、形态特征和生理生化特性测定，结果与已知的弗氏链霉菌（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓｆｒａｄｉ－ａｅ）形态特征和生理生化特性上基本相似，但在培养特征和分解利用羽毛角蛋白的特性方面有较大的差异。因此Ｓ－２２１菌株初步鉴定为弗氏链霉菌的一个变种，定名为弗氏链霉菌Ｓ－２２１变种（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓｆｒａｄｉａｅｖａｒ．Ｓ－２２１Ｔｕ，１９９３）。     

羽毛角蛋白分解菌的富集培养和分离筛选

以羽毛角蛋白为唯一氮源，采用观察培养物中完整羽毛的腐烂程度和培养液的双缩脲反应，从６０多个土样的富集培养物上分离到７０００余个菌株，初筛得到具有一定分解利用羽毛角蛋白能力的６００余个菌株。通过进一步摇瓶复筛，获得了分解利用羽毛角蛋白能力很强的一株放线茵Ｓ－２２１和一株真菌ｎｆ－８２。它们在含有８％羽毛粉发酵基质中，３４℃摇瓶发酵９６ｈ，使发酵液的可溶性蛋白达４～５ｇ／１００ｍＬ，蛋溶指数达０．５以上。     

链霉菌B221的角蛋白降解机制初探

利用本实验室自行分离得到的链霉菌B221液体发酵分解羽毛角蛋白,在第2d到第3d角蛋白降解最为迅速,5d后角蛋白降解率达到82.7%。发酵液的无细胞上清液中检测到角蛋白酶活,最大酶活出现在第4d。在角蛋白降解率与角蛋白酶活之间的不完全对应,揭示可能还存在非酶降解途径。硫酸盐是角蛋白降解过程中硫元素的主要转化形式。同时在发酵液中检测到亚硫酸盐,其含量变化与酶活、降解率、可溶性蛋白、巯基化合物的变化存在很强的相关性,表明亚硫酸盐在角蛋白降解中可能起到非常关键的作用。链霉菌B221降解角蛋白的过程中不但存在角蛋白酶降解途径,而且存在非酶降解途径—亚硫酸分解作用。     

羽毛角蛋白电泳谱型的分析

本文用ＳＤＳ聚丙烯酰胺凝胶电泳（ＳＤＳ－ＰＡＧＥ）和ＳＤＳ聚丙烯酰胺梯度凝胶电泳（ＳＤＳ—ＰＡＧＧＥ）对鸡羽毛角蛋白进行分离，结果证实，鸡羽毛样品有３～４个区带，主要分布在低分子量区域（＜１７０００道尔顿），绒羽和副羽角蛋白主要分布在１００００和６０００道尔顿区带，正羽羽片和羽茎的角蛋白主要分布在１４５００和１００００道尔顿区带．     

地衣芽孢杆菌nju-1411-1降解羽毛角蛋白过程中含硫化合物的变化

利用自行筛选到的1株角蛋白降解细菌--地衣芽孢杆菌nju-1411-1发酵羽毛角蛋白,发酵2 d时角蛋白降解率、角蛋白酶活、生物量等指标就达到了最大值.降解率的变化和角蛋白酶活力的变化基本是一致的,并且酶的活力明显高出笔者所在实验室筛选的其他2株角蛋白降解菌--链霉菌B221和真菌C281.发酵过程中,硫元素以硫酸根、亚硫酸根、硫离子、硫代硫酸根、巯基化合物、二硫键化合物、半胱氨酸、胱氨酸以及S-磺酸半胱氨酸类物质等9种形态存在,没有检测到过硫化物、多硫化物、连多硫酸盐、芳基类硫代磺酸盐、烷基类硫代磺酸盐等其他形式的含硫化合物.其中硫酸根、亚硫酸根、硫代硫酸根和S-磺酸半胱氨酸类物质是主要形态,而其他5种物质含量相对较少.硫酸根和硫代硫酸根是硫元素代谢的终产物,其中硫酸根在自然状态下和氧化酶的作用下都可以产生,而硫代硫酸根是微生物代谢的产物.亚硫酸根和S-磺酸半胱氨酸类物质出现相互消长的关系,表明硫解作用的存在.发酵液的可溶性物质中,二硫键主要以胱氨酸的形式存在;除了少量的半胱氨酸以外,巯基还存在于多肽和寡肽中.     

