西印度洋产纤维素酶细菌的筛选及酶学特性初步研究

本研究从西印度洋表层沉积物中筛选获得1株高抗性、稳定性好的纤维素酶高产菌株XN149,通过形态学、革兰氏染色、生理生化鉴定以及16S rRNA基因序列分析对菌株进行分类鉴定,并研究了其酶学特性。结果表明,菌株XN149为漳州芽孢杆菌（Bacillus zhangzhouensis）,具有较高的产纤维素酶能力。酶学特性研究表明,该菌株所产纤维素酶的最适反应温度为65 ℃,最佳pH为6.0,该条件下发酵48 h后粗酶液酶活力为（60.19±0.31） U/mL。在30～60 ℃及pH为5.0～8.0时酶活性稳定性较高,Fe3+、Mn2+对该酶活性有一定的促进作用,Ba2+对其酶活性具有抑制作用。综上,漳州芽孢杆菌XN149是一株高产纤维素酶菌株,所产纤维素酶具有良好的耐热性和一定的酸碱耐受性,具有潜在的产业应用开发价值。     

一株海洋生境芽孢杆菌FA08的筛选、鉴定及其酶学特性和抗菌性能分析

利用生防细菌拮抗病原菌,是水产疾病防治的有效措施之一。本研究从福建省宁德市海水养殖区底泥筛选到一株既能产纤维素酶又具有拮抗水产病原菌功能的芽孢杆菌FA08,通过传统的形态学、生理生化鉴定手段,并结合16S r DNA序列分析,鉴定功能菌FA08为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis,Gen Bank登录号:KM892857)。进一步考察功能菌FA08菌株所产的纤维素酶对p H值、温度和紫外线的敏感性发现,功能菌FA08所产纤维素酶对酸碱度具有很强的耐受力,p H 3至p H 10范围内保持稳定,对温度也有较好的稳定性,在30—80°C范围内,其酶活仍达到70%,对紫外线不敏感。对FA08的抗菌性能进行分析,结果发现,功能菌FA08发酵上清对嗜水气单胞菌、哈维氏弧菌、溶藻弧菌、副溶血弧菌及金黄色葡萄球菌有拮抗效果。因此,该菌对未来水产业具有良好的开发应用价值。     

海洋芽孢杆菌Bacillus sp. CAMT22370所产葡萄糖氧化酶的分离纯化与表征

前期筛选获得一株海洋源Bacillussp.CAMT22370高产葡萄糖氧化酶菌株,本研究进一步通过离子交换及分子筛层析使Bacillus sp. CAMT22370葡萄糖氧化酶纯化了2.12倍,酶活得率32.37%,比活力达到8.47 U/mg,分子质量约为50 kDa。酶学特性研究表明,此酶在低温下有较好的催化活性,最适温度为30℃,超过30℃时酶活迅速下降, 45℃保温2 h活力降至75%左右;最适pH为6.0,在5.0以下和7.0以上时酶活迅速降低, 9.0时损失35%; Ca~(2+)和Mn~(2+)有明显激活作用, Na~+和Zn~(2+)有轻微激活作用, K~+和Mg~(2+)对酶活无显著影响,而Fe~(2+)、Fe~(3+)和Cu~(2+)对酶活有明显抑制作用,酶动力学参数Vmax及Km值分别为26.85 (μmol/(L·min))和109.26 (μmol/(L·min)),以上酶学特性与现有酶制剂存在明显不同,研究结果为该葡萄糖氧化酶的开发利用奠定了初步基础。     

印尼热泉菌产热稳定褐藻胶裂解酶的酶学性质研究

以印尼热泉菌为材料,采用以褐藻酸钠为唯一碳源的培养基筛选产褐藻胶裂解酶的菌株,通过16S rDNA序列对产酶菌株进行种属鉴定,并通过硫酸铵沉淀、离子交换层析和凝胶过滤层析从高产酶菌株Aly-B5发酵液上清中纯化获得褐藻胶裂解酶,并对该酶的酶学性质进行了研究。结果表明:高产酶菌株经鉴定为Bacillus属;聚丙烯酰胺凝胶电泳(Sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)显示纯化的褐藻胶裂解酶Aly-B5分子量为45kDa,该酶最适作用温度为65°C,75°C时的半衰期为110min,最适pH为7.0;Zn~(2+)、Mg~(2+)、Fe~(2+)对酶活具有明显的抑制作用,但该酶对乙二胺四乙酸(ethylene diamine tetraacetic acid,EDTA)并不敏感;同时,底物特异性实验表明Aly-B5是一种偏好降解聚古罗糖醛酸(poly G)的双功能裂解酶,降解产物主要是二糖。该酶优良的耐热性使其在海藻高值化利用领域具有潜在的应用前景。     

