乳酸片球菌素PA-1在大肠杆菌中的表达与纯化

为了实现该细菌素的外源表达,本实验首先利用聚合酶链式反应从乳酸片球菌PAF中扩增出乳酸片球菌素PA-1的结构和免疫基因,然后克隆到表达载体pGEX-6p-1,构建了N端含有GST-His-DDDDK标签的重组质粒pGEX/his-pedAB,然后转化进入大肠杆菌Rosetta（DE3）感受态细胞,经异丙基硫代半乳糖苷诱导,重组乳酸片球菌素PA-1在大肠杆菌胞内成功表达。表达的融合蛋白先经过镍亲合层析柱纯化,然后注入谷胱甘肽S-转移酶亲和色谱柱用肠激酶处理,释放出成熟的乳酸片球菌素PA-1。利用高效液相色谱和质谱技术检测乳酸片球菌素PA-1纯度。以单核细胞增生李斯特氏菌CMCC54004为指示菌,利用琼脂扩散法检验乳酸片球菌素PA-1活性。结果表明,携带GST-His-DDDDK标签的融合蛋白无活性,标签切除后其抑菌活性恢复,且其纯度达90%以上。     

自动诱导表达体系表达片球菌素融合蛋白

分别采用IPTG诱导和自动诱导方法诱导E.coli BL21(DE3)基因工程菌表达片球菌素融合蛋白;采用稀释方法对变性后的片球菌素融合蛋白包涵体进行复性,复性后融合蛋白经Ni-IDA柱分离纯化后经肠激酶酶切得目的片球菌素蛋白;以单核细胞增多症李氏杆菌为指示菌,采用牛津杯法测定所得到的片球菌素活性,并对其热稳定性,耐酸碱性和耐蛋白酶活性进行了分析。实验结果表明,经过诱导后,IPTG诱导菌液最终OD_(600)值为3.5000,而自动诱导为7.6998,IPTG诱导融合蛋白包涵体采用尿素溶解后的蛋白浓度为0.1001 mg/m L,而自动诱导为0.2359 mg/m L;自动诱导体系所获得的片球菌素融合蛋白产量优于IPTG诱导体系。所获得的片球菌素对单核细胞增多症李氏杆菌有抑制作用,热稳定性好,耐酸性强而耐碱性弱,对胰蛋白酶,胃蛋白酶,木瓜蛋白酶和蛋白酶K敏感,可以被降解。自动诱导体系可以应用于片球菌素融合蛋白的E.coli BL21(DE3)基因工程菌高效表达片球菌素。     

分子伴侣共表达对重组蔗糖异构酶异源可溶性表达的影响

蔗糖异构酶（sucrose isomerase,SIase）在异麦芽酮糖的酶法制备中发挥着重要作用。为了提高重组蔗糖异构酶的可溶性表达,作者利用分子伴侣共表达策略将源自Klebsiella sp. LX3的基因SIase进行异源表达并研究了重组酶的酶学性质。利用酶切连接技术构建重组质粒pET-24b-SIase并转入大肠杆菌E.coli BL21（DE3）中进行表达,发现其主要表达为包涵体。分别将携带4种分子伴侣蛋白基因的质粒（pKJE7、pGro7、pG-Tf2、pTf16）与含有目的基因的重组质粒在大肠杆菌E.coli BL21（DE3）中共表达,筛选到最佳分子伴侣质粒pGro7且提高了重组SIase的可溶性表达水平,其酶活力为14.8 U/mL,比未进行共表达的工程菌发酵酶活力（3.5 U/mL）有明显提高,进一步利用金属离子螯合层析技术纯化到SIase纯酶,酶学性质研究显示其最适反应温度为40 ℃,最适反应pH为6.0。动力学常数K_m为（179.10±20.65） mmol/L、k_cat/K_m为（5.44±0.72） L/（mmol·s）。产物特异性研究结果显示,随反应温度的提高,产物中异麦芽酮糖和海藻酮糖比例下降,单糖比例提高。利用分子伴侣共表达策略能够提高重组SIase的可溶性表达水平,促进SIase的规模化制备和应用。     

