深海微生物极端酶的研究进展

21世纪是海洋的世纪,海洋生物资源的开发和利用已成为世界各海洋大国竞争的焦点之一,其中基因资源的争夺更是焦点中的重点.     

产酯酶海洋中度嗜盐菌Halomonas sp.LYG1-1的分离鉴定及其酶学性质

以从海南三亚近海海水中采集的样品为研究对象,利用平板筛选法筛到一株产酯酶的中度嗜盐菌菌株LYG1-1。通过形态学、生理生化及16S rRNA序列分析,发现该菌株为革兰氏阴性菌,其最适生长温度为30℃,最适生长pH为7.5,最适NaCl浓度为10%。16S rRNA基因序列分析显示,菌株LYG1-1与Halomonas salina亲缘性最近,16S rRNA基因序列相似性为99.72%。在含10%NaCl的0.05mol·L-1Tris-HCl(pH 8.0)缓冲液中,45℃条件下作用,酶活性最高,40℃处理24h仍保持83%的活性。金属离子浓度为5mmol·L-1时,Ca2+、Mg2+对菌株LYG1-1酶活具有明显的激活作用,Hg2+表现出强烈的抑制作用。     

深海沉积物宏基因组文库中产蛋白酶克隆CAPRO2的筛选及酶学性质分析

利用选择性筛选培养基从所构建的深海沉积物宏基因组文库中筛选得到一株产蛋白酶的克隆（CAPR0002）,对其进行了酶学性质分析．结果表明该酶的最适作用温度为65cc,最适作用pH值为9．0．该蛋白酶具有较好的热稳定性,在40cC以下的温度中可长期保持稳定,在50℃中处理6h后仍能保持60％的活力,在60℃下保温30rain后仍能保持约60％的活力．Ca^2＋、Mg^2＋、sr^2＋、co^2＋对该蛋白酶有明显的促进作用,而且ca^2＋的存在可明显提高该蛋白酶的热稳定性,ca^2＋、sr^2＋、c0^2＋这3种离子均在3．0mmol／dm^3。浓度时具有最高的促进作用,当浓度高于3．0mmol／dm’时,这3种离子对酶活力的促进作用减弱．Hg^2＋、Fe^2＋、cu¨对酶有明显的抑制作用．CAPR02蛋白酶在pH值为7。5～9．5时活力较高,pH值为7。5时可保持约80％的活力,pH值为9．5时保持60％的活力,而在pH值高于9．5的条件下酶活力下降较快,pH值为10．0时活力降为约15％,表明CAPR02属于碱性蛋白酶．丝氨酸蛋白酶抑制剂PMSF、E一64和AEBSF对CAPR02蛋白酶均无抑制作用,显示该酶不属于丝氨酸蛋白酶,而EDTA对酶有明显的抑制作用,表明该酶属于金属蛋白酶．     

中国明对虾体壁N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶的分离纯化及酶学性质

为了探讨对虾N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶(EC3.2.1.52,NAGase)的分离纯化及其酶学性质,作者以中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)体壁为材料,通过硫酸铵沉淀分级分离、SephadexG-100柱层析和DEAE-32离子交换柱层析纯化,获得聚丙烯酰胺凝胶电泳纯的N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶酶制剂,纯化酶比活力为3938.56U/mg。通过SDS-PAGE凝胶电泳,测得该酶亚基分子量为48.88 kD。酶的最适pH为6.0,最适温度为45℃;该酶在pH 6.0~9.0区域较稳定,温度稳定性范围是20~35℃,45℃下处理1 h酶活力丧失65.04%。酶水解对硝基苯-N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷的Km为0.229 mmol/L,Vmax为5.00μmol/(L·min)。进一步研究金属离子对酶活力的影响,结果表明:Li+、Na+和Ba2+对酶没有明显影响,Mg2+、Ca2+、Mn2+、Co2+、Fe3+和Al3+对酶均有不同程度的激活作用,Cu2+、Zn2+和Pb2+对酶呈抑制作用,1.0 mmol/L Hg2+对酶呈激活作用,而10 mmol/L Hg2+使酶活力降低42.37%。     

海洋来源羽毛降解菌株的筛选、鉴定及酶学性质研究

微生物降解羽毛既可保护环境又能实现废物的资源化利用,具有显著的经济效益和社会效益。本研究从广西钦州港海鸭养殖淤泥筛选获得一株可高效降解羽毛的菌株Gxun-20,通过对该菌株形态特征、生理生化特性和16S rRNA基因序列进行分析,以确定菌株的分类,并对菌株产角蛋白酶的条件及酶学性质进行研究。结果表明：该菌为副短短芽孢杆菌(Brevibacillus parabrevis);菌株最适产酶条件为：温度34℃,初始pH 6.5,羽毛含量1.5%(质量分数),发酵48 h,角蛋白酶活性可达277.45 U/mL。菌株Gxun-20所分泌的角蛋白酶最适温度为50℃,且热稳定性较好,最适pH为7.5;金属离子Fe³⁺、Cu²⁺、Co²⁺、Fe²⁺和Mn²⁺对酶活性有显著抑制作用,而Ca²⁺、Na⁺对酶活性有明显促进作用;金属螯合剂乙二胺四乙酸(ethylene diamine tetraacetic acid, EDTA)可显著抑制酶的活性,蛋白...     

热带太平洋深海微生物的若干生理生态特征

从2001年春、秋季于热带太平洋区采集到的深海样品中共分离到110株微生物,从中挑取31株进行形态特征和对环境理化因子适应特征的研究,同时利用Biolog微生物自动鉴定系统进行菌种鉴定和碳源代谢分析.结果表明:31株微生物中2株为酵母,21株为革兰氏阳性细菌,8株为革兰氏阴性细菌,来自底质的细菌菌株阳性菌占优势,而海水、蓝藻中阴性菌居多;温度、盐度、pH适应性试验表明,严格意义上的狭适性微生物不到总数的1/3,而具有较宽生态幅的广适性微生物占有相当大的比例.另一方面,耐冷菌、中度嗜盐菌和抗碱菌在这些微生物中的比例很高,同时,来自蓝藻的菌株大多数在4℃下不生长,而来自上覆水和底质的菌株可在4℃生长,这些都体现了微生物对生存环境的响应.31株微生物经Biolog鉴定12株得出鉴定结果.15株革兰氏阳性细菌对95种碳源的利用能力分析表明,不同菌株可利用碳源的数目从3种到46种不等,差异很大,体现了深海微生物营养类型的极大多样性;同时,发现有8种碳源可被一半以上的受试菌株所利用,这些碳源均是微生物各类代谢途径中的重要中间代谢物.     

深海稀土矿产资源研究现状及开发利用前景

随着人类社会对稀土资源的需求日益增加,资源量丰富的深海稀土逐渐引起各国的关注。深海稀土是近年来发现的一种富集中-重稀土的新型海洋矿产资源,具有重要的价值并可能成为最先开发的深海矿产资源之一。目前,深海稀土矿产资源的调查研究工作才开展十余年,对深海稀土元素的来源富集、分布规律、成矿机理等方向做了较多基础研究工作,但由于开采设备、环境保护、市场收益等环节还存在诸多技术难题和未知因素,尚不能实现商业化的开发利用。本文分析了深海稀土矿产资源的研究现状以及存在的关键问题,重点剖析了中国超前布局其产业化的前景和可行性,提出未来产业化开发利用的相关对策与建议。今后需继续加大深海稀土开发利用技术的研发力度,升级改造中国稀土全产业链布局和融合发展,推广深海绿色采矿新概念,提高中国在国际深海资源勘探开发的话语权。