嗜热子囊菌JCM12803来源的阿魏酸酯酶FAE-2515酶学性质研究

阿魏酸酯酶广泛应用于食品、药品、饲料及造纸等行业,挖掘适用于工业化的阿魏酸酯酶至关重要。从嗜热真菌Thermoascus crustaceus JCM12803中克隆得到一个阿魏酸酯酶基因FAE-2515,经基因序列分析,FAE-2515 c DNA全长为1 581 bp,编码526个氨基酸和1个终止子,理论分子量大小为57 k Da,等电点为5.08。将FAE-2515成功地在毕赤酵母中实现高效异源表达,通过对重组蛋白进行酶活测定,比活为(53.653±3.451)U/mg,Kcat/Km值为1.423,最适pH为6.0,最适温度为55℃,60℃处理1 h之后还能保持60%的酶活,热稳定性较已报道的同类酶更为稳定。以阿魏酸甲酯为底物时酶活表现为最高,以硝基苯棕榈酸酯为底物时几乎没有酶活。金属离子K~+、Ca~(2+)、Na~+对该酶有显著的促进作用,Fe~(3+)、Zn~(2+)对该酶有轻微抑制作用,Mn~(2+)、Cu~(2+)对该酶有显著的抑制作用。综上,该酶在造纸工业和动物饲料制备工业中具有一定优势。     

微量元素对川芎活性成分的影响

采用"3414"试验设计进行盆栽试验,研究叶面喷施B(硼)、Zn(锌)、Fe(铁)3种微量元素对川芎绿原酸、阿魏酸、阿魏酸松柏酯、藁本内酯及洋川芎内酯A 5种活性成分积累的影响,为川芎栽培中微量元素平衡施肥技术的形成奠定基础。结果表明,B不利于阿魏酸松柏酯、藁本内酯及洋川芎内酯A的积累,低质量浓度B(1 g/L)可促进绿原酸及阿魏酸积累,分别比不施B增加6.56%、2.22%,用量过高反而存在抑制作用。Zn不利于绿原酸、阿魏酸松柏酯、藁本内酯及洋川芎内酯A积累,高质量浓度Zn(4 g/L)水平下阿魏酸含量比不施Zn增加33.70%。低质量浓度Fe(1 g/L)水平下阿魏酸松柏酯、藁本内酯、洋川芎内酯A含量分别比不施Fe高5.34%、9.79%、12.23%;高质量浓度Fe(4 g/L)水平下绿原酸、阿魏酸含量分别比不施Fe处理高8.46%、6.98%。B、Zn对川芎5种活性成分积累存在负交互作用;B、Fe对阿魏酸积累存在负交互作用,对其他4种活性成分存在正交互作用;Zn、Fe对绿原酸、藁本内酯及洋川芎内酯A积累存在正交互作用,对阿魏酸及阿魏酸松柏酯积累存在负交互作用。故叶面喷施B、Zn、Fe肥未必能有效增加川芎活性成分含量,需控制好用量以免产生不利影响,栽培中应尽量少施或不施。     

阿魏酸对大麦种子萌发及幼苗生长的影响

本试验研究了阿魏酸对大麦种子萌发和幼苗生长的影响。采用了室内水培法,分析了不同浓度的阿魏酸对大麦种子发芽率、发芽势、株高、根长、叶长、须根数、鲜重及干重的影响。据试验结果可知,在一定范围内(50 mg/L,100 mg/L,150 mg/L,200 mg/L,250 mg/L)阿魏酸浓度越增加,对大麦种子萌发及幼苗生长的延缓作用越明显。大麦的各项形态指标、鲜重、干重、株高均低于清水对照组,并且当浓度为200 mg/L时,大麦试验结果与20 mg/L多效唑延缓剂对照组结果相近,在250 mg/L时甚至出现比15 mg/L多效唑更为延缓的效果。     

阿魏酸对2种野生杜鹃种子萌发的化感作用

为探究化感物质阿魏酸对马缨杜鹃和露珠杜鹃种子萌发的化感作用,本研究采用不同浓度阿魏酸分别处理马缨杜鹃和露珠杜鹃种子,利用单因素方差对其发芽率、发芽势、发芽指数和化感指数进行差异性分析.结果表明:阿魏酸显著抑制马缨杜鹃和露珠杜鹃种子的萌发,对2种杜鹃种子的抑制作用随浓度的增加而增加.阿魏酸对马缨杜鹃和露珠杜鹃种子均具有显著的化感作用,化感效应的最强浓度为1 000 μg/mL.     

5种酚酸类物质对小麦幼苗的化感作用研究

为了研究5种酚酸类物质对小麦幼苗生长和生理指标的影响,测定了不同质量浓度的阿魏酸、对香豆酸、丁香酸、对羟基苯甲酸、香草酸5种酚酸类物质处理后小麦幼苗的苗高、根长、CAT活性、POD活性等形态、生理指标,为小麦与药用植物轮作的合理性提供依据。结果表明,小麦幼苗的可溶性糖含量均有所升高,50.00 mg/L对香豆酸和0.01、0.10、1.00 mg/L对羟基苯甲酸处理组分别比空白对照高18.79%、42.60%、42.69%、26.57%,均达显著水平;阿魏酸、对香豆酸和香草酸降低了小麦幼苗的苗高和主根长,对羟基苯甲酸增加了幼苗的主根长,但均不显著;对香豆酸处理组幼苗的可溶性蛋白含量、CAT活性、POD活性以及SOD活性均有所降低,而丁香酸处理组幼苗的可溶性蛋白含量、CAT活性、POD活性均有所升高,0.01、0.10、10.00、100.00 mg/L丁香酸处理组幼苗的可溶性蛋白含量分别比对照(蒸馏水)显著增加9.63%、11.22%、11.50%、8.13%。香草酸处理组幼苗的可溶性蛋白含量、CAT活性、SOD活性也有所增加。从研究结果可以看出,阿魏酸、对香豆酸对小麦幼苗有一定的化感抑制作用,丁香酸、对羟基苯甲酸和香草酸有一定的促进作用,但它们的化感指数均不大。     

