弧菌DS32褐藻胶裂解酶基因vralg1的异源表达和酶学性质研究

对从福建省东山湾沉积物样品中筛选到的菌株Vibrio sp. DS32的褐藻胶裂解酶基因vralg1进行克隆和异源表达,并对其酶学性质进行评估。以DS32基因组为模板,克隆褐藻胶裂解酶基因vralg1,构建了pET-vralg1重组表达载体,并在大肠杆菌中实现了异源表达,对重组酶VRALG1的酶学性质、底物特异性和完全降解产物等进行了测定。结果表明：重组酶VRALG1最适温度为35℃,在5～50℃范围内相对酶活力达到80%以上,最适pH为6.5～7.5,在pH为6.0～9.0范围内保温1 h后相对酶活力在90%以上;重组酶VRALG1最大反应速率为5.919 mmol/(L·min),米氏常数为3.712 mmol/L,最适条件下比活力为5.874 U/mg; K⁺、Cs⁺、Na⁺、咪唑和乙醇对酶活性影响较小,5 mmol/L或50 mg/mL浓度下相对酶活力保持90%以上,EDTA对酶的抑制作用明显,1 mmol/L浓度下可使酶完全失活;重组酶VRALG1对海藻酸钠和聚古罗糖醛酸具有较高的降解活性,TLC分析显示产物主...     

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。     

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。     

海洋交替单胞菌（Alteromonas sp. Y-389）普鲁兰酶基因的异源表达与酶学性质分析

以海洋交替单胞菌(Alteromonas sp. Y-389)的基因组为模板,设计普鲁兰酶基因的引物并进行PCR扩增。将目的基因连接到载体pET-28a(+)后进行测序并进行生物信息学分析。结果显示,基因的开放阅读框全长4 347 bp,编码1 449个氨基酸的普鲁兰酶,为Ⅰ型普鲁兰酶,有4个保守的结构域,属于糖苷水解酶家族13;将重组质粒转化到大肠杆菌BL21(DE3),成功诱导出了可溶性的目标蛋白;随后对其酶学性质进行测定与分析,结果表明,该酶的比活力为54.53 U/mg,其最适的反应温度为35℃,最适pH为6.0,Na~+和Mn~(2+)对该酶的活性具有明显的促进作用,而Cu~(2+),Zn~(2+)与Fe~(2+)对其活性的抑制作用比较明显;其酶学参数K_m和V_(max)分别为3.12 mg/mL,228.8 U/mg,将为今后的规模化生产提供数据支持。     

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。     

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。     

海洋细菌QY202产κ-卡拉胶酶的分离纯化和性质研究

为获得高效降解卡拉胶菌株,从青岛太平角海域采集的角叉菜表面分离到1株高产κ-卡拉胶酶的海洋交替假单胞菌(Pseudoalteromonas sp.)QY202,经硫酸铵沉淀、脱盐、DEAE阴离子交换层析等步骤从该菌株发酵液上清中分离纯化得到1种专一性降解κ-卡拉胶的κ-卡拉胶酶,并研究了该酶的基本酶学性质.结果表明该酶被纯化了23.1倍,回收率为43.9%,分子量大小为33.2 kDa.酶的最适反应温度为40 ℃,最适反应pH为8.0,在0～40 ℃,pH=7.0～8.0之间酶活力较稳定.酶对底物κ-卡拉胶的米氏常数Km值为1.6 mg/mL.Na~+、K~+对酶活有促进作用,而Hg~(2+)、Cu~(2+)强烈抑制酶的活性.酶解κ-卡拉胶的主产物为硫酸新κ-卡拉二糖和硫酸新κ-卡拉四糖.     

产新琼四糖的海洋微泡菌属AG1热稳定性β-琼胶酶的过量表达与鉴定

从微泡菌属AG1（Microbulbifer sp. AG1）克隆得到1302 bp大小的琼胶酶基因,该基因编码产物为一个成熟蛋白（413个氨基酸残基）外加一个信号肽（20个残基）。将不含信号肽片段的琼胶酶在E. coli BL21 （DE3）中进行了异源表达和纯化。使用琼脂糖作为底物,该重组琼胶酶的最适反应温度和pH分别为60℃和7.5。该重组酶表现出优良的热稳定性,在50℃和60℃下处理1 h,重组琼胶酶仍能分别保持67%和19%的残余酶活力。除了SDS,重组琼胶酶对于其他测试的抑制剂、去垢剂和尿素变性剂有着较好的抗性。利用薄层色谱和以对硝基苯-α/β-D-吡喃半乳糖苷为底物的酶活力分析结果表明,该重组琼胶酶为β型琼胶酶,它水解琼脂糖的主要终产物为新琼四糖,而且不同聚合度的酶解产物具有抗氧化活性。     