产甲壳素酶菌株的发酵条件、酶的分离纯化及酶学性质研究

利用甲壳素为唯一碳源从土壤中筛选得到1株产甲壳素酶活力较高的菌株HD002,初步鉴定其为Massilia属。确定菌株产甲壳素酶的最适培养基组成为(g/L):(NH4)2SO45,K2HPO40.7,KH2PO40.3,MgSO4.7H2O 1,胶体甲壳素10;最适产酶培养条件为:培养基起始pH值6.0,培养时间192 h,发酵液酶活力达1.314 U/mL。采用70%饱和度硫酸铵盐析、DEAE-Sepharose F.F阴离子交换层析、Sephadex G-75凝胶过滤层析对该甲壳素酶进行纯化,SDS-PAGE证明达到电泳纯。该甲壳素酶的分子量为60.2 kDa,最适反应温度为55℃,最适反应pH值为5.0,Cu2+和Fe3+对酶活力有明显的抑制作用,Ca2+和Na+对酶活力有明显的促进作用。     

产碱性纤维素酶海洋细菌的筛选、鉴定及酶学性质研究

用CMC平板筛选方法,从青岛近海海域海水中分离出一株产碱性纤维素酶的海洋菌株QM11,经16S rDNA鉴定,该菌株为Cytophaga fucicola.对该菌的生物学特性研究表明,其最适生长温度为27℃,生长温度范围为4～48℃,为耐冷菌;在pH7.0～8.0、含3.0%NaC1的培养基条件下,最适宜菌株生长和产酶;QM11所产碱性纤维素酶最适反应温度为40℃,最适反应pH为9.0,在碱性条件下具有较高的酶活性和较好的稳定性.Mn2+、Fe3+对酶反应具有促进作用,Cu2+、Pb2+对酶反应具有抑制作用.     

一株虹鳟源枯草芽孢杆菌的分离鉴定及生物学特性研究

为筛选对虹鳟(Oncorhynchus mykiss)有潜在益生效果的菌株,本研究从健康虹鳟幼鱼肠道中分离到1株潜在益生菌株RT-BS07,采用形态学观察和分子特征分析对该菌株进行了鉴定,并评价了该菌株的抑菌性、耐受性、黏附性和安全性。形态学观察显示,菌株RT-BS07为革兰氏阳性杆菌,有圆形或椭圆形芽孢。16S rRNA比对结果显示,该菌株与枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)NCBI3610株的同源性为99.86%。结合16S rRNA基因序列分析和形态学观察结果,确定菌株RT-BS07为枯草芽孢杆菌。菌株RT-BS07具备产蛋白酶和纤维素酶能力,其酶活力分别为(0.039±0.002)和(0.393±0.002)U/mg;该菌株可有效抑制温和气单胞菌(Aeromonas sobria)、杀鲑气单胞菌(A.salmonicida)和鲁氏耶尔森氏菌(Yersinia ruckeri)等致病菌。菌株RT-BS07在pH为2~10 LB液体培养基中均可存活;在盐度为2%~8%条件下存活率为5.70%~93.28%,其存活率随盐度升高而降低。体外黏附试验结果表明,菌株RT-BS07可大量黏附在虹鳟前肠黏膜,不破坏肠道组织完整性,对左氟沙星、环丙沙星、氧氟沙星和链霉素等18种抗菌药物敏感。本研究分离筛选得到的枯草芽孢杆菌RT-BS07株具有产消化酶性能,其抗逆性能强,对虹鳟无毒害作用,可作为虹鳟健康养殖及益生菌制剂研发源益生菌候选株。     