高效木质纤维素分解菌Aspergillus fumigatus Z5原位分解小麦秸秆的研究

[目的]本研究旨在评价高效木质纤维素分解菌Aspergillus fumigatus Z5分解木质纤维素的能力,并以小麦秸秆为材料解析其分解过程。[方法]以小麦秸秆为唯一碳源,研究接种菌株Z5后小麦秸秆物理、化学特性及胞外水解酶活力,并结合扫描电镜、原子力显微镜、傅里叶红外光谱和二维核磁共振等方法,原位分析菌株Z5对小麦秸秆的分解过程。[结果]与对照相比,接种28 d后小麦秸秆的总碳相对含量减少了22.05%,总氮相对含量却增加了76.77%,而纤维素和半纤维素含量分别下降了36.97%和39.77%。电子扫描电镜和原子力显微镜观察结果表明,小麦秸秆表面在生物降解过程中发生了明显变化,28 d后表面出现孔洞,而且表面粗糙度由0.97%上升到43.83%。X-ray分析结果表明:随着降解时间的增加,小麦秸秆的结晶度由43.8%减小到28.3%,小麦秸秆中大部分的纤维素和半纤维素被菌株Z5分解。二维核磁共振分析结果表明:小麦秸秆中的多糖类、脂肪族类和芳香族类化合物都发生了分解,其中多糖类化合物最容易被降解,特别是β-D-木二糖和α-L-阿拉伯糖类化合物。[结论]菌株A.fumigatus Z5通过分泌多种胞外水解酶,从小麦秸秆的表面逐渐将纤维素、半纤维素等多糖类化合物分解,在农业废弃物处理及木质纤维类物质的资源化利用方面将具有较好的应用前景。     

关于猪低硫和低微量矿物元素饲粮的配制

正1硫猪排泄物中的含硫化合物主要来自粪便中不可消化的含硫氨基酸(如饲料中的Met和Cys)、胃肠中内源性蛋白质和谷胱甘肽代谢物以及饲粮来源的含硫氨基酸和硫酸盐经体内完全分解代谢后随尿液排泄的硫酸盐。尽管大多数挥发性含硫化合物都会使猪的排泄物出现异味,但硫化氢和甲硫醇是其中最重要的两种物质,占猪排泄物中总挥发性含硫化合物的70%~97%。体内示踪动力学研究显示:给断奶仔猪饲喂液体代乳料时,胃肠道将饲粮中25%的胱氨酸     

关于Mobius变换的分解

本文得到了双曲元素的一种“平行”分解。利用此种几何分解，证明了Ｊψｒｇｅｎｓｅｎ和Ｂｅａｒｄｏｎ关于Ｒｉｅｍａｎｎ面上短程线的一个结果在Ｈ＾３上成立。同时定义了ｎ（ｎ＞２）维的空间半旋转，并讨论了ｎ维Ｍｏｂｉｕｓ变换关于空间半旋转的分解。     

高效纤维素分解菌分离筛选的研究

从土壤、马粪、牛粪等材料中分离出分解纤维素能力较强的高温细菌３个菌群,中温放线菌３株,中温真菌３株。在稻草培养基中,Ｂ１菌群的纤维素酶活力为５．６６ｍｇ·（ｇ·ｈ）－１,Ａ３菌株的纤维素酶活力为６．５５ｍｇ·（ｇ·ｈ）－１,Ｆ３菌株的纤维素酶活力为５．７６ｍｇ·（ｇ·ｈ）－１,稻草经Ｂ１,Ａ３,Ｆ３分解后,其中的粗纤维含量分别降至６．６９％,６．２６％和６．３５％。     

添加氮素化合物对天竺桂废弃枝叶分解的影响

采用添加氮素化合物的方法对天竺桂废弃枝叶进行促进分解试验。结果表明,废弃枝叶分解过程中的真菌个体数量随分解时间的不同而变化,不同处理间的真菌个体数量无显著差异,各处理不同分解时间真菌个体数量存在极显著差异。真菌类群数量随分解时间的不同而变化,总体上随废弃枝叶分解进程呈增加趋势。在废弃枝叶分解试验中共分离出16个真菌类群,其中黑灰球菌属(Bovista)、共头霉属(Syncephalastrum)、刺座霉属(Volutella)、小克银汉霉属(Cunninghamella)和锁霉属(Itersonilia)为优势真菌类群。在枝叶分解初期(0~30 d)p H值增高(p H值8.22~8.88),使得微生物在高温分解阶段拥有高的分解能力,随后总体上呈下降趋势。堆料含水量相较于初始含水量变化不大,堆料的含水量保持在56%~71%之间,使微生物能保持较大的分解能力。添加碳酸氢铵和尿素处理后7~14 d的堆体温度维持在50~56℃之间,高于水处理的堆体温度(46~51.5℃),表明堆体处在枝叶分解的高温快速发酵阶段,添加碳酸氢铵和尿素处理后堆料的微生物活性更强。综合试验结果表明,在天竺桂废弃枝叶分解过程中添加氮素化合物,可增强分解微生物的活性,对废弃枝叶的分解有一定的促进作用。     

