马尾藻褐藻胶的研究 Ⅲ. 我国沿海产几种马尾藻所含褐藻胶的质与量的测定

我国沿海野生海藻中产量最大的首推马尾藻类,而北方沿岸所产马尾藻中以海蒿子(Sargassum pallidum)为最多,为我国北方建立褐藻胶工业的主要原料。 我国北方沿海产量较多的马尾藻中除海蒿子外,还有海黍子(S. kiellmanianum) 、鼠尾藻(S. thunbergii)等。为了扩大褐藻胶工业的原料范围,有必要对这些海藻中所含褐藻胶的质与量在全年生长期内的季节变化进行了解,以便考虑配合使用。 我国南方所产马尾藻的种类和数量都远较北方为多,据估计年产量至少比北方要多10倍,是我国南部水产资源中一项待开发的巨大财富。因此,对它们所含褐藻胶的质与量进行普遍的测定,对于这些天然资源的开发利用是不可缺少的资料。     

褐藻胶裂解酶产生菌Vibro sp.QY102的发酵条件优化

对海洋来源的Vibro sp.QY102的产褐藻胶裂解酶的发酵条件进行研究。结果表明,该菌株最适液体培养基成分为(w/v):0.5%褐藻酸钠;0.4%蛋白胨;0.3%KH2PO4;0.7%K2HPO4.3H2O;2%NaCl;0.01%MgSO4.7H2O,pH=6.0。按3%的接种量接入培养基,30℃150 r/min振荡培养120 h,产酶达到10.2 U/mL,为优化前的4.5倍。Mg2 是该菌株产酶所必需的,这在其他褐藻胶裂解酶生产菌株中未见报道。该菌株产酶发酵条件的研究,为褐藻胶裂解酶的大规模制备及应用奠定了基础。     

一株产褐藻酸多糖的海洋假单胞细菌Pseudomonas sp.QDA的筛选和鉴定

根据已获褐藻酸多糖生物合成基因簇中褐藻胶裂解酶基因(αlgL)的序列设计特异性引物，利用PCR技术从海洋微生物中筛选到1株能够分泌胞外多糖的细菌。采用形态学观察和16S rDNA序列分析鉴定该菌株，结果为假单胞属细菌，命名为Pseudomonas sp.QDA；系统发育树显示该菌株与P.putida亲缘关系最近。菌株产生的胞外多糖可被褐藻胶裂解酶(AlgL)降解，并在紫外234nm处检测到特征性吸收，初步证明含有褐藻酸多糖。     

产复合酶菌株Pseudomonas sp.NJ197产酶发酵条件的研究

从南极普利兹湾深海900m的沉积物中筛选到一株同时产多种低温复合酶的菌 株NJ197,作者对其进行碳源、氮源、无机盐、起始pH值、培养时间、接种量等发酵条 件的优化实验．实验结果证明,在以0．5％可溶性淀粉为碳源,以0．5％豆饼粉为氮 源,无机盐:0．424％NH4H2PO4、0．075％K2HPO4、0．02％MgSO4、0．5％CaCO3,起始 pH值8．5,接种36h种龄的种子10％,20℃、250r／min的条件下在旋转摇床中培养 72h,产复合酶菌株产脂肪酶和淀粉酶活性最高．最佳的生理条件下复合酶中的碱性 脂肪酶和淀粉酶的产量分别提高到22．4U／cm3和30．9U／cm3,该产复合酶菌株可以 作为诱变育种、基因工程菌改造的出发菌株,在洗涤和制革工业中有良好的应用前 景．     

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。     

南极低温降解菌Shewanella sp. NJ49羟化酶分离纯化及最适产酶条件研究

羟化酶是细菌降解烷烃的关键酶,本文以南极低温降解菌Shewanella sp.NJ49为研究对象,通过硫酸铵沉淀、超滤浓缩及葡聚糖凝胶Sephadex G-75柱层析方法,分离纯化NJ49的羟化酶,获得了单一羟化酶组分,研究了温度、p H、表面活性剂和盐度等环境因素对NJ49羟化酶酶活活性影响。结果表明,羟化酶组分由α、β、γ三个亚基组成,分子质量分别为56,45和36 k D。NJ49最适产酶条件为:温度15℃、p H7.2、盐度55;不同类型表面活性剂对酶的活性影响效应不一,两性离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂对酶活没有作用,阴离子表面活性剂+非离子表面活性剂混和剂和阳离子表面活性剂+非离子表面活性剂混和剂能提高羟化酶的活性。     

