细菌脂肪酶分子生物学研究进展

脂肪酶是一种重要的工业用酶,已广泛应用于食品、精细化工、医药和能源等领域。细菌脂肪酶是生物催化剂的最重要组成部分。文中综述了细菌脂肪酶的基因结构、表达、分泌、折叠等方面的研究进展,并展望了细菌脂肪酶基因工程的研究方向及前景。     

Tech.Sight. Antibody design by man and nature

Catalytic antibodies have emerged as being without peer as rationally designed biocatalysts. They have been shown to catalyze an ever-increasing array of chemical reactions with both high substrate specificity and selectivity. Probing the immune repertoire, via an expanding number of techniques, has lead to the production of proteins that can catalyze chemistry that is both difficult to perform using existing chemical methods and that is not catalyzed by endogenous enzymes. Remarkably, recent evidence has pointed to a hitherto unknown catalytic function of all antibodies that seems to be intrinsic to their immunoglobulin structure, the conversion of 1O2* into H2O2. This new catalytic potential of antibodies points to a new 'chemical arm' of the immune system and reveals that the evolution of catalytic antibodies significantly predates their rational design.     

有机废弃物堆肥过程重金属钝化研究进展

随着规模化养殖业的迅速发展,由于各种含重金属元素的饲料添加剂的使用,导致大量的Cu、Zn、Pb、Cd等重金属随畜禽粪便排放到环境中。堆肥是畜禽粪便等废弃物资源化利用的主要方式之一,研究表明,随着堆肥腐殖化进程,畜禽粪便中重金属可被钝化,生物有效性降低。基于堆肥过程中重金属含量及其形态变化、重金属钝化机理以及添加不同种类钝化剂对重金属钝化效果影响等方面,深入分析了该领域的研究现状和存在问题,并提出了今后研究的重点。堆肥过程中重金属浓度普遍升高,而重金属经过物理吸附、络合钝化、微生物强化等钝化机制,逐步从不稳定态向稳定态转化,但堆肥过程中钝化机理尚不完全清楚,今后应进一步加强钝化材料对畜禽粪便堆肥过程中重金属的钝化机理研究,并开展复合型高效重金属钝化剂的研发。     

蛋白质的层析分离

文章对蛋白质纯化过程中经常使用的层析方法,即凝胶过滤层析、离子交换层析和亲和层析这三种层析方法的原理、主要介质和操作步骤进行了综述。     

抗体酶研究新进展

催化抗体也叫抗体酶,是具有催化活性的免疫球蛋白,由于它兼具抗体的高度选择性和酶的高效催化性,因而催化抗体制备技术的开发预示着可以人为生产适应各种用途的,特别是自然界不存在的高效催化剂,对生物学、化学和医学等多种学科有重要的理论意义和实用价值。文章总结了催化抗体的结构、性质、产生方法、筛选方法、酶学特征及研究的最新进展。     

微生物的木聚糖酶及其生物漂白研究进展

微生物用来代谢木聚糖的酶系是研究自然界中第 2种最丰富的多聚糖 (木聚糖 )的重要工具 .近年来 ,国际上对微生物分解木聚糖系统的研究日益关注 ,主要研究工作集中在不同条件下微生物木聚糖酶的诱导产生和调节机制 ,酶的提纯、鉴定 ,木聚糖酶基因的分子克隆和表达 ,以及木聚糖酶在加工工业上 ,尤其是纸浆漂白方面的应用 .该文综述了木聚糖复杂的结构 ,微生物木聚糖酶的生物合成、固定化、固态发酵、酶的协同作用、基因的分子克隆以及其潜在的应用价值 ,并简要综述了微生物木聚糖酶的生物漂白机制、选择标准以及木聚糖酶技术的应用前景 .     

酶固定化研究进展

目前酶作为一种性能优良的生物催化剂被广泛应用.由于酶在应用过程中的缺点如稳定性差、不能重复使用等,酶在工业化利用之前都要经过处理来改善酶的性能,于是固定化技术应运而生.通过模仿人体膜作用机理,使酶固定化,并且得到迅速的发展.主要阐述了医药学、化工、食品制造等方面固定化酶的应用情况以及该技术的一些最新研究成果.     