海藻酸裂解酶基因在毕赤酵母中的表达及重组酶性质的初步研究

褐球固氮菌(Azotobacter chroococcum)是一种海藻酸降解菌.本实验采用PCR的方法,以褐球固氮菌基因组DNA为模板,克隆出约1.05 kb的海藻酸裂解酶基因algL的成熟蛋白编码序列,并将其插入巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris)表达载体pPIC9K中,获得重组质粒pPIC9K-algL.重组质粒线性化后用聚乙二醇(PEG)法导入毕赤酵母菌株GS115中,获得高效分泌表达海藻酸裂解酶的毕赤酵母工程菌株.用甲醇诱导培养基进行摇瓶发酵,表达得到43 kDa的目的蛋白,酶活力可达1 400 U/cm3左右.经测定,该重组酶的最适反应pH为8.5,最适反应温度为40℃,并且在20~55℃,pH2.0~11.0具有较好的稳定性.另外,10 mmol/cm3的Cu2+,Fe2+,Co2+,Mn2+和Ca2+对酶有不同程度的抑制作用.     

壳聚糖酶基因在解脂耶氏酵母中的表达及重组酶性质研究

为构建高效表达壳聚糖酶工程菌株,以Microbacteriumsp.基因组为模板扩增壳聚糖酶基因,目的基因与表达载体pINA1317连接构建重组质粒,重组质粒NotⅠ酶切线性化后转化解脂耶氏酵母Y.liPolytica Po1h。所得结果为PCR扩增得到约1000bp的特异性片段,序列分析表明含有壳聚糖酶全长基因,开放阅读框801bp,编码266个氨基酸残基。转化子酶活力为10.4U/mL,是原菌株酶活力的3.15倍。重组蛋白经DEAE-Sepharose FF分离纯化,达到电泳纯,SDS-PAGE显示单一条带,分子量约41kDa。重组酶反应最适温度为45℃,最适pH为5.6,Km和Vmax分别是0.926mg/mL和6.15U/mL。质谱分析酶解产物主要为三糖和五糖。实现了壳聚糖酶在解脂耶氏酵母中的分泌表达,为壳聚糖酶的工业化生产奠定了理论基础。     

太平洋深海沉积物来源的菌株Tenacibaculum sp.HMG1对孔雀石绿降解特性的研究

本文在太平洋深海沉积物中分离得到一株孔雀石绿降解菌株,鉴定命名为Tenacibaculum sp.HMG1。通过菌株生长实验和高效液相色谱的研究表明, HMG1菌株可以在20 mg/L的孔雀石绿中维持较快的生长速率,并且在12 h内可降解98.8%的孔雀石绿,这证明该菌株具有很高的孔雀石绿耐受能力和降解活性。通过基因组测序在HMG1菌株发现一条过氧化物酶基因可能参与了孔雀石绿的降解,随后利用原核表达获得了相应的重组蛋白。实验表明,该重组过氧化物酶具有极强的活性,可在1000 mg/L的孔雀石绿中发挥降解功能。本文利用液相色谱-质谱联用（LC-MS）技术对孔雀石绿的菌株降解产物和重组酶降解产物进行鉴定,并基于鉴定结果推测了两种降解途径。结果发现两种降解方式存在共同的降解途径。此外,孔雀石绿降解条件的实验结果证明重组过氧化物酶可以在低温（20℃）、复杂的pH值（6.0–9.0）、高盐度（100 mmol/L）、金属离子和EDTA等反应条件下依旧维持很高的孔雀石绿降解活性。以上实验结果表明,HMG1菌株和重组过氧化物酶均在孔雀石绿污染生物修复方面具有很大潜力。     

