一种新颖深海微生物羧酸酯酶制备(R)-苯乙醇的研究

深海微生物酯酶BSE00077能够有效地水解拆分消旋乙酸苏合香酯,制备(R)-1-苯乙醇。优化的反应条件为50mmol×L~(-1)底物,10%体积分数的正庚烷作为溶剂,在p H 7.0和30℃条件下反应2h。经过优化后,目标产物(R)-1-苯乙醇的对映体过量值超过99%,转化率超过30%。我们发现酯酶BSE00077也能够拆分不同酰基链长的1-苯乙醇酯,酰基链长会影响1-苯乙醇的对映体过量值。深海来源的酯酶BSE00077作为生物催化剂在工业上制备(R)-1-苯乙醇和其他手性化工产品具有很好的应用潜力。     

深海来源微生物乙酰酯酶的酶学性质鉴定及拆分制备D-乳酸甲酯

D-乳酸及其酯是重要的手性药物中间体和手性化工产品。从南海深海芽孢杆菌Bacillus sp. SCSIO15029克隆到一个乙酰酯酶基因bae02030, 表达并鉴定该酶Bae02030的酶学性质。该酯酶的最适pH和最适温度分别为8.5和35℃, 其对多种有机溶剂和表面活性剂具有较好的耐受性。乙酰酯酶Bae02030能够通过水解拆分消旋乳酸甲酯来制备光学纯的D-乳酸甲酯。通过对拆分反应进行优化, 添加体积分数为60%的正庚烷能够改善乙酰酯酶Bae02030的光学选择性, 所制备的D-乳酸甲酯的对映体过量值(e.e._s)超过99%, 转化率(c)为56%。深海微生物来源的乙酰酯酶Bae02030作为生物催化剂在工业上制备手性药物中间体具有较好的应用潜力。     

中国南海软珊瑚附生真菌Acremonium sp. SCSIO41216的次级代谢产物研究

采用硅胶柱层析色谱法、中压正相柱层析色谱法、中压反相柱层析色谱法以及半制备高效液相色谱法对中国南海软珊瑚来源真菌Acremonium sp. SCSIO41216的大米发酵产物进行分离纯化, 并使用核磁共振、质谱等波谱学方法, 结合其理化性质及文献数据鉴定了7个单体化合物结构: fischexanthone(1)、sydowinin A (2)、(22E)-5α,8α-epidioxyergosta-6,22-dien-3β-ol (3)、16-O-去乙酰基夫西地酸内酯(4)、环-(S)-脯氨酸-(R)-亮氨酸(5)、环-(S)-脯氨酸-8-羟基-(R)-异亮氨酸(6)和环(L)-脯氨酸-(L)-苯丙氨酸(7)。化合物1—7均首次从海洋软珊瑚来源的枝顶孢属真菌(Acremonium sp.)中分离获得。     

小球藻EC04产胞内多糖条件优化及抗氧化活性研究

小球藻胞内多糖等活性物质具有多种重要生物活性和生理功能。为提高小球藻EC04胞内多糖的产率, 采用单因素实验和L₉(3 ⁴)正交实验优化对其培养条件进行优化。在暗光比12∶12、温度24±1℃和2000Lux光照条件下, EC04产胞内多糖的最佳条件为: MgSO₄·7H₂O浓度112.5mg·L ^-1, K₂HPO₄浓度60mg·L ^-1, NaNO₃浓度1.2g·L ^-1, 维生素B₁浓度0.5mg·L ^-1, 维生素B₁₂浓度0.1μg·L ^-1。在此条件下, EC04产糖率为271.74mg·g ^-1, 细胞密度为48.027×10 ⁶cells·mL ^-1, 与基础培养基相比分别提高了97.49%和34.91%。添加VB₁、VB₁₂等也在不同程度上影响小球藻胞内多糖产率。对所提取胞内多糖进行抗氧化活性初探, 结果表明其具有一定的自由基的清除能力, 对DPPH·(1-二苯基-2-三硝基苯肼)和·OH(羟自由基)的最大清除率分别达到了82.32%和64.27%。     