阿魏酸酯酶表达体系与酶蛋白拓扑空间结构分析

阿魏酸酯酶可通过打断阿魏酸和二聚阿魏酸等酚酸类木质素成分通过酯键与植物细胞中半纤维素分子形成的致密网状交联结构,进而促进栖居在草食动物胃肠道中微生物对所进食饲料细胞壁的降解效率。作者在分析和归纳总结了产阿魏酸酯酶菌株来源、筛选方法及不同表达体系的基础上,利用生物信息学的方法,对酯酶蛋白的拓扑空间结构、系统进化及作用机理方面取得的最新研究进展进行了阐述。     

阿魏酸酯酶处理对羊草、玉米秸、稻秸及麦秸瘤胃体外发酵特性的影响

为了分析评价阿魏酸酯酶在瘤胃微生物降解利用秸秆等木质纤维性饲料中的功效,本研究采用短期人工瘤胃体外发酵试验,结合发酵产气自动记录技术,研究了在羊草、玉米秸、稻秸及麦秸4种不同粗饲料中添加2%比例阿魏酸酯酶39℃预处理16 h后对72 h瘤胃微生物发酵的影响.结果表明,加酶前后干物质消失率差异不显著(P>0.05);在添加阿魏酸酯酶后,总挥发性脂肪酸(TVFA)产生量由高至低依次为羊草、稻秸,玉米秸、麦秸;与对照组相比,添加阿魏酸酯酶后TVFA增幅由高至低依次为麦秸(+13.9%)、玉米秸(+13.6%)、羊草(+7.6%)、稻秸(+3.0%)(P<0.05).此外,添加阿魏酸酯酶亦可显著提高羊草和麦秸的体外发酵产气量(42.2%和16.6%),麦秸体外发酵产气速率提高37.5%(P<0.05).用阿魏酸酯酶预处理农作物秸秆等粗饲料,可促进瘤胃微生物对饲料细胞壁的降解,为今后进一步通过开展动物饲养试验来研究和开发酯酶的饲用价值提供了实践指导依据.     

大麦芽阿魏酸酯酶的分离纯化及其部分酶学性质的测定

本试验采用硫酸铵分级沉淀、透析、DEAE-52离子交换层析对大麦芽中的阿魏酸酯酶(FAE)进行了分离纯化,并测定了其部分酶学性质。结果显示,分离纯化后获得了阿魏酸酯酶纯品,纯化倍数达34倍;经SDS-PAGE电泳显示为单一条带,并测定其相对分子质量约为29.3 ku;最适反应温度为50℃;最适pH为5.5,但阿魏酸酯酶在60℃以下,pH 4.5~7.5之间有较好的稳定性;Zn2+、Cu2+、Fe3+对酶活有很强的抑制作用,Na+和EDTA对酶有一定的激活作用。     

阿魏酸降解放线菌的筛选及其降解与拮抗效果研究

【目的】筛选用于降解西瓜根泌自毒物质阿魏酸的放线菌,研究其降解与拮抗效果。【方法】以127株放线菌为供筛菌株,采用液体发酵培养法筛选阿魏酸降解放线菌,并研究放线菌对阿魏酸的降解率及对西甜瓜枯萎病菌等病原菌的拮抗性。【结果】①从127株供试放线菌中筛选出了编号为25,28及Z30的3株放线菌,在纯培养条件下,以阿魏酸为惟一碳源时,25、28、Z30 3株放线菌对阿魏酸均有较好的降解效果,降解率分别为94.3%,92.6%和90.1%。②在以阿魏酸、淀粉为混合碳源时,3株放线菌对阿魏酸均有较强的降解作用,降解率最高达100%。③纯细胞培养时,3株放线菌对阿魏酸仅有微弱的降解效果。④3株放线菌对西甜瓜枯萎病菌有较强的拮抗作用。【结论】筛选的3株放线菌具有降解西瓜自毒物质阿魏酸及拮抗西甜瓜枯萎病菌的双重功能。     

利用小麦麦麸制备阿魏酸工艺条件的初步研究

[目的]研究通过酶法和碱提取方法利用小麦麦麸制备阿魏酸的工艺条件。[方法]用酶对小麦麦麸进行预处理,去除淀粉、蛋白质和糖类物质,用氢氧化钠提取阿魏酸,麦麸与碱液的比例为1∶20,通过正交试验分别确定酶法处理干燥小麦麦麸和碱液提取阿魏酸的最优工艺条件。[结果]用酶法预处理干燥小麦麦麸的最优工艺条件是:耐高温α-淀粉酶、蛋白酶和糖化酶的加酶量分别为2 000、1 398和50 000 U/g麦麸;用碱法从经酶预处理的麦麸中提取阿魏酸的最佳工艺条件是:氢氧化钠浓度为1.5%,提取温度为85℃,提取时间4h,同时在氢氧化钠中加入0.5%的KBH4,可有效增加阿魏酸的在提取液中的保留量,阿魏酸得率可达9.414%~10.937%。[结论]该研究为提高小麦麦麸的利用率和附加值提供科学依据。