一株乳酸乳球菌所产细菌素的生物学特性

对乳酸乳球菌KLDS4.0326所产类细菌素进行分离纯化,并对细菌素的部分生物学特性进行研究。在排除酸性产物和过氧化氢的干扰后,菌株的无细胞发酵上清液对金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌等革兰氏阳性细菌以及大肠杆菌、沙门氏菌等革兰氏阴性细菌具有显著的抑制作用;经胰蛋白酶、胃蛋白酶、木瓜蛋白酶和蛋白酶K处理后,抑菌活性降低,表明抑菌成分为蛋白类物质;该细菌素具有良好的热稳定性,在酸性条件下抑菌活性稳定,并且具有较广的抑菌谱,能够抑制多种革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌。     

一种新型凋亡素融合蛋白的克隆表达及活性测定

目的克隆表达EC—SOD3-凋亡素融合蛋白,并检测其生物活性。方法PCR扩增出apoptin序列,与表达载体EC—SOD3-pET-28a连接后在大肠杆菌BL21（DE3）中经IPTG诱导,表达产物进行Ni^2＋-NTA纯化和MTT活性检测。结果表达载体pET-28a—EC—SOD3-apoptin经酶切鉴定和序列分析,证明质粒构建正确,转化E．coli BL21（DE3）后,重组蛋白获得表达,Ni^2＋-NTA纯化后的凋亡素融合蛋白纯度达到85％以上,经噻唑蓝（MTT）法测定具有活性。结论成功构建了表达载体pET-28a-EC—SOD3-apoptin,并在大肠杆菌中表达了EC—SOD3．凋亡素融合蛋白,纯化的蛋白质具有诱导HeLa细胞凋亡的能力。     

乳酸片球菌细菌素的分离纯化及理化性质

将乳酸片球菌接种于MRS培养基,37℃静置培养17h产生细菌素。根据细菌素在pH6.0时与菌体的吸附力最强,pH2.0时吸附力最弱,通过调节pH和离心来分离纯化细菌素,得率为22.80%,比活为4.526×104AU/mg;细菌素的理化性质实验表明,细菌素经120℃处理20min仍保留70.08%的活性;在pH2～9范围内20℃处理3h抑菌活性稳定,当pH≥9时活性逐渐降低;经胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶和蛋白酶K处理后均无抑菌活性。实验表明,该细菌素耐热、耐酸、耐碱,对蛋白酶敏感,具有开发为安全、天然的食品防腐剂的良好前景。     

产类细菌素乳酸菌的筛选及其生物学特性研究

采用平板稀释和CO2厌氧培养技术,从多种发酵食品中分离出158株乳酸菌。通过牛津杯双层平板扩散试验,筛选出1株有明显抑菌活性的乳酸菌R-6,经初步鉴定为乳酸乳杆菌(Lactobacillus sp.)。R-6发酵上清液用NaOH调节pH5.5,对指示菌Escherichi coli.仍有明显抑菌活性,过氧化氢酶作用后其抑菌效果基本不变,因此可以排除乳酸和过氧化氢的干扰;R-6培养液经胰蛋白酶和蛋白酶K处理后,抑菌活性明显降低,且超过100℃热处理其抑菌活性迅速丧失,证实所产抑菌物质确系多肽类细菌素。该细菌素在酸性条件下活性较强,对革兰氏阴性菌(E.coli)抑菌作用较强,对革兰氏阳性菌(Bacillus subtilis和Staphlococcus aureus)也有明显抑制,显示出一定的抗菌广谱性。     

对大肠杆菌异源表达乳酸片球菌素包涵体复性方法的研究

本研究对E.coli BL21(DE3)基因工程菌高效表达的乳酸片球菌素融合蛋白包涵体进行了提取和变性溶解,并采用稀释复性,反稀释复性,透析复性,CTAB辅助复性和CTAB和β-CD结合辅助复性五种方法对乳酸片球菌素融合蛋白包涵体的变性溶液进行了复性的研究。结果表明CTAB和β-CD结合辅助复性的复性方法优于其它的复性方法,可以实现以较高浓度的包涵体变性蛋白溶液,较小体积的复性液来获得较高浓度的复性产物和达到相对稳定的复性率。     