南极深海沉积物中产低温脂肪酶菌株的筛选与基因克隆

在10℃恒温培养条件下,从第29次南极科学考察获得的南极深海沉积物样品中分离筛选到产脂肪酶细菌3株,产脂肪酶真菌1株,对其进行分子生物学鉴定,确定为假交替单胞菌属（Pseudoalteromonas arctica）、芽孢杆菌属（Bacillus pumilus）、Glaciecola sp.以及白冬孢酵母属（Leucosporidium sp.）.通过测定各酶的最适反应温度,获得产低温脂肪酶芽孢杆菌XZ18,该菌所产脂肪酶最适反应温度为30℃,在0℃仍有部分活性.从NaCl浓度和pH值2个条件对产酶条件进行研究,最终确定了该菌最适产酶NaCl浓度5.0%、最适产酶pH值为6,最高产酶量为4.65 U/cm3.通过PCR扩增,获得了脂肪酶全长序列,对该序列进行系统发育分析,发现该脂肪酶基因处于较独立的分支.     

硫酸软骨素酶高产菌株的筛选、鉴定和发酵培养条件的研究

通过透明圈法从土样中初筛到2株产硫酸软骨素酶能力较高的菌株,经复筛,28号菌株产酶能力更强,对该菌株的形态特征和生理生化特性考察,初步鉴定为少动鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas paucimobilis)。该菌株的发酵产酶条件研究表明,其产酶最适培养基组分为(%,w/v):酵母粉1.0,硫酸软骨素0.5,NaCl 0.5,KH2PO40.03,MgSO4.7H2O0.5,起始pH=8.5,其余为水。其最适产酶条件为:250mL三角瓶装液量40mL,1%(v/v)接种量,25℃,100r/min培养36h。在最适产酶培养条件下,菌株发酵液中硫酸软骨素酶的活力可达1.2U/mL。本研究筛选出产硫酸软骨素酶高的菌株,并为发酵法制备硫酸软骨素酶提供一定的实验依据。     

对虾肠道中产蛋白酶菌株的筛选、鉴定及其产酶特性初步研究

本文对从健康的凡纳滨对虾、日本囊对虾肠道中初步分离得到的58株菌进行产蛋白酶能力测试,筛选得到产酶能力较强的3株菌,经生理生化和16SrDNA序列分析,初步鉴定为蜡样芽孢杆菌(SDMG9)、沙福芽孢杆菌(SDVG4)及蜡样芽孢杆菌(SQVG9)。生长及产酶条件优化表明菌株SDMG9的最适生长温度为28-40℃、pH为5.5-6.5、盐度为0-20,最适产酶温度为28℃、pH为9.5、盐度为0;菌株SDVG4的最适生长温度为28-40℃、pH为5.5-8.5、盐度为10-20,最适产酶温度为40℃、pH为5.5、盐度为10;菌株SQVG9的最适生长温度为28-40℃、pH为6.5-8.5、盐度为0-20,最适产酶温度为28℃、pH为7.5、盐度为10。经溶血试验与药敏试验检测表明三株菌均无显著溶血圈且所含耐药因子较少,不具备潜在的致病性,为后续对虾肠道益生菌的筛选及应用提供了科学依据。     

麻痹性贝毒在毛蚶体内的转化过程研究

麻痹性贝毒能够在贝类体内累积,威胁海产品消费者健康。在以往调查中,多次在毛蚶(Scapharca subcrenata)体内发现高含量的麻痹性贝毒,但对于毛蚶体内麻痹性贝毒的转化过程及其食品安全风险还缺乏认识。通过室内模拟实验,选择太平洋亚历山大藻(Alexandrium pacificum)和链状裸甲藻(Gymnodinium catenatum)作为产毒藻种,研究了两种有毒藻种所产麻痹性贝毒在毛蚶体内的转化过程。结果表明,毛蚶体内主要出现了三种麻痹性贝毒转化过程,一是R1位羟基的还原反应,二是N-磺酰氨甲酰基类毒素R4位磺酸基团的水解反应,三是含羟基苯甲酸(hydroxybenzoate)基团的链状裸甲藻毒素在R4位的水解反应。毛蚶体内麻痹性贝毒的生物转化过程复杂,对毛蚶毒性的影响具有一定的不确定性,未来仍需要进一步深化毛蚶体内毒素累积、代谢、转化过程的研究,同时加强对毛蚶体内毒素含量的全面监测,防范毛蚶可能导致的麻痹性贝毒中毒风险。     

