两种典型炭材料对微生物还原含砷水铁矿的影响及其机制研究

研究了活性炭和生物炭对Shewanella oneidensis MR-1还原含砷水铁矿过程的影响,并探究了这一过程中砷的释放、转化及其在次生矿物中的分布。研究结果表明:在培养初期活性炭和生物炭抑制了含砷水铁矿中铁的微生物还原过程,可能的原因是活性炭和生物炭抑制了菌的生长,荧光染色结果证实了这一过程;在培养中期,微生物逐渐适应培养环境,并使铁还原持续进行,培养结束时活性炭和生物炭显著增加了含砷水铁矿中铁还原的比例。培养基中的磷酸根通过置换作用使水铁矿中的部分砷释放至溶液,而微生物还原含砷水铁矿过程中,活性炭和生物炭抑制了溶液中砷的去除。此外,微生物还原含砷铁矿过程中,依次生成了蓝铁矿和菱铁矿两种次生矿物。SEM-EDX结果表明,在两种次生矿物中,砷主要被蓝铁矿固定。该结果有助于我们从氧化还原的角度评估活性炭和生物炭在农业环境应用过程中的环境效应。     

小麦白粉菌ADP/ATP载体蛋白基因的克隆及表达特征分析

 小麦白粉病是小麦上的一种重要病害。研究小麦白粉菌致病相关基因及其在致病过程中的作用,对于丰富小麦白粉菌致病的分子机制和筛选防治新靶标具有重要意义。前期转录组测序结果提示一个小麦白粉菌ADP/ATP载体蛋白（ADP/ATP carrier protein,AACP）在小麦与白粉菌互作时上调表达。本研究利用cDNA末端快速克隆技术（rapid\|amplification of cDNA ends,RACE）获得了长945 bp具有完整开放阅读框的小麦白粉菌ADP/ATP carrier基因序列,暂命名为BgtAACPx（GenBank登录号为MF197857）该基因编码314个氨基酸残基,利用相关软件进行生物信息分析,结果表明该蛋白为疏水性,含有6个跨膜区,亚细胞定位在线粒体上。与已有小麦白粉菌AACP蛋白的同源性为97%,是一个新的蛋白,同时构建了与其同源蛋白的遗传进化树。定量结果表明该基因在小麦白粉菌吸器期（48 h）、次生菌丝（72 h）至白粉菌刚产孢子又未形成孢子堆（120 h）这段时期高表达,提示该基因可能参与小麦白粉菌对小麦的致病过程。     

初始pH对嗜线虫致病杆菌YL001菌株抑菌活性及代谢的影响

【目的】研究初始培养pH对Xenorhabdus neamatophila YL001发酵液抑菌活性的影响,为进一步提高YL001的抑菌活性提供理论依据。【方法】采用生长速率法、琼脂扩散法、活体组织法,分别测定了初始pH 4.5,5.5,6.5,7.0,7.5和8.5培养条件下,X.neamatophila YL001发酵液及其乙酸乙酯提取物的抑菌活性;同时采用HPLC、LC-MS分析了乙酸乙酯提取物中代谢物的差异。【结果】随着初始pH的升高,共生菌发酵液及其乙酸乙酯提取物的抑菌活性也逐步提高。pH8.5时,YL001发酵液对水稻瘟疫病菌(Magnaporthe grisea)、辣椒疫霉病菌(Phytophthora capsici)、番茄灰霉病菌(Botrytis cinerea)、苹果轮纹病菌(Physalospora piricola)、番茄早疫病菌(Alternaria solani)、甘蓝黑斑病菌(Alternaria brassicae)以及枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)均具有最强的抑制作用,发酵液乙酸乙酯提取物对番茄灰霉病的EC50为1.29mg/mL,对枯草芽孢杆菌的抑菌圈直径为14.65mm。随着初始培养pH的升高,YL001发酵液及乙酸乙酯提取物对番茄灰霉病的治疗和保护作用也逐渐提高,保护作用明显优于治疗作用。HPLC和LC-MS代谢分析表明,pH8.5、pH 7.0及pH 4.5培养条件下发酵液乙酸乙酯提取物中代谢物含量存在显著差异。【结论】初始培养pH可以显著影响X.neamatophila YL001的抑菌活性及代谢能力,碱性条件更有利于活性物质的产生及其稳定性的保持。     