用改进的超声波-溶菌酶法制备钝顶螺旋藻原生质球

用改进的超声波-溶菌酶法制备钝顶螺旋藻原生质球。钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)经超声波破碎后,用1.5 mol/L NaCl的Zarrouk培养基洗去细胞外壁的胶质鞘,然后进行酶解。酶解条件为:pH7.2的0.2 mol/L磷酸钾缓冲液,0.8 mol/L KCl,0.5%溶菌酶,28~30℃水浴震荡酶解5~7 h,获得40%以上有活力的钝顶螺旋藻原生质球。     

红海榄肉桂酸-4-羟基化酶基因的克隆与表达分析

肉桂酸-4-羟基化酶是木质素合成反应中的关键酶, 木质素合成反应对于植物耐受重金属胁迫有重要作用。本研究利用同源克隆和cDNA末端快速扩增方法(rapid amplification of cDNA ends, RACE)从红海榄叶片中克隆得到一条肉桂酸-4-羟基化酶基因, 命名为RsC4H, 生物信息学分析结果显示RsC4H基因的cDNA全长为2006bp, 开放阅读框长1572bp, 共编码523个氨基酸。该基因编码蛋白的相对分子质量为60.18kD, 是亲水性的不稳定蛋白, 二级结构以α螺旋(47.42%)和无规则卷曲(32.70%)为主, 该蛋白在N端和C端分别包含一个跨膜结构, 不含有信号肽, 主要在膜结构或内质网上发挥功能, 属于p450超家族。RsC4H蛋白与其他植物的C4H蛋白相似性较高, 系统发育树结果显示其与笋瓜(Cucurbita maxima, XP_023007159.1)、南瓜(Cucurbita moschata, XP_022947682.1)的亲缘关系更近。qRT-PCR结果显示, 红海榄能快速响应重金属胁迫, 提高RsC4H基因的表达量, 促进木质素生成并增加细胞壁厚度以阻止金属离子进入细胞。此研究结果丰富了红树植物抗重金属胁迫基因库, 为从分子水平揭示红海榄耐受重金属胁迫机制提供了基础资料。     

基于浮标观测的东海赤潮高发区秋、冬季漫射衰减系数的反演

浮标测量的光学数据时间序列长、分辨率高, 能可靠地测量快速变化的漫射衰减系数(K_d)。东海赤潮高发区水体中的浮游植物生物量及悬浮泥沙含量存在较大的变化, 光学性质复杂。文章利用2013年9月至2014年1月的海洋光学浮标数据, 获得了该海域水体的表观光学特性, 基于K_d(490)与遥感反射比[R_rs(λ)]的相关关系建立了K_d(490)的经验算法, 并与已有7种反演算法进行了比较。结果表明, 该海域的K_d(λ)及R_rs(λ)具有显著的Ⅱ类水体光谱特征, 其中, K_d(490)的范围为0.01~4.31m^-1, 水体的浑浊程度变化大。K_d(490)与R_rs比值的相关性较好, 据此建立了以R_rs(650)/R_rs(510)、R_rs(555)/R_rs(510)作为自变量的K_d(490)双比值经验算法。将新建算法反演获得的K_d(490)与实测K_d(490)相比, 均方根误差、平均相对误差百分比和线性回归的决定系数分别为0.27m^-1、27.08%和0.77, 优于其他7种算法。算法精度的提高源于新建算法选择的R_rs能充分反映水体信息, 并适应水体组分的变化, 可为东海赤潮高发区K_d(490)的反演提供较好的选择, 并为海洋光学浮标在水体环境监测中的应用提供示例。     

壳聚糖磺酸盐表面活性剂的合成、表征及表面性能研究

以环氧氯丙烷、亚硫酸氢钠为原料合成了中间体2-羟基-3-氯丙磺酸钠,在碱性条件下经环氧化反应后与壳聚糖合成了1种易溶于水的壳聚糖磺酸盐表面活性剂,用红外光谱、核磁共振对产物进行了结构表征。分别采用电导率法、吊环法、最大气泡法测试了该产物的临界胶束浓度(CMC)。结果表明:3种方法测得产物的CMC值分别为:2.3×10-4,5.6×10-4和2.5×10-4mol.L-1,吊环法和最大气泡法测得的临界胶束浓度时的表面张力分别为46和48 mN.m-1。     