基于脂质组学的海洋颗石藻病毒甾醇去饱和酶及脂肪酸去饱和酶基因功能分析

赫氏颗石藻(Emiliania huxleyi)宿主-病毒(E.huxleyi virus,EhV)的互作过程是影响海洋碳、硫生物地球化学循环及气候变化的重要环节。在共进化过程中,Eh V通过基因水平转移从宿主基因组中“劫获”了一组鞘脂从头合成相关酶基因,重构宿主脂代谢网络以支持病毒的特殊需求。目前,对病毒这组相关酶基因的生物学功能尚不十分清楚。以颗石藻病毒Eh V-99B1基因组中的甾醇去饱和酶(EhV-SD)和脂肪酸去饱和酶(Eh V-FAD)基因为研究对象,构建酿酒酵母重组表达载体p YES2/CT-SD和p YES2/CT-FAD,转化相应的基因缺陷型酵母菌株YMR015C和YGL055W获得重组酵母细胞株,进一步采用UPLC-Q-Exactive-MS非靶向脂质组学技术,比较分析重组酵母和缺陷型酵母细胞脂质的组成和含量变化。结果显示,Eh V-SD与Eh V-FAD基因在酿酒酵母中成功表达并具有生物学活性。Eh V-SD过表达显著改变了重组酵母细胞脂质代谢,含多不饱和酰基链的磷脂酰胆碱(PC,20︰4/20︰5/20︰6)和甘油三酯(TAG,12︰3)种类的丰度显著升高;而部...     

斑节对虾TSG101基因的克隆及表达分析

为探究肿瘤易感基因101(简称TSG101)对斑节对虾(Penaeusmonodon)的免疫应答作用,了解在细菌刺激下斑节对虾的机体发生的变化机制,本研究以哈维弧菌(Vibrioharveyi)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)为实验组,以磷酸缓冲液(PBS)为对照组,通过荧光定量分析展开对斑节对虾对菌刺激的免疫应答作用。结果显示,斑节对虾的TSG101在各组织中均有表达,在肝胰腺中的表达量最高。在金黄色葡萄球菌刺激下,斑节对虾的TSG101在肝胰腺中的表达量与对照组相比呈极显著上调(P0.01),第12小时的TSG101 mRNA的表达量达到最大(为对照组的21.60倍);在鳃中的表达量与对照组相比呈极显著上调(P0.01),第6小时斑节对虾TSG101的表达量达到最大值(为对照组的3.64倍)。在注射哈维弧菌第9小时,肝胰腺中的PmTSG101 mRNA表达量极显著上调(P0.01)且达到最大(为对照组的2.50倍)。实验结果初步表明,斑节TSG101参与斑节对虾的先天免疫反应,在金黄色葡萄球菌和哈维弧菌的刺激的情况下,该基因RNA水平的表达情况发生明显变化。     

4种常见头足类动物的血细胞分类及比较

以长蛸(Octopus variabilis)、短蛸(Octopus ocellatus)、真蛸(Octopus vulgaris)和曼氏无针乌贼(Sepiella maindroni)的血细胞为研究对象,通过光镜和电镜观察对血液中的血细胞形态结构进行比较。根据观察结果,将头足类血细胞分成3种类型:透明细胞,小颗粒细胞和颗粒细胞,但在真蛸血细胞中有一定数量的血细胞其细胞核呈马蹄形,因此将此类细胞独立划为马蹄形核细胞。通过比较发现,曼氏无针乌贼的血细胞与其它3个种存在明显的差异,其胞质内的颗粒数量与性质均与其它3个种有较明显的区别差异。从总体来看,头足类血细胞内含颗粒数量较少,其颗粒的数量与免疫力的强弱无直接关联。通过对比,推断真蛸血细胞中的马蹄形核细胞为透明细胞到小颗粒细胞的中间类型,从而得出此4个类型细胞有从透明细胞→马蹄形核细胞→小颗粒细胞→颗粒细胞的发育进程。     