黄海绿潮浒苔提取物的化感效应及化感物质的分离鉴定

化感作用是浒苔绿潮暴发的重要原因之一,目前,对于浒苔产生化感物质的结构、种类以及产量的研究鲜有报道。本文针对黄海浒苔绿潮致灾藻种,利用毒性鉴别程序（TIE）对其体内的化感物质进行分离提取及结构鉴定,明确了浒苔产生化感物质的主要成分。首先用石油醚、乙酸乙酯和甲醇3种有机溶剂分别对新鲜浒苔进行提取,得到3种不同溶剂粗提物,其中乙酸乙酯粗提物的抑藻活性最强,对测试物种中肋骨条藻的半数有效浓度（96h-EC₅₀）值为22.25 mg/L;其次对乙酸乙酯粗提物进行萃取分离得到初步提纯物,其对中肋骨条藻的96h-EC₅₀值为21.12 mg/L;然后用硅胶层析柱对上述初步提纯物进行分离,共得到6种组分,其中抑藻活性最强的组分对中肋骨条藻的96h-EC₅₀值为10.57 mg/L;最后,对新鲜浒苔提取物用红外光谱和气相色谱-质谱联用仪进行检测,实验结果表明主要化感物质为:4,7,10,13,16,19-二十二碳六烯酸、2-十六碳烯酸、棕榈酸、5,8,11,14,17-二十碳五烯酸、9,12-十八碳二烯酸、9,12,15-十六碳三烯酸、花生四烯酸、13-二十二碳烯酸等8种脂肪酸。研究结果对于系统阐释浒苔绿潮暴发机制具有重要意义。     

高古罗糖醛酸含量的萱藻(Scytosiphon lomentarius)多糖细微结构研究

将青岛产幼生和成熟期萱藻(Scytosiphon lomentarius)提取分离得到多糖,经<'1>H-NMR分析,表明其为高古罗糖醛酸含量的褐藻胶,在对其G/M值分析基础上,进一步对其二糖嵌段F<,MM>,F<,MG>,F<,GM>,F<,GG>和三糖嵌段F<,GGG>,F<,GGM>,F<,MGM>,F<,MGG...     

Sources and preservation of organic matter in Plum Island salt marsh sediments (MA, USA): long-chain n-alkanes and stable carbon isotope compositions

Elemental (TOC, TN, C/N) and stable carbon isotopic (δ¹³C) compositions and n-alkane (nC_16–38) concentrations were measured for Spartina alterniflora, a C₄ marsh grass, Typha latifolia, a C₃ marsh grass, and three sediment cores collected from middle and upper estuarine sites from the Plum Island salt marshes. Our results indicated that the organic matter preserved in the sediments was highly affected by the marsh plants that dominated the sampling sites. δ¹³C values of organic matter preserved in the upper fresh water site sediment were more negative (−23.0±0.3‰) as affected by the C₃ plants than the values of organic matter preserved in the sediments of middle (−18.9±0.8‰) and mud flat sites (−19.4±0.1‰) as influenced mainly by the C₄ marsh plants. The distribution of n-alkanes measured in all sediments showed similar patterns as those determined in the marsh grasses S. alterniflora and T. latifolia, and nC₂₁ to nC₃₃ long-chain n-alkanes were the major compounds determined in all sediment samples. The strong odd-to-even carbon numbered n-alkane predominance was found in all three sediments and nC₂₉ was the most abundant homologue in all samples measured. Both δ¹³C compositions of organic matter and n-alkane distributions in these sediments indicate that the marsh plants could contribute significant amount of organic matter preserved in Plum Island salt marsh sediments. This suggests that salt marshes play an important role in the cycling of nutrients and organic carbon in the estuary and adjacent coastal waters.     

重组抗菌肽海藻酸钠微囊制备与体外释放特征研究

对重组表达的海洋生物抗菌肽对虾素3-2进行亲和层析纯化,以海藻酸钠为壁材,采用凝聚法制备了重组抗菌肽海藻酸钠微囊,以微囊的形态和包封率为指标优化制备工艺,对制备的微囊进行体外释放特征的初步研究。结果显示,在氯化钙浓度为1.5%,海藻酸钠浓度为2.0%时,制备的微囊为完整的球形,冷冻干燥后的直径约为1.1 mm,包封率为83.87%。微囊在模拟胃液(pH 2.0)中2 h左右释放量趋于稳定,释放量低于14%;微囊在模拟肠液(pH 7.8)中不断释放,5 h时释放量达98%,表明微囊具有良好的肠溶性而可以抵抗胃液的破坏,可以用作重组抗菌肽缓释/控释制剂,为抗菌肽在水产病害防治过程的口服给药提供实验基础。     

