饲用酶制剂助力动物生产可持续发展

人类对动物蛋白需求量增加的同时也带来了对动物饲料需求的增加。植酸酶、木聚糖酶和蛋白酶是当今动物生产中使用最广泛的三种饲用酶。本文总结了三种饲用酶的主要作用方式和营养效能。     

海洋芽孢杆菌N11-8产蛋白酶的发酵条件优化

本研究采用响应面法(RSM)对南极海洋芽孢杆菌(Bacillus sp.)N11-8液体发酵产蛋白酶PBN11-8的发酵条件进行快速优化。通过单因素实验初步确定南极海洋芽孢杆菌N11-8产蛋白酶的最佳碳源和氮源分别为可溶性淀粉和蛋白胨；并通过Plackett-Burman(PB)设计对影响其产酶相关因素进行评估，筛选出具有显著效应的3个因素：温度、氮源和碳源；以最陡爬坡实验逼近至上述因子最大响应区域，进而采用RSM法对其最佳水平范围进行研究，确定最优发酵条件为：可溶性淀粉3 g/L，蛋白胨13.1 g/L，酵母浸粉2.9 g/L，NaCl 5 g/L，KH2PO4 1 g/L，FeCl3·6H2O 2 mmol/L，初始pH值为7.0，温度为34.0℃，转速为200 r/min，装液量为50 ml/250 ml，接种量为4%，培养时间为60 h。最终优化后的酶活达到90.5 U/ml，比初始酶活提高了23.6%。     

苏云金芽胞杆菌JQD117菌株对韭蛆体内几种酶活性的影响

为明确苏云金芽胞杆菌JQD117对韭蛆幼虫蛋白酶和解毒酶活性的影响，测定比较了感染Bt后幼虫体内胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、乙酰胆碱酯酶、谷胱甘肽-S-转移酶和羧酸酯酶的活性。首先采用室内生物活性测定方法明确了菌株JQD117对韭蛆3龄幼虫72 h的LC₅₀为2.8070×10⁷cfu/mL，然后采用10×LC₅₀、1×LC₅₀和0.1×LC₅₀三个浓度饲喂感染韭蛆幼虫，定期取样测定韭蛆体内5种酶活性，结果表明以较高浓度（1×LC₅₀和10×LC₅₀）感染韭蛆幼虫后体内蛋白酶和解毒酶活性变化较大，而以低浓度（0.1×LC₅₀）感染韭蛆幼虫后体内蛋白酶活性变化较小。其中，以1×LC₅₀和10×LC₅₀浓度感染韭蛆幼虫后，胰蛋白酶和乙酰胆碱酯酶活性在24~36 h和6~60 h与对照相比均显著升高；类胰凝乳蛋白酶和羧酸酯酶活性在6~60 h与对照相比均受到显著抑制。以0.1×LC₅₀浓度感染韭蛆幼虫后，胰蛋白酶活性只在36 h时与对照相比显著升高；乙酰胆碱酯酶活性在12~48 h时与对照相比显著升高；羧酸酯酶活性只在6 h与对照相比受到显著抑制；类胰凝乳蛋白酶活性与对照相比均无显著变化。谷胱甘肽-S-转移酶活性在三种感染浓度下与对照相比均无显著变化。可见，感染JQD117对韭蛆体内蛋白酶和解毒酶活性均产生了不同程度的影响，且随感染浓度的升高而增强，扰乱了韭蛆正常的生理代谢和对外源毒素的分解，本文为Bt防治韭蛆应用和开发提供了理论指导。     

旋毛虫Serpin基因在不同发育时期的mRNA表达水平变化及虫体表达特性

为研究旋毛虫丝氨酸蛋白酶抑制剂(Serpin),基因在不同发育时期的mRNA表达水平变化,本研究应用实时荧光定量PCR技术对不同发育时期的虫体的Serpin在mRNA表达水平进行检测。同时利用鼠抗重组蛋白血清对Serpin在旋毛虫成虫、新生幼虫、成囊前期幼虫及肌幼虫中进行定位,以鉴定该Serpin基因的表达特性。研究结果显示,在成虫时期,3 d时表达量明显高于6 h和5 d的表达量(P﹤0.05);成囊前期表达量很低,其中18 d时表达量最低(P﹤0.05);肌幼虫时期在26 d、38 d和48 d均有大量表达(P﹤0.05)。免疫荧光染色结果表明,Ts Serpin蛋白在5 d成虫期的体表表达;在新生幼虫和14 d成囊前期幼虫的体内体表均有表达;38 d肌幼虫时期明显可见表皮及体内均有表达。本实验为探究旋毛虫在宿主体内免疫逃避机制奠定基础。     

