外源添加L-脯氨酸对棉花黄萎病发生及其根际土壤微生物群落的影响

【目的】根系分泌物是植物与土壤微生物进行互作的信号媒介,对于植物病害发生和植株生长均具有重要调控功能。论文旨在明确棉花根系分泌物L-脯氨酸抵御棉花黄萎病发生的微生态机制,揭示L-脯氨酸介导的根际微生物与棉花黄萎病发生的互作关系,为构建生物防治土传病害的有益菌群提供新视角。【方法】通过温室盆栽试验,以外源添加不同浓度的L-脯氨酸(0、50、100、200和400 mmol·L^(-1))为试验处理,采用实时荧光定量PCR(real-time qPCR)和宏基因组测序技术分别测定不同处理的土壤中大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)DNA拷贝数量和土壤微生物群落结构及功能,采用主成分分析比较不同处理的根际土壤微生物群落结构,利用冗余分析研究土壤养分因子与微生物群落结构的相关性,利用斯皮尔曼相关分析研究微生物群落结构功能代谢途径的相关性。【结果】与空白对照相比,低浓度(50 mmol·L^(-1))L-脯氨酸处理不能够减轻棉花黄萎病的发生,高浓度(100、200和400 mmol·L^(-1))L-脯氨酸处理的病情指数分别下降22.51%、60.23%和64.23%。qPCR结果表明,L-脯氨酸处理不能够显著降低土壤中大丽轮枝菌拷贝数量。宏基因组测序分析表明,L-脯氨酸处理后细菌多样性Shannon指数显著增加,真菌多样性Shannon指数呈下降趋势。在属水平上,L-脯氨酸处理后类诺卡氏菌属(Nocardioides)、溶杆菌属(Lysobacter)、节杆菌属(Arthrobacter)、Phycicoccus、假单胞菌属(Pseudomonas)和毛霉菌属(Mucor)的相对丰度呈上升趋势。线性判别分析表明,除浓度为100 mmol·L^(-1)的L-脯氨酸外,外源添加L-脯氨酸处理后根际土壤微生物KEGG通路的富集情况发生改变。冗余分析表明,细菌群落组成受pH、电导率、硝态氮、铵态氮和有机质显著影响,而真菌群落组成与铵态氮存在显著相关性。Spearman相关分析表明,细菌的KEGG代谢通路与pH、有机质、铵态氮含量呈负相关关系,而与电导率和硝态氮呈正相关关系;真菌的大部分KEGG代谢通路与土壤养分的相关性较差。【结论】外源添加适量L-脯氨酸通过改变土壤细菌群落结构和功能,增加有益微生物的相对丰度,从而影响棉花黄萎病的发生,但其不能够改变病原菌数量。同时,根际细菌群落组成和功能均与土壤养分存在相关性。

L-脯氨酸拆分1,1′-联-2-萘酚的实验设计

为了将手性化合物的包结拆分法引入有机化学实验教学,设计了有机化学综合实验“L-脯氨酸拆分1,1′-联-2-萘酚”:将L-脯氨酸和外消旋联萘酚研磨后,乙腈回流后析出L-脯氨酸和(S)-BINOL形成的包合物,(R)-BINOL留在溶液中。该综合实验实现了光学纯联萘酚的高效拆分,创新了教学体系。实践表明,该综合实验采用基于非共价键作用的包结拆分法进行手性拆分,激发了学生的学习兴趣;此外,该实验综合性强,有利于学生动手操作能力、分析和解决综合问题能力的培养。

生物转化L-脯氨酸生成反式-4-羟基-L-脯氨酸的定量分析方法

以芴甲氧羰酰氯（FMOC-Cl）为柱前衍生剂，四硼酸钠为缓冲溶液，建立了一种柱前衍生反相高效液相色谱（RP-HPLC）测定微生物转化L-脯氨酸生成反式-4-羟基-L-脯氨酸的定量分析方法。优化了衍生反应条件，当衍生反应体系中水和乙腈的比例为66∶34，pH值为9.9时衍生效果最佳。采用Agilent Extend C-18柱进行分离，以0.1%三氟乙酸水溶液和乙腈作为流动相，梯度洗脱，检测波长263 nm。L-脯氨酸和反式-4-羟基-L-脯氨酸均在0.01~500 mg/mL范围内线性关系良好，相关系数均大于0.999，检出限为5.00~7.00 ng/L，不同浓度下的平均回收率分别为98.9%~102%和97.9%~100%。该方法重现性好，精密度高，为定量分析微生物发酵液中的L-脯氨酸和反式-4-羟基-L-脯氨酸提供了有效方法。