经济海藻繁育、养殖及综合利用的回顾与展望

经济海藻繁育、养殖及综合利用是海洋农牧业及工业的重要组成部分。20世纪经过几代人的努力,我国在海带、紫菜、裙带菜及龙须菜的繁育、养殖关键技术等方面成功取得突破,为这些海藻的产业化提供坚实的保障,为我国成为世界海藻大国奠定了基础。海藻养殖产业为人们提供了食品、藻胶及其它丰富的产品,这包括保健品、功能食品、化妆品及药物等。海藻养殖产业也对人类经济、社会的发展起到重要作用,通过吸收环境中的二氧化碳、氮和磷,为海洋生态环境的改善发挥了重要作用。本文对我国海藻繁育、养殖及综合开发的历程进行简要回顾,对当前我国、中国科学院海洋研究海藻研究与应用进行了总结,对海藻研究发展的未来进行了展望;适应海藻产业从量向质的方向转变,同时兼顾生态环境效益,为我国海藻研发及应用提供参考。     

中国海洋仙菜科(Ceramiaceae)新记录属——盖氏藻属Gayliella(红藻门)的分类研究

利用生物压片技术,通过形态学和解剖学方法,对采自我国沿岸海洋的仙菜科红藻(Ceramiaceae,Rhodophyta)进行了分类学研究,发现了我国仙菜科新记录属——盖氏藻属(新拟名)Gayliella T.O.Cho,L.McIvor et S.M.Boo。该属目前在我国共有5个种,即短毛盖氏藻(新拟名)Gayliella pmbriatum (Setchell et N. L. Gardner). T. O. Cho et S. M. Boo、优美盖氏藻(新拟名) Gayliella βaccidum (Kützing) T. O. Cho et L. McIvor、泰式盖氏藻(新拟名) Gayliella taylorii (E. Y. Dawson) T. O.Cho et S. M. Boo、马沙盖氏藻(新拟名) Gayliella mazoyerae T. O. Cho, Fredericq et Hommersand和横轴盖氏藻(新拟名) Gayliella transversalis (Collins et Hervey) T. O. Cho et Fredericq,...     

Effect on marine sediment nitrogen fluxes caused by organic matter enrichment with varying organic carbon structure and nitrogen content

Enrichments with five types of organic carbon, differing in nitrogen content and type of organic carbon, were made to a marine sediment in order to study effects on nitrogen fluxes. The enrichments used were Ulva lactuca, Ascophyllum nodosum, Zostera marina, Ceratium spp., lignin, and mixtures of U. lactuca and A. nodosum. Fluxes of ammonium, nitrate, and phosphate were measured in short-term (48 h) microcosm experiments, using a carbon enrichment loading similar to that at the sampling site. Changes in microbial community growth and structure due to three types enrichments were also detected using molecular methods in a microcosm experiment run for 4 days to allow for detection at DNA-level.Ammonium fluxes changed from an efflux in the control to an influx for all enrichments apart from U. lactuca. The change was significantly related to the added material's C:N ratio when Ceratium spp. was excluded. All enrichments induced an influx of nitrate suggesting the formation of anoxic micro zones, but there was no relationship with C:N ratio. Instead, the magnitude of the nitrate influx is suggested to be related to the structure of the organic carbon, where enrichments containing a large pool of cellulose and lignin (Z. marina and lignin) gave rise to a lower influx, compared to algal material with more easily degraded organic matter like lipids and starch, which induced the highest influx of nitrate (Ceratium spp., U. lactuca, and A. nodosum). The occurrence of an ammonium influx together with increased nitrate influx and a lower efflux of phosphate in the enrichments suggests a growth of heterotrophic bacteria. This was also confirmed using molecular methods (PCR-DGGE) where the relative abundance of bacterial species in the enrichments increased.The sum of ammonium and nitrate fluxes showed that total nitrogen removal was enhanced in all enrichments compared to the nonenriched control sediment, but in different ways. Ceratium spp. induced the highest removal followed by A. nodosum, U. lactuca, Z. marina, and lastly, by lignin. The same pattern was observed also in a second experiment. These results indicate that easily degradable organic carbon, together with a lower C:N ratio of the added material, will remove nitrogen from the water phase, making the recycling of nitrogen to the overlying water mass smaller.     