1株乳酸链球菌素产生菌的筛选鉴定及其抑菌特性的研究

从白菜叶上分离得到21株对乳酸链球菌素(Nisin)有抗性的乳酸菌株,采用杯碟法从中筛选得到抑菌活性较强的菌株T0625,经鉴定该菌株为乳酸乳球菌乳酸亚种(Lactococcus lactis subsp.Lactis)。经测定,发酵液经加热处理,在低pH条件下能够保持较好的抑菌活性,对革兰氏阳性细菌具有明显的抑制作用,但对革兰氏阴性细菌、酵母菌和霉菌不表现抑制作用。研究还证实,T0625的发酵产物的抑菌活性不受胃蛋白酶和胰蛋白酶的影响。经提取纯化,确定抑菌物质为乳酸链球菌素。     

苯基乳酸耐受性大肠杆菌的筛选及其高产苯基乳酸特性

苯基乳酸(phenyllactic acid,PLA)耐受性菌株的筛选能够有效降低PLA对生产菌株的抑制作用,有利于PLA产量的提高。通过紫外诱变的方法筛选耐受PLA的菌株,并应用于PLA的合成。以Escherichia coli BL21(DE3)作为原始出发菌株,通过紫外诱变的方法诱变筛选获得一株耐受PLA突变菌株E.coli Z2016(CCTCC保藏编号M2016332)。以E.coli Z2016为宿主菌,分别构建了重组菌株E.coli Z2016 pET-28a-ldh~(Y52V)和E.coli Z2016 pET-28a-ldhL用于D-和L-苯基乳酸的合成。结果表明:E.coli Z2016在含有1 g/L D-PLA的培养基中能够正常生长;重组突变菌株E.coli Z2016 pET-28a-ldh~(Y52V)和E.coli Z2016 pET-28a-ldhL全细胞合成D-PLA和L-PLA产量分别为6.75、6.97 g/(L·h),较重组出发菌株分别提高了14.02%和8.95%;分批补加底物反应120 min,E.coli Z2016 pET-28aldh~(Y52V)得到的D-PLA为20.02 g/L,较对照组提高22.17%,转化率为90.07%;E.coli Z2016 pET-28a-ldhL得到的L-PLA产量为20.87 g/L,较对照组提高16.85%,最终转化率为91.24%。筛选耐受性菌株是提高PLA产量的有效途径。     

布氏乳杆菌细菌素BSX01对金黄色葡萄球菌及其生物被膜形成的影响

为评估布氏乳杆菌所产细菌素在食品工业中的应用潜力，通过培养布氏乳杆菌获得具有抑制金黄色葡萄球菌的抑菌活性物质，经纯化后鉴定其相对分子质量大小与抑菌特性，并对抑制金黄色葡萄球菌生物被膜的形成进行探讨。结果发现，布氏乳杆菌在37 ℃ MRS培养基中培养至20 h后进入稳定期，在26 h时对金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径达峰值，为（26.36±0.86） mm。 通过АKTA pure系统串联Superdex 30 Increase纯化后，鉴定得到抑菌活性物质（BSX01）的相对分子质量为773.56，对多种蛋白酶敏感，推测为Ⅰ类细菌素。在pH 10(2 h)和121 ℃(30 min)处理后，BSX01仍具有较好的抑菌活性，最小抑菌质量浓度（MIC）仅为12.50 μg/mL。此外，BSX01在1/2 MIC时可有效降低金黄色葡萄球菌生物被膜的形成，在2 MIC时能够完全抑制生物被膜的形成。基于上述结果，布氏乳杆菌产生的细菌素BSX01是食品工业中的潜在生物防腐剂和抑制食源性致病菌生物被膜形成的有效候选品。     

枯草芽孢杆菌产D-阿洛酮糖3-差向异构酶的发酵优化

D--阿洛酮糖是D--果糖在C-3位的差向异构体,由于较低的热量和与蔗糖相似的甜度,D-阿洛酮糖成为一个具有发展前景的功能性甜味剂。D--阿洛酮糖 3-差向异构酶（D--psicose 3-epimerase,EC 5.1.3.30,DPEase）能够催化D--果糖生产D--阿洛酮糖,这种生物酶法制备的功能性甜味剂D--阿洛酮糖由于简单的纯化步骤和高产物浓度等优点受到关注。该研究对1株前期构建的枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis 1A751/pUB-P43dpe-dal产DPEase进行了3 L发酵罐水平培养,通过优化溶解氧（DO）、pH、温度、初始碳源质量浓度确定最适发酵条件为：DO为30%、pH 6.0、温度37 ℃、初始葡萄糖质量浓度15 g/L,最高发酵酶活达78.3 U/mL。在此基础上进行补料发酵优化,得到最适补料条件为：在发酵5 h进行补料,碳源补料速率8.0 g/（L·h）,在此条件下,发酵9 h全细胞酶活高达123.0 U/mL。此发酵策略为扩大工业化生产提供了参考。     