南极硅藻GJ01(Berkeleya rutilans)产谷胱甘肽条件的优化

以南极硅藻GJ01(Berkeleya rutilans)为对象,分别采用紫外、可见和荧光分光光度法,研究了营养条件等因子对GJ01生长和胞内谷胱甘肽含量的影响,并对培养的GJ01细胞合成谷胱甘肽的条件进行了优化。结果表明,在单因子影响条件下,1.2g/L的碳酸氢钠对南极硅藻GJ01的生长最好,且最有利于谷胱甘肽的积累;0.8mmol/L氯化钙对GJ01的生长最为有利,而0.2mmol/L氯化钙对谷胱甘肽的产生是适宜的;维生素B_(12)和生物素对GJ01胞内谷胱甘肽的产生影响较小。正交试验表明,GJ01细胞产生谷胱甘肽的最优条件是:光照周期为16h/8h、NaHCO_3为1.6g/L、Ca~(2 )为0.4mmol/L、Cys为10mmol/L。该结果为利用南极硅藻GJ01生产谷胱甘肽提供了参考和依据。     

基于高效液相色谱法的扇贝毒素-2制备方法研究

本文以渐尖鳍藻(Dinophysis acuminata)为实验原料,建立了基于高效液相色谱法(HPLC)的扇贝毒素-2(Pectenotoxin-2,PTX2)的制备方法。研究重点对鳍藻细胞的破碎、PTX2毒素的提取及HPLC纯化等三个步骤的方法进行筛选和优化。结果表明,反复冻融与超声波细胞破碎相结合可获得最大的细胞破碎率和毒素提取率,分别为99.2%和81.5%。采用四种有机试剂(甲醇、丙酮、乙醚、二氯甲烷)及三种固相萃取小柱(Solid Phase Extraction,SPE)(Oasis HLB SPE,Phenomenex Strata-X SPE,Sep-Pak C18 SPE)对PTX2毒素进行提取,其中乙醚-二氯甲烷的提取效率最高,达78.2%。在HPLC对PTX2毒素的纯化实验中发现,流动相的pH会影响毒素组分的分离,其中在碱性流动相(含6.7mmol/L氨水的水溶液和乙腈溶液,pH=10.94)条件下,PTX2的分离效果最佳,响应值最高。实验使用Phenomenex Kinetex C18(4.8mm×250mm,5μm)色谱柱,在上述碱性流动相条件下,分离得到纯度为93.2%的PTX2毒素。本研究选定的藻细胞破碎、PTX2毒素提取、及HPLC纯化方法简单快捷,高效易操作,为从大规模培养的鳍藻细胞中制备高纯度PTX2毒素提供了技术支持。     

海洋生物蛋白的酶解及酶解产物的抗氧化活性

应用4种蛋白酶：实验室保藏菌株Bacillus sp．SM98011和Bacillus sp．SM97010所产的中性蛋白酶SM98011和SM97010以及购自诺维信公司的碱性蛋白酶和风味蛋白酶分别酶解鲨鱼、牡蛎、扇贝和毛虾,分析了酶解液中蛋白质含量、氨基酸组成及肽的含量,并测定了酶解液的抗氧化能力。结果表明,酶解液中必需氨基酸含量丰富、均衡,营养价值较高;SM98011蛋白酶、SM97010蛋白酶和碱性蛋白酶的酶解液中肽的比例较高;而风味蛋白酶的酶解产物主要以游离的风味氨基酸为主,肽的含量较低。SM97010和SM98011蛋白酶的酶解液具有较高的抗氧化能力,预示在功能食品开发方面具有较好的前景。     

Effects of Hypomagnetic Conditions and Reversed Geomagnetic Field on Calcium-Dependent Proteases of Invertebrates and Fish

The effects of hypomagnetic conditions and the reversal of the geomagnetic field (GMF) on intracellular Ca²⁺-dependent proteases (calpains) of fish and invertebrates have been studied in vivo and in vitro. It is found that the intravital exposure of examined animals to hypomagnetic conditions leads to a significant decrease in its calpain activity. The activity of preparations of calcium-dependent proteases was tested in separate experiments. It is shown that preparations of Ca²⁺-dependent proteases from invertebrates and fish are also inactivated substantially under effect of hypomagnetic conditions. The ambiguous results obtained in the experiments with a reversed GMF do not make it possible to discuss the biological response of calcium-dependent proteases to the reversal of the GMF.     