拉恩氏菌Rahnella sp. PJT09发酵产胞外多糖的研究

研究拉恩氏菌(Rahnella sp. PJT09)胞外多糖的发酵条件,并进行多糖结构分析。通过单因素试验及正交试验确定拉恩氏菌Rahnella sp. PJT09发酵产糖的最适培养基组成为(g/L):蔗糖40,酵母膏3,NaCl 0.5,ZnCl20.3,K2HPO41;最佳发酵条件为每250 mL三角瓶装液量为100 mL,接种量为3%(体积分数),初始pH值为6.0,28℃,160 r/min培养54 h。在此条件下,Rahnella sp. PJT09多糖产量可达18.51 g/L。采用高效凝胶渗透色谱技术(HPGPC)测定了多糖的分子量,13C-NMR技术确定多糖的结构。研究表明,Rahnella sp. PJT09多糖为重均分子量320 kDa的-β2→6-D-果聚糖。     

兼性厌氧海洋细菌Shewanella sp.N3B_R的分离鉴定及产电性能分析研究

本研究的目的是利用聚苯胺修饰双室微生物燃料电池(MFC),从海水养殖废水中分离筛选阳极海洋产电菌,并利用响应面Box-Behnken设计优化各产电因子,提高产电性能.从海水养殖池塘的废水和污泥中分离出一株兼性厌氧海洋菌株,利用16SrRNA基因序列和API20NE生化分析进行鉴定,采用扫描电镜进行菌株形态的观察.采用循...     

Flammeovirga sp. SJP92琼脂酶的分离纯化及其酶学性质

琼胶酶是一类能够降解琼脂糖生成琼胶寡糖的酶类,具有广泛的应用范围.从海洋性高产琼胶酶菌株Flammeovirga sp. SJP92的发酵液经硫酸铵沉淀,DEAE 琼脂糖离子层析,分离纯化获得了一个分子量约为70KDa的琼胶酶AgaB.经过酶学性质分析,它的最适pH值为70,最适温度为40℃,在最适温度下能够保持较好的稳定性.进一步的分析表明, MgSO4和β Me对该酶有明显的促进作用,而CaCl2、MnCl2、ZnCl2、CoCl2、FeCl3、CuSO4等则会强烈抑制它的活性.此外,通过产物分析表明,该酶能够通过内切作用将琼脂糖最终降解成6糖和4糖.AgaB的分离纯化及其酶学性质分析为其工业应用奠定了基础.     

响应面法优化南极菌Psychrobacter sp.B-3的发酵产糖条件

为对南极菌Psychrobacter sp.B-3产胞外糖的发酵条件进行优化,以温度、pH、不同碳源、不同氮源、不同金属离子及海水配比作为唯一变量进行单因素实验,筛选出对产糖有显著影响的单因素取值范围;在此基础上,利用Plackett-Burman实验设计筛选出影响产多糖的3个主要因素,即酵母粉、陈海水配比和装液量.然后通过Box-Behnken实验设计及响应面分析法进行回归分析,得出了南极菌Psychrobacter sp.B-3发酵条件系统优化的结果为:酵母粉1.1 g/L,陈海水与自来水的配比为2:1,装液量为50％,蛋白胨6.0 g/L,接种量1.5％,培养时间64 h,BaCl20.03 g/L,温度10℃,转速150 r/min,pH为7.0.优化后发酵液中的糖含量由优化前的444 μg/mL提高到624 μg/mL,相比初始糖产量提高了40％.结果表明,响应面法可显著优化南极菌Psychrobacter sp.B-3液体发酵产胞外糖的条件.     