牙鲆在保藏过程中影响ATP关联化合物降解的因素

为了深入了解牙鲆体内ATP关联化合物的变化,尤其是肌苷酸(IMP)降解这一限速步骤,利用高效液相色谱法(high efficiency liquid chromatography,HPLC)测定不同保藏条件下牙鲆体内ATP关联化合物和K值变化,并探讨了影响其变化的因素。结果显示,0°C保藏条件下牙鲆体内ATP在1 d内迅速降解,产生IMP作为初期的主要积累物质,蓄积一段时间(10 d)后迅速降解为次黄嘌呤(Hx),IMP的降解过程呈现二相性;鱼肉制成鱼糜形态保藏,ATP 0 d时几乎降解完全,但IMP的降解过程仍旧呈现二相性;加入抗菌素的鱼肉中微生物的生长得到有效抑制,此时IMP降解缓慢并且呈线性下降,原本的蓄积过程消失,K值的增长速率也随之减慢;加入Tritonx-100破坏细胞膜结构发现,牙鲆体内IMP的降解速率加快,同时K值的增长速率也随之加快。结果表明,牙鲆的保藏形态影响ATP的降解速率,但几乎不影响其他关联产物的降解变化;保藏后期外源微生物产生的酶与内源酶的叠加作用是导致保藏后期IMP加速降解、从而呈现二相性的原因,微生物是影响ATP关联化合物降解的关键因素;表面活性剂通过改变细胞膜结构也能够影响IMP的降解过程。     

芽胞杆菌中的喷他霉素检测与分析

采用高效液相四级杆飞行时间质谱分析巴达维亚芽胞杆菌Bacillus bataviensis FJAT-10043发酵液中胞外代谢物的成分。运用安捷伦公司的MassHunter软件,对数据进行分子特征提取,并通过Metlin代谢物质谱数据库检索,获得总体代谢物的信息。在巴达维亚芽胞杆菌Bacillus bataviensis FJAT-10043发酵液中,用液相质谱检测到656种代谢物,通过Metlin谱库搜索得到初步鉴定结果的有121种。其中,喷他霉素是相对含量最高的成分。喷他霉素占该菌发酵液总代谢物相对含量的4.22%,匹配得分达到96.39,保留时间为2.7339 min。喷他霉素发现为巴达维亚芽胞杆菌来源的抗真菌抗生素的开发与利用提供理论依据。     

病原真菌降解两种蚧虫体壁过程中胞外酶作用

【目的】探究病原真菌降解蚧虫体壁过程中胞外酶的作用及其毒力效应,为应用病原菌对蚧虫进行生物防治提供依据。【方法】选用4株昆虫病原真菌-蜡蚧霉（Lecanicillium lecanii）菌株V3.4505、V3.4504、噬菌蚧霉(L. fungicola)菌株HEB02和镰刀菌Fusarium incarnatum-equiseti菌株HEB01,以日本龟蜡蚧（Ceroplastes japonicus Green）和沙里院褐球蚧（Rhodococcus sariuoni Borchsenius）为靶标害虫,以这两种蚧虫的表皮作为病原菌培养基的唯一碳源,测定培养过程中各菌株4种胞外酶的活性变化,包括脂肪酶、类枯草杆菌蛋白酶（Pr1酶）、几丁质酶和N-乙酰-氨基葡萄糖苷酶（NAG酶）,并据此分析真菌入侵蚧虫体壁过程中胞外酶的作用。同时,测定两种蚧虫被4株病原真菌感染8 d后的死亡率,用于评价菌株和胞外酶的毒力效应。【结果】4株病原菌在降解两种蚧虫的体壁过程中,4种胞外酶的活性都发生了明显的变化,呈现先升高后降低趋势。脂肪酶的活性高峰出现得最早,在培养2 d后就达到最大值,且在日本龟蜡蚧上各菌株脂肪酶的活性明显高于沙里院褐球蚧。菌株的Pr1酶活性高峰出现在3-4 d,而几丁质酶和NAG酶的活性高峰分别出现在6 d和4-5 d。4个菌株相比较,V3.4505菌株对日本龟蜡蚧和沙里院褐球蚧的致死率均为最高,分别是73%和81%,且与HEB02菌株和HEB01菌株有差异显著。4个株菌的Pr1酶活性平均值与它们对日本龟蜡蚧和沙里院褐球蚧感染8 d后累计死亡率的线性相关性显著,线性方程分别为：y=0.082x+5.822（R²=0.823）和y=0.119x+14.75（R²=0.764）;4个株菌的几丁质酶活性平均值与两种蚧虫累计死亡率的线性相关也较显著,线性方程分别为：y=-0.148x+15.89（R²=0.645）和y =0.095x+10.46（R²=0.762）。【结论】在对两种蚧虫的感染过程中,病原真菌的4种胞外酶均参与了对蚧虫蜡质和体壁的降解。脂肪酶降解虫体表面的蜡质,酶活性高峰出现最早,在蜡壳厚的日本龟蜡蚧上其酶活性表现得更高。在其余3种酶中,先由Pr1酶作用,降解蚧虫原表皮中的蛋白质,再由几丁质酶和NAG酶作用,降解几丁质。酶作用高峰时间与酶活性大小与其底物在蚧虫体壁中的排列层次与含量相吻合。菌株的酶活性和蚧虫致死率相关性分析说明,Pr1酶和几丁质酶可作为菌株的毒力指示因子。4个菌株相比较,蜡蚧霉V3.4505菌株表现出较好的致病特性,说明其对蚧虫的毒力较高,可考虑作为蚧虫生物防治应用的病原菌种。     

