天然硫甙化合物的结构、降解及其生物活性

硫甙是十字花科植物中一类重要的次生代谢产物,其在黑芥子酶的催化作用下易发生降解,生成各种衍生物。本文对主要硫甙的结构、降解机理及其生物活性研究进行了综述。     

十溴二苯醚降解菌的分离鉴定及其降解特性的初步研究

通过选择性富集法从杭州炼油厂附近长期受石油污染的土壤中分离到1株以十溴二苯醚为唯一碳源、能源生长的细菌BD-24,经形态、生理生化、16S rDNA核苷酸序列分析,以及(G+C)mol%测定,菌株BD-24被鉴定为芽孢杆菌属(Bacillussp.);并用高效液相色谱法测定十溴二苯醚浓度.结果表明:菌株BD-24在含20 mg·L-1十溴二苯醚的无机盐培养基上培养15 d,十溴二苯醚残余率下降至75.1%,到第25天,残余率则为65.6%;不同种类碳源的添加均能不同程度地促进十溴二苯醚的降解,其中麦芽糖作用最为显著,培养5 d后,残余率仅剩83.5%;而不同氮源的添加对降解无显著作用.     

青霉素菌渣残留降解物的蓄积毒性研究（摘要）（英文）

[目的]初步研究青霉素菌渣残留降解物的蓄积毒性,进而探讨其是否具备作为蛋白饲料投入养殖业开发利用的条件。[方法]通过小鼠亚急性毒性试验,饲喂小鼠不同剂量的青霉素菌渣降解物（3%和6%）连续观察15周,记录每周小白鼠的体重和死亡情况;试验结束后抽样处死,取血测动物肝、肾功能,取心、肝、脾、肾称重,并在光镜下对肝、肾组织做病理学观察。[结果]试验组小白鼠体重、死亡率及肝、肾功能在15周内和对照组差异均不显著（P〉0.05）。低剂量组可见肝细胞、肾小管上皮细胞核有碎裂,少数肝、肾细胞有轻度水肿;高剂量组可见小白鼠肝组织中细胞核碎裂并有脂肪滴,多数肝细胞水肿,只有少数肝细胞无明显改变;肾脏可见门管区炎性细胞浸润,肾小管上皮细胞水肿、坏死。[结论]该实验条件下青霉素菌渣降解物对小鼠器官的实质细胞有轻度的毒性作用。     

多胺氧化降解在莴苣种子萌发过程中的作用(摘要)(英文)

[目的]了解多胺氧化降解在莴苣种子萌发过程中的作用。[方法]用1.0mmol/L多胺氧化酶专性抑制剂氨基胍(AG)在24℃黑暗环境下对莴苣浸种4h,播种于含0.5%琼脂的固体培养基上用于种子萌发率的测定,另播种于用处理试剂湿润的纱布上用于内源多胺、多胺氧化酶(PAO)和二胺氧化酶(DAO)活性以及H2O2含量测定。种子萌发率采用目测法,以胚根突破种皮大于1mm为准。以测定平均值±SE(n≥200)表示种子萌发率的大小;DAO、PAO活性测定参照Su等的方法;多胺高效液相色谱测定参照Flores和Galstonl的方法;H2O2含量测定参照Brennan和Frenkel的方法。[结果]AG可强烈抑制种子的萌发,12h后种子萌发率与对照相比差异就达极显著水平。随着莴苣种子的萌发,PAO和DAO活性发生显著的变化,2种酶活性都是先上升后下降,在24和48h分别测得DAO和PAO活性高峰。AG对DAO和PAO活性有强烈的抑制作用,培养24和36h后就检测不到DAO和PAO活性。在种子萌发过程中,内源Put在前24h快速降低,24～60h降低趋缓;Spd在萌发前期降低缓慢,48h后急剧下降;Spm含量低但略呈增加趋势;多胺总量逐渐降低。AG处理可显著增加内源多胺尤其是Put和Spd含量。在种子萌发过程中,种子H2O2含量逐渐增高,36～48h时出现高峰后一直维持较高水平。AG处理可明显降低种子H2O2含量。[结论]在种子萌发期间,内源多胺和H2O2含量的变化与PAO和DAO活性变化相对应,暗示在莴苣种子萌发期间进行着活跃的多胺氧化降解代谢。     

QTL Mapping of Isoflavone,Oil and Protein Contents in Soybean （Glycine max L. Merr.）

Soybean （Glycine max L. Merr.） is the world＇s foremost source of edible plant oil and proteins, meantime, the biologically active secondary metabolites such as saponins and isoflavones are benefit to human health. The objective of this study was to identify quantitative trait loci （QTL） and epistatic interactions associated with isoflavone, protein, and oil contents in soybean seeds. An F13 recombinant inbred line （RIL） comprising 474 lines was derived from a cross between Jindou 23 and Huibuzhi cultivars. SSR technique was employed for mapping of the QTLs. The QTLs for isoflavone, protein, and oil contents were analyzed and 23 QTLs were detected based on the constructed linkage map. Six QTLs for isoflavone content were localized in linkage groups J, N, D2, and G, eleven QTLs for oil content were localized in the linkage groups A1, A2, B2, C2, and D2, and six QTLs for protein content were localized in linkage groups B2, C2, G, and H1. The correlative analysis demonstrated that the isoflavone content had significant correlation with protein content, while significantly negative correlations was existed between oil and protein content, and significantly positive correlations was existed between protein and oil content. All these findings have laid an important basis for the marker assisted breeding in soybean. The phenotypic correlations of quantitative traits may be resulted from the correlation of the QTL controlling those traits.     