链霉菌分解角蛋白的生化机制研究 Ⅲ含硫化合物对角蛋白酶作用机理和角蛋白降解的生化机制初步研究

硫酸钠、亚硫酸钠和巯基乙醇对角蛋白酶具有强烈的激活作用,使角蛋白酶活力分别依次提高了４,７和２０多倍,其主要表现作用于角蛋白酶中的二硫键还原酶。亚硫酸钠在０．０１ｍｏｌ／Ｌ浓度下不仅作用于二硫键还原酶,而且还作用于多肽水解酶。硫代硫酸钠对二硫键还原酶有强烈的抑制作用。角蛋白酶降解羽毛角蛋白首先是角蛋白酶中的二硫键还原酶使角蛋白中二硫键裂解产生变性角蛋白,然后在多肽水解酶的共同作用下,将变性角蛋白逐渐分解成多肽、寡肽和游离氨基酸,使角蛋白彻底分解。角蛋白酶中的二硫键还原酶是降解角蛋白的关键酶。     

UV-B辐射对植物残体分解的影响及其机理

UV-B辐射对植物残体分解的影响在植物营养循环中起着重要的作用,就UV-B辐射对植物残体分解的影响及其机理进行了综述。UV-B辐射对植物残体分解的影响包括直接影响和间接影响。直接影响指分解期接受UV-B辐射,从而对分解者产生直接作用以及光降解,这与植物类型、微生物对UV-B辐射响应的种内和种间的差异、微生物的色素、微生物的特性、环境因素等相关。间接影响是指植物生长期接受UV-B辐射,导致植物化学成分的改变,从而对分解者产生影响,这些化合物包括丹宁、木质素等酚类化合物。     

关于Mоbius变换的分解

本文得到了双曲元素的一种“平行”分解。利用此种几何分解，证明了Ｊｒｇｅｎｓｅｎ和Ｂｅａｒｄｏｎ关于Ｒｉｅｍａｎｎ面上短程线的一个结果在Ｈ￣３上成立。同时定义ｎ（ｎ＞２）维的空间半旋转，并讨论了ｎ维Ｍｏｂｉｕｓ变换关于空间半旋转的分解。     

UV-B辐射对植物残体分解的影响及其机理

UV-B辐射对植物残体分解的影响在植物营养循环中起着重要的作用,就UV-B辐射对植物残体分解的影响及其机理进行了综述。UV-B辐射对植物残体分解的影响包括直接影响和间接影响。直接影响指分解期接受UV-B辐射,从而对分解者产生直接作用以及光降解,这与植物类型、微生物对UV-B辐射响应的种内和种间的差异、微生物的色素、微生物的特性、环境因素等相关。间接影响是指植物生长期接受UV-B辐射,导致植物化学成分的改变,从而对分解者产生影响,这些化合物包括丹宁、木质素等酚类化合物。     

江西省不同林型下枯枝落叶分解和养分释放的动态

研究表明：（１）江西省不同林型的枯枝落叶分解损失率表现为常绿阔叶林〉杉阔混交〉纯杉木林，其可用数学模型进行描述。（２）在枯枝落叶的分解过程中，其Ｋ的含量不断下降，其它养分的含量则不断上升；随着分解的进行，所有营养元素的损失率都不断增加，损失率最大的为Ｋ，Ｃａ，Ｎ，Ｍｇ等元素。（３）分解过程中，不同林 型的枯枝落叶中营养元素的含量和损失率有明显的差异，始终表现为常绿阔叶林〉杉阔混交林〉纯杉木林。     

秸秆分解应用前景广阔

秸秆分解技术是一种不经发酵过程,直接对植物秸秆进行分解、转化的最新秸秆处理技术。该技术在分解秸秆的过程中,快速切断分子链,打破细胞壁,使细胞间质和胞内营养充分释放,被动物吸收;同时补充动物体内源酶不足,有效激活内源酶,改善动物内消化环境,使反刍动物的消化能力大幅度提高,使猪、鸡等单胃动物也能大比例饲喂和消化秸秆。     

常温秸秆还田菌群的筛选及分解稻秆特性研究

【目的】对一组人工构建的常温(28℃)菌群的分解能力及分解性质进行研究,以获得常温下能够分解秸秆的微生物群及人工加速秸秆还田的分解技术。【方法】以多年堆积的稻草腐烂物为菌源,用改良的Mandels培养基经长期富集培养和定向驯化获得一组稳定的纤维素分解菌群。以标准的纤维素酶活性测定方法对分解过程中酶的活性进行评定,利用气质联机测定分解后的挥发性产物,用变性梯度凝胶电泳(DGGE)监测分解过程中菌种动态变化。【结果】5d后稻秆总减重量达到39.6%,在培养基占总体积1/5、pH=6、培养第5天时纤维素内切酶(CMC)活性表现最高,达到14IU·ml-1;培养过程中发酵液中有10余种挥发性产物,且不同时期产物的种类和浓度变化很大,从DGGE图谱发现在培养不同时期菌种组成有很大差异,通过各条带近缘种16s rDNA扩增信息构建系统树可见,各条带近缘种分别归属Clostridium、Brevibacillus、Bartonella、Bacteroidetes4个属。【结论】常温纤维素分解菌群能够加速稻秆分解。