浸洗对淡干海带中主要金属元素含量及海藻酸盐组成的影响

以烟台海域淡干海带为实验材料,对浸洗前后其主要金属元素含量及海藻酸根阴离子基团含量进行了研究。结果表明:淡干海带经过浸洗后钾、钠元素含量下降60%以上,镁元素含量下降31.6%,钙、锶元素含量下降小于10%,海藻酸根阴离子基团相对含量上升了一倍;通过比较主要金属阳离子和海藻酸根阴离子基团含量,证明浸洗之后的海带样品中各金属元素主要以海藻酸盐的形式存在于海带中,计算得到各类海藻酸盐含量(湿重,wt%)依次为:海藻酸钾22.2%、海藻酸钙14.6%、海藻酸镁11.4%、海藻酸钠10.5%。XRD(X-Ray Diffraction,X射线衍射)分析表明海带浸出物含有无机盐类物质,在浸洗之后海带样品无明显无机盐的衍射峰,证明浸洗可除去海带样品中的无机盐。     

不同有机溶剂对雨生红球藻中虾青素提取成分的影响

研究了有机溶剂提取雨生红球藻中虾青素过程中,不同液料比对提取效率的影响,并以分光光度法及高效液相色谱法(HPLC),检测了不同有机溶剂对提取组分及主要组分(叶绿素和虾青素)含量的影响.结果显示,提取率随着液料比的增加而上升,当液料比大于20:1时,其升高变缓,趋于平衡;不同有机溶剂提取物的化学组分无明显差异,但各组分含量的比例差异较大,如二氯甲烷提取物在480nm下吸光度为30.64±0.54,高于丙酮、乙酸乙酯及甲醇(分别为27.68±5.54、25.32±8.43及24.31±0.79),而645和663 nm下吸光度为2.54±0.46和5.33±0.19,较丙酮、三氯甲烷、无水乙醇及甲醇(分别为5.70±0.71、12.87±0.14、7.60±0.23及6.44±0.28)低,说明该种溶剂对于虾青素有较高的提取效率,但其挥发性强且毒性大,而无水乙醇的提取率略低于二氯甲烷,具有安全、低毒的优势,因此无水乙醇是较为合适的虾青素提取溶剂.     

海马齿对不同盐度水质的碳汇作用以及不同形态氮利用的研究

为探讨海马齿(Sesuvium portulacastrum)对水域环境修复作用,本文研究了水培海马齿对不同盐度水质的碳汇作用以及不同形态氮的利用情况。实验设计0、10、20、30、35盐度梯度,海马齿水培时间82 d,然后测定植株干重、营养元素含量以及积累速率,最后在抑菌与不抑菌条件下研究海马齿根际与铵态氮(NH₄⁺-N)、硝态氮(NO₃^--N)、无机磷(PO₄^3-)以及色氨酸(Trp)吸收转化关系。研究结果表明,盐度10条件下海马齿植株干重、有机元素含量以及积累速率最高,有机碳、有机氮与有机磷积累速率分别为(5.572±1.611)、(0.313±0.058)、(0.057±0.013)mg/(d·ind.),而高盐环境35盐度条件下对海马齿生长造成一定胁迫。盐度0～35范围,海马齿均未出现死亡现象。不同盐度抑菌培养条件下,色氨酸与无机氮共存时均能被能被海马齿利用,色氨酸利用量远高于硝态氮、铵态氮;不抑菌条件下铵态氮则表现出增加的结果。海马齿作用在盐度...     

中国明对虾血蓝蛋白C末端片段在毕赤酵母中的表达及其抗菌活性

为研究中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)血蓝蛋白C末端(FcHC-C)的抗菌功能,将血蓝蛋白基因FcHC的2个C末端基因片段连接到毕赤酵母表达载体pPIC9K中,构建酵母表达载体pPIC9K/FcHC-C。该载体经SalI酶切后,采用PEG法转化毕赤酵母(Pichia pastoris GS115)。转化子经过PCR鉴定后,阳性克隆通过含有G418的YPD平板筛选,获得高拷贝重组子。重组毕赤酵母利用甲醇诱导表达目的基因。经Tricine-SDS-PAGE和Western blot分析结果表明,利用酵母工程菌成功表达了血蓝蛋白C末端片段(rFcHC-C1和rFcHC-C2)。抑菌活性鉴定实验结果显示,重组蛋白rFcHC-C1和rFcHC-C2作为阴离子抗菌肽具有抗真菌和抗细菌的活性。