东印度洋5种缘毛类纤毛虫(钟虫属和聚缩虫)水平分布初次报道

腹壁纤毛虫是一种附着在浮游动物上的原生生物,尤其是附着在桡足类和甲壳类上的。而缘毛虫是可以以自由或寄生的形式在世界各沿海地区和港湾处被发现。本研究首次对东印度洋表层至200 m深海域的缘毛类纤毛虫以及其水平分布展开了研究。根据纤毛虫的形态、纤毛结构和茎的形态等的特征,在2014年4月10日至5月13日东印度洋航次的浮游生物拖网样品中鉴定出了五种富腹纤毛虫,海洋钟形虫Vorticella oceanica、交替聚缩虫Zoothamnium alternans、阿拉聚缩虫Zoothamnium alrasheidi、远洋聚缩虫Zoothamnium pelagicum和海洋聚缩虫Zoothamnium marinum。并通过光显微镜和扫描显微镜拍摄的照片,说明了其形态、尺寸和特征。研究结果表明,海洋钟形虫和远洋聚缩虫的分布与硅藻（如,密聚角毛藻Chaetoceros coarctatus）和桡足类（如,短角长腹剑水蚤Oithona brevicornis）等寄主有关,也包括甲藻（如,三角角藻Ceraitum tripose）周围的一些个体。这些附着纤毛虫的分布在东印度洋海域东南区以海洋钟形虫、远洋聚缩虫和海洋聚缩虫为主,而在孟加拉湾北部则有大量的阿拉聚缩虫。这种分布的变化可能是与寄主的分布有关,如桡足类（短角长腹剑水蚤）和硅藻（密聚角毛藻）的分布影响。     

Morphological observation and rbcL gene sequences studies of two new species, Grateloupia dalianensis H.W.Wang et D.Zhao, sp. nov. and G. yinggehaiensis H.W.Wang et R.X.Luan, sp. nov. (Halymeniaceae, Rhodophyta) from China

A few species in the genus Grateloupia (Halymeniaceae,Rhodophyta) have been investigated in detail with respect to morphological observations and molecular analyses.In this study,the authors document the vegetative and reproductive structures of two new species of Grateloupia,G.dalianensis H.W.Wang et D.Zhao,sp.nov.and G.yinggehaiensis H.W.Wang et R.X.Luan,sp.nov.They both have the morphological character that carpogonial ampullae and auxiliary cell ampullae are the simple Grateloupia-type.The two species can be distinguished from other species of the genus by their distinctive morphological features respectively.Based on ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (rbcL) gene sequences,the phylogenetic tree obtained in the study indicated that they are both embedded within the Grateloupia clade.G.dalianensis clusters a subclade with G.asiatica,and G.yinggehaiensis forms a single monophyletic subclade with G.hawaiiana.     

Arm regeneration frequency in eight species of ophiuroidea (Echinodermata) from European sea areas

Eight ophiuroid species, six from the northern Kattegat-eastern Skagerrak and three from the northern Adriatic Sea, were examined for regeneration of arms. The species were separated into groups based upon mode of feeding and habitat. Comparison between groups collected in the northern Kattegat-eastern Skagerrak showed that infaunal suspension- and deposit-feeding species (Amphiura filiformis and A. chiajei) had significantly more scars per arm (mean number 0.78) than epibenthic suspension feeders (Ophiothrix fragilis and Ophiocomina nigra, 0.29) or epibenthic carnivores and deposit feeders (Ophiura ophiura and O. albida, 0.13). Spatial variation in arm regeneration incidence was found between sampling sites in the northern Kattegat-eastern Skagerrak for Amphiura filiformis and in the northern Adriatic Sea for Ophiothrix quinquemaculata. The ash-free dry weight (AFDW) and nitrogen (N) contents were measured in arms of six species of brittle-stars from the northern Kattegat-eastern Skagerrak. Differences between species were found, with highest concentrations of AFDW and N in Amphiura filiformis, intermediate in A. chiajei, Ophiocomina nigra and Ophiothrix fragilis, and lowest in Ophiura ophiura and O. albida. As the infaunal suspension- and deposit-feeding brittle-stars (Amphiura spp.) had the highest proportions of damaged arms and highest AFDW and N contents in their arms in this comparison, it is suggested that selective cropping of arms by demersal fish is the main cause of arm damage on Amphiura spp. in this area.