三孢布拉霉遗传转化体系的构建及应用

为解决三孢布拉霉转化过程中原生质体转化率低、孢子细胞壁厚难以导入外源载体等问题,本研究中构建了根癌农杆菌侵染原生质体的转化体系,同时克隆了与非同源末端连接修复途径相关的ku80基因,并将该转化体系应用于ku80的敲除中。将ku80基因敲除框插入双元载体pDHt-sk上构建了重组敲除载体pDH-85H3,通过化学转化法将敲除载体pDH-85H3导入根癌农杆菌LBA4404,并基于农杆菌介导法转化三孢布拉霉原生质体。结果表明,经潮霉素筛选和PCR鉴定,得到的20株转化子中,有18株的基因组插入了敲除框,转化率达90%。经鉴定有2株转化子发生了同源重组,敲除率为10%。该结论表明了根癌农杆菌介导三孢布拉霉原生质体转化技术的可行性。     

链霉菌SG17代谢产物对玉米黄曲霉的抑制作用及其稳定性分析

黄曲霉是玉米贮存过程中主要的污染之一,直接影响食品以及饲料的品质和安全.利用微生物及其代谢产物进行生物防治具有广泛的应用价值.作者以前期筛选获得的SG17菌株为材料,通过形态学观察、生理生化检测及16S rRNA序列分析,初步确定为链霉菌;平板对峙实验显示该菌株能够显著抑制黄曲霉等多种病原真菌的生长,具有一定的广谱性;...     

农杆菌介导转化黑曲霉条件优化及脂肪酶表达

优化了农杆菌介导转化黑曲霉的方法,优化条件包括共培养材料、农杆菌种类、诱导剂浓度、共培养时间、共培养温度以及共培养时农杆菌的菌体浓度。结果表明,农杆菌介导转化黑曲霉的最适条件为107个/mL不萌发的新鲜孢子与OD_(600)培养至0.9～1.0的农杆菌以1∶1的比例混合后,在乙酰丁香酮浓度为200μmol/L的IM平板上,23℃避光培养48 h后进行转膜,转化子个数可达到(60±5)个转化子/10~6个孢子,且阳性率达到90%以上。并且构建了同源黑曲霉脂肪酶的组成型和诱导型启动子表达载体,通过优化后的农杆菌介导转化方法转化至黑曲霉中,利用罗丹明橄榄油平板对产酶转化子进行筛选鉴定,并获得了阳性克隆。     

大肠杆菌四氢嘧啶合成途径的构建与优化

为了构建重组工程菌株发酵合成四氢嘧啶,解决野生型菌株对高盐环境的依赖,作者克隆了来自伸长盐单胞菌(Halomonas elongata ATCC 33173)的四氢嘧啶合成相关基因簇ectABC并在大肠杆菌(Escherichia coli,E. coli)中重构了四氢嘧啶的合成途径。通过宿主比较发现,与E. coli W3110、E. coli DH5α和高产天冬氨酸的大肠杆菌(命名为E. coli(asp))相比,E. coli BL21(DE3)更适用于四氢嘧啶的合成(185.23 mg/L)。进一步分析了不同拷贝数的表达系统对四氢嘧啶合成的影响,发现高拷贝的pRSFDuet-1为载体时产四氢嘧啶量最高,达267.3mg/L。在此基础上,采用核糖体结合位点(RBS)优化策略,对四氢嘧啶合成途径3个酶EctA、EctB与EctC进行了组合优化表达,四氢嘧啶产量提高至521.24 mg/L。为强化前体天冬氨酸和天冬氨酸β-半醛的供给,对天冬氨酸激酶、天冬氨酸半醛脱氢酶、磷酸烯醇丙酮酸羧化酶、天冬氨酸转氨酶和天冬氨酸裂解酶进行了过量表达。研究表明,单独强化天冬氨酸激酶的表达更有利于四氢嘧啶的合成(551.24 mg/L),为构建高产四氢嘧啶的工程菌种提供了新的策略。     