Screening of protease-producing marine yeasts for production of the bioactive peptides

Over 400 yeast strains from seawater and sediments were obtained, but only five strains named HN2 -3, N13d, N13C, Mb5 and HN3 - 2 among them could form clear zones around their colonies on the double plates with 2.0% casein. Peptides in the hydrolysate produced by the proteases from strains HN2 -3 and N13d had higher angiotensin I-converting-enzyme （ACE）-inhibitory activity. The two marine yeast strains were identified to be Aureobasidium pullulans according to the results of routine yeast identification and molecular methods. After purification of the proteases from the two marine yeast strains, it was found that the optimal pH for them was both 9.0, both of them were serine alkaline protease. However, the optimal temperature for the protease from the strain HN2 -3 was 52℃ while that from strain N13d was 48℃. ACE-inhibitory activity of the peptides in the hydrolysate of shrimp protein produced by the purified protease from the strain HN2 -3 was the highest while antioxidant activity in the hydrolysate of spirulina protein produced by the purified protease from the strain N13d was the highest.     

厚壳贻贝肠道细菌的生物被膜对其幼虫和稚贝附着的影响

为研究肠道细菌在厚壳贻贝(Mytilus coruscus)幼虫和稚贝生长发育过程中的作用,本研究从成体厚壳贻贝肠道中分离出了10株细菌,通过分别形成单一细菌生物被膜,检验其对厚壳贻贝幼虫和稚贝附着的影响和生物被膜特性。实验结果发现,10株肠道细菌所形成的生物被膜均能诱导厚壳贻贝幼虫和稚贝的附着,但不同种类肠道细菌的诱导能力不同,其中Bacillus sp.4对厚壳贻贝幼虫具有高诱导活性,Phaeobacter sp.1具有低诱导活性;Phaeobacter sp.1对厚壳贻贝稚贝具有高诱导活性,Bacillus sp.4具有低诱导活性。通过比较分析 Bacillus sp.4和Phaeobacter sp.1生物被膜的生物量及胞外产物发现,肠道细菌被膜细菌密度、膜厚和胞外脂类对厚壳贻贝幼虫的附着变态无影响,而胞外蛋白和胞外多糖可以影响幼虫的附着变态;对于厚壳贻贝稚贝的附着,肠道细菌被膜细菌密度、膜厚和胞外α-多糖均能影响其诱导活性,而胞外脂类和胞外蛋白无影响。本研究成果可为提高厚壳贻贝的健康生态养殖相关技术提供相关的指导,为解析生物被膜调控厚壳贻贝附着机制和该物种生态健康养殖提供理论依据。     

高效降解有机物和促藻生长菌株的分离和筛选

本实验采用对虾饲料浸出液培养基从对虾健康养殖池中富集并分离出60株优势菌．通过对蛋白质、淀粉和CODMn的降解能力及对小球藻（Chlorella sp．）生长的影响等指标的检测，筛选出5^#、9^#和24^#共3株能高效降解有机物和促藻生长的菌株．10d内，其对CODMn的去除率均在40％以上．在有机培养液中，这3株菌对小球藻生长均有显著促进作用（p〈0．05），经过7d培养，藻细胞密度分别比对照菌提高了92．3％、98．1％、32．7％．在无机培养液中，9^#菌对小球藻生长有明显的促进作用（P〈0．05），经过7d培养，藻细胞密度比对照菌提高了77．3％．经初步鉴定5^#、9^#和24^#这3株菌分别属于弧菌属（Vibrio）、假单胞菌属（Pseudomonas）和芽孢杆菌属（Bacillus）的细菌．     