降解半纤维素嗜热菌的筛选及其酶学性质

以半纤维素为惟一碳源,从温泉中分离到1株降解半纤维素酶的嗜热菌DT-1,经16S rDNA序列比较分析,初步鉴定该菌株属于Geobacillus thermocatenulatus.菌株DT-1发酵条件的初步研究表明:在培养基初始pH为5.0,温度为55℃,装液量为30%,摇床转速为120 r.min-1的条件下培养36 h,该菌株产酶总活力达到最大.对菌株DT-1所产半纤维素酶的性质分析表明:该酶的最适作用温度为65℃,最适作用pH为6;另外,2-ME、EDTA、SDS、PMSF在不同程度上能增强酶的活性,其余抑制剂和去污剂DDT、Tween-20和TritonX-100对该酶活力影响不大;金属离子Mg2+、Ca2+、Mn2+、Fe2+、Co2+对该酶有激活作用,K+、Na+、Li+、Zn2+、Ba2+对酶作用不显著.     

甲氰菊酯降解菌ZH-3的分离鉴定及降解特性

【目的】分离筛选甲氰菊酯的高效降解菌株,为拟除虫菊酯类杀虫剂果蔬残留危害的综合治理提供候选生物制剂。【方法】采用基础盐培养基,从农药厂废水排放口的污泥中筛选降解菌,以甲氰菊酯为唯一碳源进行摇瓶培养复筛,以降解率为评价标准,确定高效降解菌株,根据形态、生理生化特征和16SrDNA序列同源性鉴定其种属,高效液相色谱法研究其降解特性。【结果】分离得到甲氰菊酯高效降解菌株ZH-3,初步鉴定为蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)。菌株ZH-3能有效降解25～300mg/L的甲氰菊酯,在1%接种量、30℃、pH8.0、160r/min条件下,3d内对50mg/L甲氰菊酯的降解率为85.3%。【结论】菌株ZH-3对菊酯类农药的降解作用谱广,对甲氰菊酯、高效氯氰菊酯、氯氟氰菊酯、氯氰菊酯及溴氰菊酯等均具有较高的生物降解作用。     

高活力锰过氧化物酶菌株的选育及其酶学性质初探

【目的】选育锰过氧化物酶(MnP)活力高的诱变菌株,研究其在秸秆木质素降解中的作用。【方法】利用合适的紫外诱变剂量处理哈茨木霉WRF-2的孢子悬液,通过初筛和复筛,选出1株产锰过氧化物酶能力强的突变菌株,并对突变菌株产生的MnP酶学性质及突变菌株粗酶液对玉米秸秆中木质素的降解效果进行分析。【结果】将哈茨木霉WRF-2孢子悬液在紫外光照射90s后稀释10-4倍,经初筛和复筛获得了1株遗传性状稳定的正突变菌株0202。与出发菌株WRF-2相比,0202菌株的MnP活力提高了169.59%,木质素过氧化物酶(LiP)活力提高了17.98%。酶学性质测定结果表明,0202菌株的MnP底物作用的最适温度为40℃,最适pH为3.0,在pH2.5～3.5以及温度50℃以下MnP活力稳定。Cu2+、Mn2+、Mg2+、Ca2+对0202菌株的MnP活力有促进作用,Fe2+、Zn2+则对其有抑制作用。用0202发酵后粗酶液处理玉米秸秆48h后,木质素降解率达到了23.64%。【结论】获得了MnP活力高的突变菌株0202,其木质素降解酶系为LiP-MnP型,其对玉米秸秆中木质素的降解效果明显提高。     

Fe(Ⅲ)/UV/空气催化降解罗丹明B及机理研究

【目的】探讨罗丹明B(RB)在Fe(Ⅲ)/UV/空气下的催化降解过程及其机理。【方法】在间歇式光反应器中,研究了pH分别为1.0,3.0和4.3,Fe(Ⅲ)质量浓度为1.68～28mg/L,RB的初始质量浓度为4～150mg/L时RB的光降解过程,通过抑制剂NaN3和异丙醇研究了降解过程可能发生的机理,同时测定了降解过程中Fe2+质量浓度的变化。【结果】RB直接UV光解和Fe(Ⅲ)/UV/空气下的降解表观动力学均符合表观一级动力学规律。RB在Fe(Ⅲ)/UV/空气下降解时,随Fe(Ⅲ)质量浓度的增加,RB降解速率常数增大,但增加程度受到pH的影响,pH=3.0时增加程度最大,pH=1.0次之,pH=4.3时最小;RB初始质量浓度增加,降解速率减小,当RB初始质量浓度高于20mg/L时,继续增加RB质量浓度对其光解速率影响不明显;反应过程中,Fe2+质量浓度在反应初期快速增加,此后维持在一定的水平。【结论】Fe(Ⅲ)/UV/空气能够快速催化RB光解,但在不同pH条件下,Fe(Ⅲ)催化UV光解RB的机理并不相同。     

克百威降解菌CYW-44的分离及其酶促降解研究

为了有效治理克百威农药污染,以克百威为唯一碳源,利用富集培养的方法从农药厂活性污泥中分离到一株克百威降解菌CYW-44,经生理生化、16S rDNA序列分析及API 50CHB鉴定试剂条分析,将菌株鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。该菌在营养培养基中培养5 d时对100 mg.L-1的克百威降解率为97.72%,6 d能够完全降解克百威。通过液相色谱(HPLC)法检测,发现在降解过程中,克百威降解产物呋喃酚及其他代谢产物不产生累积;研究证实该菌株能分泌胞外降解酶和胞内降解酶高效降解克百威,对克百威的降解率分别达到99.1%和82.63%;通过SDS-PAGE验证了克百威对菌株降解酶活性的诱导作用。