Differential responses of cells from human skin keratinocyte and bovine mammary epithelium to attack by pore-forming Staphylococcus aureus alpha-toxin

Human skin keratinocytes HaCat attacked by Staphylococcus aureus α-toxin showed a transient drop of cellular ATP levels whereas in toxin-perforated bovine mammary epithelial cells (BMEC), the ATP levels dropped more slowly. Morphologically, during the ATP level depletion, HaCat cell developed a spacious intracellular vacuole together with the transient influx of trypan blue. WST-1 signal, which tested the function of mitochondrial enzyme in viable cells, also decreased concomitantly. On the other hand, BMEC excluded trypan blue and vacuolation was not observed throughout the experiment. We conclude that mammary epithelial cells resist the toxin better than keratinocytes. This is the first report showing that α-toxin enhances transient membrane permeability to large molecules, temporary vacuole formation and the transient defect of mitochondrial enzyme in viable cells without cell lysis.     

糙皮侧耳(Pleurotus ostreatus)降解转化稻草秸秆研究

以食用菌糙皮侧耳(P leurotus ostrea tus)菌株降解稻草秸秆,对子实体产量、品质,基质中木质纤维成分的变化和与基质主要成分降解相关胞外酶活性在不同培养阶段的变化规律进行了研究。结果表明,稻草秸秆栽培所获子实体,营养品质较高。经过2潮菇阶段的培养,木质纤维成分在基质中的含量比栽培前降低11.94%~14.7%,主要发生在生殖生长期;对胞外酶的研究发现:淀粉酶在培养前期活性较高;羧甲基纤维素酶、滤纸糖酶、木聚糖酶和蛋白酶活性的峰值与低谷的发生与子实体的发育状态成正相关;漆酶和愈创木酚酶活性变化与基质中木质素的降解相关,在第1潮菇子实体成熟前活性逐渐升高,随后呈下降趋势;漆酶的活性与菌株子实体的产量有正相关关系。     

猪TLR7基因胞外区部分片段的克隆、表达及其重组蛋白的纯化分析

[目的]获得高表达量的蛋白,为进一步研制单克隆抗体提供较好的免疫原,同时也可为TLR7胞外区该片断蛋白未知区域的结构和功能研究奠定基础。[方法]应用PCR技术从重组质粒pcDNA3．1／CT-GFP-pTLR7上扩增出编码猪TLR7基因胞外区N端第27—202位氨基酸序列,利用BamHI和HindⅢ酶切位点将其插入到原核表达载体PE130a中,重组质粒转化BL21（DE3）后,在不同条件下诱导表达。[结果]经SDS．PAGE分析表明,重组菌表达出约26kD的融合蛋白,并证实主要以包涵体形式表达,其最佳诱导表达条件是37℃、0．5mm01／LIPTG诱导6h,表达量可接近50％;纯化的重组蛋白免疫小鼠后,间接ELISA检测抗体效价,结果该蛋白免疫BALB／c小鼠效价达10^5．[结论]TLR7胞外区该片断重组蛋白具有很好的抗原性,可以作为单克隆抗体研制的免疫原。     

灰树花胞外多糖发酵条件优化研究

灰树花是一种营养丰富的药食两用真菌,其胞外多糖是一种具有抑制肿瘤、抗HIV、调节免疫等生理活性的真菌多糖.研究了碳源、氮源、生长促进剂和无机盐对灰树花产胞外多糖的影响,结果表明,灰树化产胞外多糖较佳的培养基组合为每升培养基添加葡萄糖50 g、黄豆粉40 g、豆油1 g、KH2PO44 g、MgSO4 2 g,每升培养基可得到灰树花胞外多糖3.78 g.