L-脯氨酸-4-羟化酶的异源表达和合成反式-4-羟基-L-脯氨酸的条件优化

L-脯氨酸-4-羟化酶(L-Proline-4-hydroxylase,P4H)是依赖α-酮戊二酸(α-KG)和Fe2+的双加氧酶成员之一,在反式-4-羟基-L-脯氨酸(trans-4-hydroxy-L-proline,t-4Hyp)等重要手性化合物的生物合成中发挥关键作用。本研究构建了来源于Bradyrhizobium japonicum USDA 6的P4H重组大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)/p ET-28b-p4h BJ,SDS-PAGE和酶活检测结果表明,该菌株具有表达可溶性P4H和催化合成t-4Hyp的能力。通过优化,确定了该重组菌全细胞催化合成t-4Hyp较优的反应体系和条件:10 m L p H 6.5 80 mmol/LMES缓冲液、9 mmol/L L-Pro,6 mmol/L L-抗坏血酸,6 mmol/Lα-KG,0.8 mmol/L Fe SO4·7H2O,反应温度为35℃;在20 g/L湿细胞的催化反应中,t-4Hyp的合成量达到34.86 mg/L,比优化前(17.53 mg/L)提高了98.86%。该工作为进一步利用P4H生物催化法合成t-4Hyp奠定了一定的技术基础。

谷氨酰胺对草鱼肠道L-亮氨酸、L-脯氨酸吸收及肠道蛋白质合成的影响

利用肠道离体灌注模型和同位素示踪技术,研究谷氨酰胺对草鱼肠道L-亮氨酸和L-脯氨酸吸收量、肠道组织游离亮氨酸和脯氨酸量、以及对肠道蛋白质合成量的影响。结果表明:谷氨酰胺能够显著增加草鱼肠道对两种氨基酸的吸收量,显著增加肠道组织游离亮氨酸和脯氨酸量,并显著增加肠道蛋白质的合成量;将1.0mmol/L组与5.0mmol/L组谷氨酰胺的试验结果相互比较,无论是肠道吸收总量还是肠道组织游离氨基酸、新蛋白质合成量均没有显著差异;草鱼肠道在吸收亮氨酸和脯氨酸的同时,能够利用吸收的亮氨酸和脯氨酸和肠道蛋白质周转的氨基酸合成新的蛋白质,蛋白质合成量随着亮氨酸和脯氨酸浓度增加呈线性增加关系。本文结果表明,谷氨酰胺能够显著增加草鱼肠道对亮氨酸和脯氨酸的吸收量、能够显著增加肠道蛋白质的合成代谢。

定点饱和突变提高L-脯氨酸-4-羟化酶的酶活

为了提高L-脯氨酸-4-羟化酶(P4H)合成反式-4-羟基-L-脯氨酸(4-Hyp)的能力,首先对实验室前期构建的重组大肠杆菌E.coli BL21(DE3)/pET-28b-p4h的P4H进行三维结构模拟和"热点"氨基酸分析,选择了7个位于"疏水口袋"附近的氨基酸残基(Y205,K207I241,F137,T142,V53和R45)进行定点饱和突变,得到P4H酶活力明显提高的突变型酶F137R和Y205K。采用F137R和Y205K催化转化0.35g/L L-脯氨酸产物4(Hyp质量浓度分别为55.09mg/L和52.29mg/L),比野生型酶分别提高了58%和50%。经过分子对接比较发现,突变型P4H的活性中心没有发生显著变化,酶活的提高可能是由于突变作用使蛋白构型发生了轻微改变,增加了该酶与底物或辅底物的亲和力引起的。该结果为进一步利用P4H生物合成4-Hyp提供了重要的理论基础。