巨大芽孢杆菌固定化包埋材料的初步研究

对巨大芽孢杆菌的包埋材料进行了初步研究。实验结果表明:3种包埋材料对巨大芽孢杆菌的起始包埋能力不同,其中以2%海藻酸钠+2%明胶的效果最好,是4%海藻酸钠包埋剂的2.22倍。3种包埋颗粒在0.2 mol/L柠檬酸钠溶液中的溶解性能不同,溶解能力大小为:4%海藻酸钠>3%海藻酸钠+0.5%明胶+0.5%淀粉>2%海藻酸钠+2%明胶。保存在包埋剂3%海藻酸钠+0.5%明胶+0.5%淀粉中的巨大芽孢杆菌数量稳定,菌的纯度高,其在3种包埋剂中最有利于巨大芽孢杆菌的保存。     

酶在土壤农药污染修复中的研究进展

利用酶来修复污染土壤,近年来受到国内外学者的高度关注。通过从农药的危害、土壤污染修复的酶种类、酶生物修复的机理、影响因素及其固定化等方面进行综述,展示酶修复土壤污染具有高效、安全、低成本和对环境因素不敏感等更易在实际中应用推广的优势,进一步归纳提出了土壤酶生物修复需加以解决的问题,为酶修复研究的深入开展提供依据。     

Bioreactors: design and operation

The bioreactor provides a central link between the starting feedstock and the product. The reaction yield and selectivity are determined by the biocatalyst, but productivity is often determined by the process technology; as a consequence, biochemical reaction engineering becomes the interface for the biologist and engineer. Developments in bioreactor design, including whole cell immobilization, immobilized enzymes, continuous reaction, and process control, will increasingly reflect the need for cross-disciplinary interaction in the biochemical process industry.     

含磷材料钝化修复重金属Pb、Cu、Zn复合污染土壤

运用2种含P材料即重过磷酸钙磷肥（TSP）和磷灰石矿尾料（PR）钝化修复Pb、Cu和Zn3种重金属并存的复合污染土壤,通过化学提取和土柱淋溶方法评价修复效果并探讨其可能存在的机理。土壤添加P材料4星期后,所有3种P处理（PR、TSP和PR＋TSP）均有效地降低了毒性提取态的Pb和Cu,其分别下降了15%~70%和10%~18%;水提取态的Pb和Cu分别下降了16%~43%和46%~58%。添加含P材料对土壤中Zn的稳定化影响较小,甚至TSP处理使水提取态的Zn提高了15%。P处理抑制了Pb和Cu在土壤剖面的径向迁移,但对Zn的影响较小。Pb和Cu的固定可能主要是由于形成了磷酸盐沉淀,而Zn的稳定性可能与表面吸附或络合作用有关。P处理未明显改变土壤pH值,尽管总P有所增加,但未观察到其径向迁移的现象。P处理对于稳定P Pb和Cu很有效,对Zn稳定效果有限,甚至有被活化的可能,在实际应用中应关注这一现象。     

不同改良剂及其组合对土壤镉形态和理化性质的影响

生物炭和石灰作为土壤钝化剂施用能够有效地降低土壤中重金属的生物有效性,而聚丙烯酰胺(PAM)在改善土壤理化性质方面效果显著。本研究在模拟镉(Cd)污染土壤中单独施加不同改良剂以及其不同组合,比较不同处理对土壤理化性质、Cd的有效性及形态变化的影响。结果表明,石灰、生物炭可以有效钝化土壤中的重金属,土壤有效Cd含量比对照组分别降低了43.69%~57.00%、8.42%~11.83%;石灰与生物炭的组合效果在复配处理中最为显著,使土壤有效Cd的含量降低45.38%~62.22%;但是石灰会使土壤p H增加29.05%~50.90%,对土壤理化性质有一定的负面影响。PAM虽没有显著影响Cd的有效态及形态变化,但却提高了土壤团粒体含量。三者共施能够使土壤中有效态Cd含量降低46.13%~62.48%,并改善土壤结构;从形态分布来看,则明显减弱了弱酸提取态和可还原态Cd比例,难利用态Cd比例显著增加。本研究结果表明,PAM+生物炭+石灰三者共同施用可以在不对土壤性质造成较大负面影响的前提下,有效降低土壤中可利用态Cd含量,这对于重金属污染土壤的钝化修复具有一定的参考价值。     

铁作用下土壤氮素化学转化过程的研究进展

土壤中氮素的转化过程是氮素生物地球化学循环的关键环节,与当前诸多生态环境问题密切相关。传统观点认为土壤氮素转化过程须在微生物的参与下完成,但越来越多的研究发现化学过程同样发挥着重要的作用。目前相关研究多以铁作为氮素化学转化过程的电子供体或受体,并按照氮素的电子得失与去向将其划分为化学反硝化、化学硝化和化学固定过程。本研究以铁-氮之间氧化还原的耦合过程为基础对土壤中氮素化学转化的相关研究进行综合评述,着重探讨了土壤pH、固相界面、有机物浓度以及氮素水平等因素对该过程的影响机制。在此基础上,对相关工作提出建议与展望以供后续研究参考。     

A cesium-selective ion sieve made by topotactic leaching of phlogopite mica

Ahydrated, sodium phlogopite mica with a c-axis spacing [d(001)] of 12.23 A made by careful low-temperature leaching, showed extremely high selectivity for cesium. This newly discovered cesium ion sieve is useful in the decontamination as well as immobilization of cesium at room temperature through chemical bonding and may find applications in nuclear waste disposal and in decontamination of the environment after accidental releases of nuclear materials.     