16S与gyrB基因联合建树快速鉴定一株蜡样芽孢杆菌

开发一种可用于保守序列相似度较高的菌群快速鉴定的方法,并用其鉴定一株从土壤采集的芽孢杆菌。从厦门市同安国家农业科技园区施用动物肥的种植区采集土壤,稀释涂布平板,分离纯化菌株后,扩增16S与gyrB基因序列并测序,在Genbank选择序列相似的ATCC菌株进行比对,将16S序列与gyrB序列线性拼接后,利用Paup* 4.0构建进化树,通过生理生化实验对鉴定结果进行验证。在16S序列与gyrB基因序列单独建树均无法鉴定到种的情况下,通过16S与gyrB碱基线性拼接序列联合建树,将土壤中分离得到的芽孢杆菌HX2016002鉴定为蜡样芽孢杆菌,该方法所构建的进化树自展值高,鉴定结果与生理生化实验一致。对Genbank中已知的蜡样芽孢杆菌序列建树分析表明,该方法在蜡样芽孢杆菌中具有普适性。利用16S与gyrB基因拼接序列联合建树,在保守序列相似度高的属内菌种鉴定中具有进一步研究的价值。     

大肠杆菌生物膜关键组分缺失对细胞性能的影响

大肠杆菌胞外存在复杂且种类繁多的生物膜组分，这些生物膜组分不仅在合成和组装过程中耗费大量的能源和底物，且某些组分还存在巨大的致病风险。为减少这些不利影响，作者采用Crisp-Cas9基因编辑技术，从基因水平分别去除大肠杆菌MG1655中非必需生物膜组分，构建了一系列非必需生物膜组分缺失突变菌株。对突变株的细胞特性进行考察，筛选具有优异特性的突变菌株。结果显示，敲除鞭毛fliE-R、fliY-T、flhE-D 、4型荚膜、唾液酸和聚- β-1,6-葡萄糖胺基因簇能促进菌株在M9培养基中的生长；敲除鞭毛基因簇flgN-L和胞外多糖类组分有利于PHB合成；敲除胞外多糖类组分基因簇或鞭毛的4个基因簇，能增强菌株膜通透性；去除大肠杆菌核心多糖能重塑代谢调控，促进克拉酸的生产。     

耐盐芽孢杆菌R1高效壳聚糖酶异源表达及特性分析

采用同源克隆获得耐盐芽孢杆菌壳聚糖酶基因,并异源表达制备重组耐盐芽孢杆菌壳聚糖酶（CsnBh46）,通过表征分析获得重组CsnBh46酶学特性。重组CsnBh46全长278个氨基酸,三维结构显示其分为上下两个半球,包含9个α螺旋和2个β折叠。在7 L发酵罐中,重组工程菌bh-5的最高酶活力和总蛋白质质量浓度分别为6 375 U/mL和4.3 g/L。纯化后的重组CsnBh46最适反应pH和温度分别为6.0和60 ℃,金属离子Mn²⁺、Ca²⁺和Mg²⁺对重组CsnBh46具有激活作用。重组CsnBh46最适底物为脱乙酰度95%胶体壳聚糖。重组CsnBh46能够高效水解胶体壳聚糖并且根据反应时间可以定向制备不同聚合度壳寡糖。本研究为CsnBh46产业化应用奠定基础。     

云南不同品种大叶种茶树生化成分季节变化特征分析

探讨品种及季节对云南大叶种茶树生化成分的影响,为茶树种植品种及茶叶加工采摘季节的选择提供一定理论依据.采用云南大叶种云抗10号、云抗14号、雪芽100号、佛香2号和紫娟共5个品种为供试材料,在春、夏和秋三季,分别取其新梢的一芽二叶进行蒸青固样,分析不同季节5个茶树品种主要生化成分(水分、水浸出物、茶多酚、儿茶素组分、氨...