枯草芽孢杆菌NCD-2对棉花根系分泌物L-脯氨酸响应的转录-蛋白质组学联合分析

【目的】棉花根系分泌物L-脯氨酸是影响生防菌株定殖的关键因素之一,前期研究发现L-脯氨酸能够提高枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)NCD-2生物膜形成能力。通过高通量测序技术分析L-脯氨酸调控枯草芽孢杆菌NCD-2生物膜形成和生防潜力相关的基因,为深入认识棉花根系分泌物与生防菌株的分子互作关系打下基础。【方法】以枯草芽孢杆菌NCD-2菌株为供试材料,外源添加浓度为10 mg·mL^(-1)的L-脯氨酸共培养24 h后,分别进行转录组(RNA-seq)和同位素标记相对定量蛋白质组技术(iTRAQ)分析,对所获得的转录组和蛋白质组数据进行生物信息学分析,利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)验证不同代谢通路中部分差异基因的表达情况。【结果】转录组分析发现,L-脯氨酸和NCD-2菌株共培养后,获得1071个差异表达基因(DEG),其中602个基因上调,469个基因下调。GO分析发现在生物过程、细胞组分和分子功能方面分别有49、14和30个功能条目显著富集。KEGG代谢通路主要富集在化合物代谢、鞭毛组装、细菌运动和趋化作用。蛋白质组学分析发现,筛选到211个差异表达蛋白(DEP),其中118个蛋白上调,93个蛋白下调。GO分析发现在生物过程和分子功能方面分别有13和8个功能条目显著富集。KEGG代谢通路主要富集在氨基酸代谢、碳水化合物类代谢、鞭毛组装和ABC转运蛋白。进一步转录-蛋白质组学联合分析发现,在L-脯氨酸作用下,检测到共有的显著差异表达基因(或蛋白)112个,其中38个基因(或蛋白)下调,74个基因(或蛋白)上调。GO功能显著富集主要集中在营养库活性、催化活性、细胞膜、定位、细胞脂质代谢过程、氧化还原过程、sigma因子活性、转运活性、芽孢形成9个方面。KEGG代谢通路主要富集在能量代谢、ABC转运蛋白、抗生素生物合成、鞭毛组装、运动或趋化作用和双组分系统方面。RT-qPCR验证了26个差异表达显著基因,结果发现在表达量上存在一定的差异,但表达趋势与RNA-seq和iTRAQ组学分析结果基本一致。【结论】棉花根系分泌物L-脯氨酸与枯草芽孢杆菌NCD-2之间的互作存在一个复杂的生物过程,依赖于不同代谢通路网络中的多个基因。双组分系统、抗生素生物合成、能量代谢、运动或趋化作用、鞭毛组装和ABC转运蛋白通路中的差异基因(或蛋白)可能在棉花根系分泌物与枯草芽孢杆菌互作过程方面发挥着重要作用。

α-氨基酸在L-脯氨酸手性配体交换色谱固定相上的分离

合成了L_脯氨酸硅胶键合手性配体交换色谱固定相 ,并用于α_氨基酸的直接光学分离 ,详细考察了流动相pH值、金属离子浓度、流速、柱温以及进样量等因素对分离效果的影响 。

L-脯氨酸发酵生产的研究进展

L-脯氨酸是含有亚氨基的中性氨基酸,是构成蛋白质的20种基本氨基酸之一,属人体非必需氨基酸。L-脯氨酸具有一定的生理活性,在医药、农业、化工及食品等方面有着广泛的用途,尤其在医药上是许多新药合成的中间体。重点概述了L-脯氨酸发酵生产菌种的选育、培养条件的优化和提取纯化研究,为L-脯氨酸发酵生产提供理论指导。

L-脯氨酸协助合成β-氢氧化镍和氧化镍花球及纳米三角片(英文)

以NH3·H2O和NaOH作为沉淀剂,通过水热方法在180℃,L-脯氨酸作用下,分别合成出了β-Ni（OH）2花球和纳米三角片。XRD结果表明合成出的β-Ni（OH）2产物是六方相,透射电镜（TEM）和场发射电镜（FESEM）表明花球直径为1~2μm,它是由厚15nm,边长110nm的三角片自组装形成的。对相应的β-Ni（OH）2前驱物在350℃空气下退火2h,分别得到NiO花球和纳米三角片。

L-脯氨酸稳定的铱催化苯乙酮及其衍生物不对称加氢反应(英文)

以L-脯氨酸为稳定剂制备了负载型金属铱催化剂, 并用于苯乙酮及其衍生物不对称加氢反应. 考察了载体以及L-脯氨酸的量对催化剂性能的影响, 以透射电镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)对催化剂进行了表征. 结果表明L-脯氨酸对金属铱粒子具有较好的分散和稳定作用. 通过考察反应条件发现: 碱金属离子对反应有较大影响; L-脯氨酸与手性修饰剂对催化活性和对映选择性存在一定的协同促进作用. 在手性二胺(1S,2S)-1,2- 二苯基乙二胺 ((1S,2S)-DPEN) 修饰下, 催化剂 5% (w, 质量分数)Ir/15( 脯氨酸与铱的摩尔比)(L-Proline)-γ-Al2O3催化苯乙酮不对称加氢获得了71.3%的对映选择性(ee), 2?-(三氟甲基)苯乙醇的对映选择性达到了79.8%. 该催化剂制备方法简单, 不需要膦配体做稳定剂, 催化剂性能稳定, 通过简单的离心分离可循环使用5次而无明显的活性和对映选择性降低.