Reversible compartmentalization of de novo purine biosynthetic complexes in living cells

Purines are synthesized de novo in 10 chemical steps that are catalyzed by six enzymes in eukaryotes. Studies in vitro have provided little evidence of anticipated protein-protein interactions that would enable substrate channeling and regulation of the metabolic flux. We applied fluorescence microscopy to HeLa cells and discovered that all six enzymes colocalize to form clusters in the cellular cytoplasm. The association and dissociation of these enzyme clusters can be regulated dynamically, by either changing the purine levels of or adding exogenous agents to the culture media. Collectively, the data provide strong evidence for the formation of a multi-enzyme complex, the "purinosome," to carry out de novo purine biosynthesis in cells.     

泥质海岸防护林土壤酶活性与理化性质关系的研究

通过对泥质海岸防护林土壤酶活性和理化性质关系的研究得出：（１）四种土壤酶（蔗糖酶、碱性磷酸酶、脲酶、蛋白酶）与土壤水稳性团粒含量、容重、孔隙率、有机质含量、盐分含量、全氮含量、速效磷含量、ｐＨ值有着密切的关系，而与物理性粘粒含量、含水量、速效钾含量不相关；（２）通过典型相关分析，土壤酶与理化性质之间关系密切，第一对典型变量的相关系数达０．９４４３。在土壤酶中起主要作用的是脲酶和蛋白酶，在理化性质中     

盆栽条件下红黄泥微生物量氮和固定态铵的动态变化

 【目的】研究盆栽条件下红黄泥微生物和晶格对有机、无机氮源的固定以及土壤微生物量氮（SMBN）和固定态铵的动态变化。【方法】采用15N示踪技术对有机无、机氮源交叉标记进行盆栽试验，设置单施尿素（15NU）、标记尿素与稻草配施（15NU-S）和标记稻草与尿素配施（15NS-U）3个处理。【结果】在水稻生育期内，SMBN和固定态铵占全氮比例分别为2.20%～4.00%和4.77%～ 8.37%；SMBN在孕穗期出现最低值，各处理固定态铵在分蘖期出现最低值。水稻成熟时，SMBN和固定态铵各处理间差异不显著。微生物和晶格固定的尿素氮分别为4.01～15.14 和0.47～4.82 mg•kg-1，占施用尿素氮的1.76%～8.83%和0.28%～2.11%；固定的秸秆氮分别为0.97～2.85和0.09～0.50 mg•kg-1，占施用秸秆氮的1.69%～4.98%和0.15%～0.87%。有机无机肥配施促进了微生物对尿素氮的固定，降低了晶格的固定。单施尿素处理和有机无机肥配施处理SMBN的最大释放率为66.04%和69.15%，固定态铵最大释放率为87.75%和87.64%。【结论】盆栽水稻条件下，土壤微生物和矿物晶格对外源氮的固定和释放是一个动态的过程，有机无机肥配施对SMBN和固定态铵有明显影响。     

激发作物植株活力、改变植株生理机制的栽培技术研究

本文所介绍的激发小麦等作物植株活力、改变植株生理机制的栽培技术是另一种范畴的栽培技术,研究通过物理、化学、微生物方法刺激植株,激发植株活力,促进植株内部器官、组织、细胞、分子、酶、激素、蛋白质等的变化,改变其质量和含量,增加其活性等,在同样条件下,比对照植株能更好地利用和同化外界条件进行良好的生长发育而达到高产、优质和符合需要的目的。     

次生代谢产物的生物分子特性决定基因适合度

种群内与生物代谢相关基因的突变,必然会导致新酶、新代谢产物的形成,从而使生物体具有化学物质的多样性。新物质对生物体及细胞的生存或有利,或不利。该研究从选择进化的角度论述了代谢相关基因发生突变所产酶产物的生物分子活性是决定该基因能否保存的必要条件。同时指出,鉴于产物的生物分子性质可分为3个基本类型,而且选择压力对每种类型的选择存在差异性,从而使生物体具有化学多样性,并进一步形成代谢的多样性。     

鸡受精蛋中几种酶活性的研究

由于未孵化的鸡受精蛋与未受精蛋在形态及化学成份上差异不大，采用适度冷冻的方法收集受精蛋胚盘及未受精蛋胚珠的细胞，进行了３种酶活性的研究。结果表明受精蛋的谷丙转氨酶（ＧＰＴ）、葡萄糖－６－磷酸脱氢酶（Ｇ６ＰＤ）及碱性磷酸酶（ＡＬＰ）活性都高于未受精蛋，且有显著差异。