一株盐芽孢杆菌的筛选及其粗酶的酶学特性研究

从浙江舟山市双峰盐场中筛选出一株分泌蛋白酶的嗜盐菌,结合16S rDNA基因序列鉴定、菌株形貌特征确定其为特氏盐芽孢杆菌(Halobacillustrueperi)命名为HalobacillustrueperiB1。经研究,该菌株最适生长NaCl浓度为5%,表明其为中度嗜盐菌。该蛋白酶在50℃和pH 7.5条件下具有最高的蛋白酶活力。对发酵培养时间的优化实验表明发酵8 h后B1分泌的蛋白酶活力最大。对发酵培养基的优化结果表明,脱脂奶粉为最适氮源和碳源;75 g·L~(-1)为最佳发酵盐浓度,对钙镁离子的依赖不明显。确定优化后的发酵培养基:Na HCO_30.06 g,KCl_2.0g,CaCl_2·2H_2O0.48 g,Mg SO_4·7H_2O 1.0 g,FeCl_3 0.001 g,NaCl 75.0 g,脱脂奶粉10.0 g。在初始pH 7.5,温度为40℃条件下发酵8 h。     

向日葵锈菌弹性金属蛋白酶基因克隆及生物信息学分析

为了研究向日葵锈病的致病机制,将向日葵锈菌转录组中表达量较高的一个基因(KU994904)中成熟部分进行生物信息学分析及基因克隆。利用Interpro对蛋白ORF区域进行分析,确定其成熟区域,通过生物信息学相关软件对其进行结构预测及预测分析,从向日葵锈菌中提取总RNA,并利用RT-PCR方法扩增此蛋白酶成熟基因并克隆。结果显示:该蛋白酶成熟基因序列全长1 335 bp,编码445个氨基酸,分子质量49.5 ku,其与M36家族中5条序列具有较高相似性,并发现同胞外金属蛋白酶基因序列相似度达到53.77%。因此,推断其为弹性金属蛋白酶。     

单环刺螠(Urechis unicinctus)幼体肠道消化酶活性的测定方法

探究了单环刺螠(Urechis unicinctus)幼体(平均体重(1.468±0.222)g)肠道蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶的测定方法、操作步骤、注意事项。蛋白酶测定采用Folin-酚法,其中建立的酪氨酸回归方程为y=15.487x-0.092 3(决定系数R~2=0.999 2);淀粉酶测定采用淀粉-碘比色法,以0.08%的淀粉溶液为底物。脂肪酶测定采用聚乙烯醇橄榄油乳化液水解法(NaOH滴定法)。结果表明,单环刺螠幼体肠道蛋白酶活力、淀粉酶、脂肪酶活力分别为29.350±2.592、10.600±0.844、(5.266±0.224)U/mg prot。     

16种微生物蛋白酶的生物信息学分析

蛋白酶(protease)是以降解蛋白质为主的糖苷酶,具有丰富的多样性,在生物有机体中发挥着重要而又广泛的作用,具有广泛的研究和应用价值。本研究采用ProtParam、ProtScale、SignalP 4.1 server和NPSA serve等生物信息学软件,对天蓝色链霉菌、普通拟杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草杆菌等16种微生物蛋白酶的理化性质、蛋白结构、系统发生树和功能域等进行了分析。结果表明:通过分析16种微生物蛋白酶的稳定性发现,金黄色葡萄球菌、唾液链球菌、短小芽孢杆菌、绿脓杆菌为不稳定蛋白;二级结构由α螺旋、β转角、无规则卷曲和延伸链等结构元件组成;除了节杆菌属、无乳链霉菌、普通拟杆菌、肠杆菌属具有信号肽,其余蛋白酶氨基酸序列不具有信号肽的特点。可以推测出蛋白酶为非分泌性蛋白;只有绿脓杆菌和猪链球菌有跨膜结构,剩下其余几种微生物均没有跨膜结构。具有2个蛋白功能域,分别为Peptidase S8 familyi、Fn3_5like domain。