PEG-400介质中L-脯氨酸催化香豆素-3-羧酸乙酯的合成

用PEG-400为溶剂,L-脯氨酸作为催化剂,能高效简便地催化水杨醛与丙二酸二乙酯通过Knoevenagel缩合反应得到香豆素-3-羧酸乙酯。本方法具有易于操作,后处理方便,反应时间较短,反应收率较高,催化剂和溶剂价廉易得,而且环境友好等优点。

稀土与L-脯氨酸配合物的合成、表征及晶体结构

本文合成了通式为Ln(L-Pro)_3(H_2O)_2(ClO_4)_3(Ln=Pr、Nd、Er,L-Pro=L-脯氨酸)的固体配合物.元素分析、红外光谱、热分析对配合物进行了表征.培养了镨脯氨酸配合物的单晶,X射线四圓衍射确定了晶体的结构.晶体属于单斜晶系、空间群P2_1,α=0.9879(3),b=2.1883(4),c=1.3393(2)nm,β=91.23(2)°,V=2.895(1)nm^3,Z=2.晶体中每一个镨原子与来自6个L-脯氨酸羧基上的6个氧原子和2个结晶水分子键合,形成了一个八配位的稍有畸变的三角十二面体.每一个L-脯氨酸分子以羧基双齿方式与两个镨离子配位,形成了一个无限长的链状结构.

稀土元素L-脯氨酸、甘氨酸、L-丙氨酸四元固态配合物的合成与表征

合成了6种稀土与L-脯氨酸、L-丙氨酸、甘氨酸四元固态配合物[RE(Pro)(Gly)2(Ala)2]Cl3·C2H5OH,并以热谱、红外光谱、核磁共振氢谱、质谱进行了表征。

以味精为原料制备l-脯氨酸

报道了一种以味精为原料 ,经过 l-谷氨酸 - γ-乙酯制备 l-脯氨酸的方法。具有原料简单和路线短的优点 。

L-脯氨酸修饰的Ru-PPh3/γ-Al2O3催化芳香酮不对称加氢反应

以L-脯氨酸为修饰剂,研究了膦配体稳定的Ru-PPh3/γ-Al2O3催化剂催化芳香酮不对称加氢反应,考察了不同稳定剂、L-脯氨酸浓度、KOH浓度、反应温度和氢气压力等因素对加氢反应的影响.结果表明,天然手性化合物L-脯氨酸对Ru-PPh3/γ-Al2O3催化剂具有较好的修饰作用,在优化反应条件下,苯乙酮加氢产物(S)-α-苯乙醇对映选择性达59.5%.L-脯氨酸不仅具有手性诱导作用,而且与KOH之间存在协同作用.催化剂循环使用5次,产物对映选择性没有明显下降.

L-脯氨酸与L-苯丙氨酸对美拉德反应产物烤香味的影响

目的:以猪骨素和羊骨素酶解产物为基料,研究L-脯氨酸(L-proline)和L-苯丙氨酸(L-phenylalanine)对美拉德反应产物的烤香味的影响。方法:在美拉德反应中添加L-脯氨酸和L-苯丙氨酸,以吡嗪类化合物为主要烤香味目标风味物质,采用SPME-GC-MS分析产物挥发性成分,研究两种氨基酸对反应产物的烤香味的影响。结果:当仅添加L-脯氨酸时,其烤香增加明显,但同时加入L-脯氨酸和L-苯丙氨酸反而不利于烤香生成。与对照组(无添加L-proline和L-phenylalanine)相比,配方中添加2 g L-脯氨酸后,吡嗪类化合物相对含量增加5.00%,是对照组的2.2倍;配方中同时添加1 g L-苯丙氨酸和2 g L-脯氨酸后,吡嗪类化合物仅比对照组高出0.67%,与仅添加2 g L-脯氨酸的配方相比,吡嗪类化合物相对含量反而降低了4.33%。结果表明,仅添加L-脯氨酸更有利于美拉德反应产物烤香味风味物质生成。结论:本文明确了L-脯氨酸和L-苯丙氨酸对美拉德反应产物的烧烤香味的影响。

L-脯氨酸键合手性配体交换色谱固定相的制备及手性拆分

合成了 L-脯氨酸键合手性配体交换固定相 ,用元素分析和红外光谱对固定相进行了表征。该固定相在反相条件下对

差示扫描量热法确定L-脯氨酸的热动力学参数

利用差动热分析仪测得L 脯氨酸的差示扫描量热分析(DSC)曲线,采用普适积分法和微分方程法通过逻辑选择确定了L 脯氨酸相变和热解过程的最可几机理函数,并计算出相应的指前因子和活化能.

负载L-脯氨酸的温敏性共聚物的制备及其在水相中催化直接不对称Aldol反应

我们首先通过含N-boc保护手性单体与苯乙烯、N-异丙基丙烯酰胺(Nipamn)RAFT共聚,并进一步采取脱保护的方法制备一种负载L-脯氨酸的温敏性共聚物。该两亲性共聚物在水相中能够有效地催化直接不对称Aldol反应。此外,我们还研究了不同反应温度(0℃、25℃、35℃、50℃)对该催化剂的催化活性和立体选择性的影响,实验结果证明,该催化剂在其最低临界溶解温度(LCST)上下均有较高的催化活性和立体选择性,并且无论是其转化率还是ee值都能达到96%以上。