褐藻胶裂解酶产生菌Vibro sp．OY102的发酵条件优化

对海洋来源的Vibro sp．QY102的产褐藻胶裂解酶的发酵条件进行研究。结果表明，该菌株最适液体培养基成分为（w／v）：0．5％褐藻酸钠；0．4％蛋白胨；0．3％KH2PO4；0．7％K2HPO4·3H2O；2％NaCl；0．01％MgSO4·7H2O，pH=6．0。按3％的接种量接入培养基，30℃150r／min振荡培养120h，产酶达到10．2u／mL，为优化前的4．5倍。Mg^2＋是该菌株产酶所必需的，这在其他褐藻胶裂解酶生产菌株中未见报道。该菌株产酶发酵条件的研究，为褐藻胶裂解酶的大规模制备及应用奠定了基础。     

酶解褐藻胶寡糖的HPCE分析方法研究

采用高效毛细管电泳法（HPCE）对酶解褐藻胶寡糖进行了分离分析,考察了缓冲液浓度、pH、电压及温度等参数对寡糖分离的影响.实验结果表明在pH=2.5,100mmol/L 磷酸盐缓冲液中,运行电压20kV,电泳由负极到正极,温度30℃,235nm紫外检测条件下,酶解褐藻胶寡糖获得了高效分离.     

一个新的来自于弧菌QD-5并具有Poly-G内切功能的褐藻胶裂解酶的克隆和性质表征

Seven bacterial clones with alginate-utilizing activity were isolated from rotten kelp. By activity test, the Vibrio sp.QD-5 with the potential alginate-degrading capability was chosen to carry out the draft genome sequencing, and the result showed that the Vibrio sp. QD-5 containing an alginate lyase gene cluster. One of these genes, aly-IV,was cloned and characterized for the first time. After overexpression, Aly-IV, with a molecular mass of about62 kDa and a theoretical isoelectric point(pI) of 5.12, was purified to a specific activity of 1 256.78 U/mg and showed highest activity at 35°C in the Tris-HCl buffer at pH of 8.9. Moreover, the enzyme activity was enhanced by the metal ions of Na~+, K~+ and Mg~(2+) under certain concentration. Aly-IV degraded favorably polyG blocks in an endo-type, yielding monomer and dimer as the main products. Due to its high substrate specificity, Aly-IV could be used as a potential tool for production of polyG oligosaccharides with low degree of polymerization(DP) and for determining the fine structure of alginate.     

褐藻多糖高产菌株的构建

Pseudomonas sp．QDA是从海水中发现的产生褐藻多糖的细菌,无致病性。为提高QDA菌株褐藻多糖的产量。本文利用PCR克隆了粘性菌株P．aeguginosa FRD1的atgT基因,连接入质粒pMF36-Kan,构建了重组表达载体pMF36-Kan-algT。利用三亲接合法将pMF36-Kan-algT转入菌株QDA中。糖醛酸含量测定结果表明,atgT基因过量表达菌株的褐藻多糖产量比出发菌株QDA平均提高了3．3倍,其中菌株A25提高了4．5倍。通过培养条件的进一步优化,A25菌株的褐藻多糖产量与菌株QDA相比提高到8．18倍。     

海藻酸作为活性药物和新型药用敷料的开发

海藻酸是我国海洋水产资源的重要组成部分,21世纪被称为海洋和生物世纪,在“蓝色医药产业”正在兴起的今日,将海藻酸系列开发为活性药物和新型药用敷料具有重要意义。文中归纳了海藻酸胶的生物学活性、作为活性药物的应用和新型药用敷料的开发,并分析了国内海藻酸产品的现状,阐述了海藻酸胶的开发前景。     

微泡菌QZHA1褐藻胶裂解酶MAAL1的酶学性质研究

为探究Microbulbifer sp. QZHA1褐藻胶裂解(Escherichia coli)酶MAAL1的酶学性质,将褐藻胶裂解酶基因maal1构建至pET-28a表达载体并利用大肠杆菌BL21(DE3)进行异源表达。研究发现：重组酶MAAL1与来源于Microbulbifer sp. ALW1菌株的褐藻胶裂解酶(WP＿23625014.1)同源性最高,为93.69%,且与PL7家族蛋白聚为一支;重组酶MAAL1最适温度为35℃,最适pH为7.5,在pH为5.5～10.5范围内保存24 h仍能保持60%以上的酶活力;MAAL1具备良好的耐有机溶剂特性,在测试的9种有机溶剂中,除异丙醇外,其他有机溶剂在添加量达到30%(体积分数)后,酶活力依然保持在59%以上;重组酶MAAL1最适条件下酶活力为4.3 U/mg,米氏常数(K_m)值为1.08 mg/mL,最大反应速率(V_max)为4.75 mg/(mL·min),催化常数(K_cat)值为4.52 s^-1;重组酶MAAL1对聚β-D-甘露糖醛酸(p...