深海羽毛降解菌Bacillus sp. JM7极端碱耐受角蛋白酶的酶活性质研究

Bacillus sp. JM7, a strain isolated from the deep-sea of the South China Sea, was found to efficiently degrade 79.4% native chicken feather within 30 h. Scanning electron microscopy analysis showed that JM7 strain could gradually degrade feather by modifying the microstructure of feather keratin. A total of 25 protease genes were predicted from the draft genome of JM7 strain, among which a predicted subtilisin-like serine protease(designated as Ker02562) was further characterized for its keratinolytic activity. The recombinant Ker02562 functioned at a wide range of temperatures from 30℃ to 60℃, with an optimum at 40–50℃. Ker02562 was highly active at various pHs ranging from 5.0 to 13.0, with a maximum activity observed at pH 7.0–9.0. Remarkably, recombinant Ker02562 was stable in extreme alkaline environments(pH 10–13), which was much better than most other reported keratinases. Collectively, these favorable properties could make Bacillus sp. JM7 and Ker02562 attractive to be applied in the detergent formulation and feather bioconversion.     

饲料中添加芽孢杆菌组分对凡纳滨对虾幼虾生长、能量代谢和抗WSSV能力的影响

以凡纳滨对虾(Litopnnaus vannamei)幼虾为实验动物,在其基础饲料中分别添加芽孢杆菌(Bacillus sp.)胞外蛋白粗提物(1.0%,胞外蛋白组)、胞内多糖粗提物(1.0%,胞内多糖组),以基础饲料为对照组饲料,进行为期28d的养殖实验,探讨芽孢杆菌胞外蛋白和胞内多糖粗提物对幼虾生长、能量代谢及抗病能力的影响。研究表明,芽孢杆菌2种粗提物对凡纳滨对虾的生长和成活率影响不显著(P>0.05)。饲喂2种粗提物影响了凡纳滨对虾肝胰腺和肌肉中能量代谢相关酶活力。胞外蛋白组肝胰腺中磷酸果糖激酶(PFK)、乳酸脱氢酶(LDH)活力在养殖实验前期显著高于对照组(P<0.05),而肌肉中PFK、LDH活力显著低于对照组(P<0.05);胞内多糖组肝胰腺中己糖激酶(HK)活力及肌肉中PFK、LDH活力显著低于对照组(P<0.05)。饲喂2种粗提物均显著提高了凡纳滨对虾肌肉中琥珀酸脱氢酶(SDH)活力和肝胰腺中电子传递系统(ETS)活力(P<0.05),胞外蛋白粗提物对肝胰腺中的SDH活力也有显著的提高作用(P<0.05)。饲喂2种粗提物显著降低了凡纳滨对虾肝胰腺及肌肉组织中脂肪酸合酶(FAS)含量(P<0.05)。此外,饲喂2种粗提物均会显著提高凡纳滨对虾肠道蛋白酶活力(P<0.05),而胞外蛋白粗提物使凡纳滨对虾肠道脂肪酶活力显著降低(P<0.05)。白斑综合征病毒(WSSV)感染后,与对照组相比,胞外蛋白组和胞内多糖组凡纳滨对虾半致死时间分别延长了26.19%和7.14%。根据以上结果推测,芽苞杆菌2种粗提物能够影响凡纳滨对虾能量代谢水平并提高其抗WSSV能力,且二者之间密切相关。     

UV-B辐射对2种海洋微藻的生理效应

应用同位素标志法 ,研究了 UV- B辐射增强对三角褐指藻、扁藻核酸和蛋白质合成动态的影响。结果表明 ,三角褐指藻对 UV- B辐射增强的耐受性高于扁藻 ;UV- B辐射增强抑制扁藻的生长和 DNA的合成 ;低剂量的 UV- B辐射刺激三角褐指藻的生长和 DNA的合成 ;高剂量则表现出抑制作用。同时 ,随着 UV- B辐射的增强 ,2种海洋微藻 RNA和蛋白质的合成速度下降 ,其中扁藻合成速度的下降幅度明显大于三角褐指藻 ,表明三角褐指藻 RNA和蛋白质的合成对 UV- B辐射增强的敏感性低于扁藻。     

Genetic transformation of marine Actinomycete sp. isolate M048 and expression of a recombinant plasmid carrying the apc gene

1Introduction The ocean covering more than 70% of theearth’s surface represents a less explored environ-ment for microbial diversity(Yu etal., 2005). As agreat promising source for new natural productswhich have not been observed from terrestrial micro-o…