微波杀菌过程中大肠杆菌与金黄色葡萄球菌细胞膜通透性的改变

对细胞膜通透性变化的研究是认识微波杀菌机理的途径之一。用荧光探针检测微波处理后细胞内Ca2+浓度的变化,可以精确地表征细胞膜通透性的改变。选用二乙酸荧光素(FDA)和Fluo-3/AM两种荧光染料,对大肠杆菌(Escherichiacoli)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)经微波处理后的酯酶活性及细胞膜通透性进行研究,结果表明大肠杆菌与金黄色葡萄球菌的胞内非特异性酯酶(NSE)活性及细胞膜通透性的变化情形有所不同。在50℃、55℃、60℃和65℃微波处理条件下,大肠杆菌细胞膜通透性分别增加了20.7%、28.1%、74.8%、89.8%,而金黄色葡萄球的增加不显著,分别比对照组提高了4.1%、6.0%、21.9%和19.7%。细胞膜通透性的改变与微生物致死率有一定的相关性,也可能是微波杀菌非热效应的表现之一。

青藏高原不同类型草地生态系统下土壤可培养细菌数量及多样性分布特征研究

以青藏高原北麓河不同类型草地生态系统下土壤为研究对象,研究了可培养细菌数量和多样性的季节性变化.结果显示研究区域可培养细菌数量为0.4×107～4.6×107 CFU.g-1,不同类型草地生态系统下可培养细菌具有明显的季节差异:高寒沼泽草甸和高寒沙化草原生态系统下土壤细菌在5月生物量最高,而高寒草甸生态系统下在7月有最高的生物量;可培养细菌分属于α-变形菌(α-Pro-teobacteria),β-变形菌(β-Proteobacteria),γ-变形菌(γ-Proteobacteria),放线菌门(Actinobacteria),厚壁菌门(Firmicutes)5个类群,其中放线菌门为优势类群.不同类型草地生态系统有不同的细菌多样性特征,表明这种细菌多样性变化与相邻区域的差异性符合物种-区域关系,说明随着高山草原的退化,青藏高原各高山草地生态系统间已产生较大的环境异质性,而这种异质性进一步影响到了物种的多样性.结果为利用微生物综合评价高山草地的生态环境,并合理利用微生物资源改良青藏高原高山草原提供了数据基础及特有的微生物资源.

低能N^+离子、紫外线和^(60)Coγ射线对绛红小单孢菌产庆大霉素的诱变效应初步研究

研究了以庆大霉素生产菌绛红小单孢菌为供试菌株,比较了低能N+离子、紫外线和60Co γ 射线对绛红小单孢菌的剂量存活效应和诱变效果。结果发现,N+离子注入的存活曲线与紫外线、60Co γ 射线辐照不同,即紫外线,60Co γ 射线照射绛红小单孢菌的剂量存活曲线均是指数曲线,而N+离子注入呈复杂下降、上升、再下降的趋势,而且3种辐射在诱变效应上也有很大的差异。在相同死亡率条件下,紫外线诱变率低,但正变多于负变,而 γ 射线诱变率高,负变远远多于正变。适当剂量的N+离子注入表现出诱变率高、正变率高及正变幅度大的特点,效果更像紫外+LiCL的复合诱变。并确定了N+离子注入绛红小单孢菌的适宜诱变剂量是在存活率高峰处附近。

重离子辐照微生物效应及诱变育种进展

重离子束作为一种高效的、典型的诱变辐射源广泛用于生物育种。不同质量数、电荷数和不同能量的重离子束作用于生物细胞有特殊的过程和作用,其先后经历物理、化学和生物学三个阶段,最终引发终点生物学效应,如辐射低剂量超敏感现象,活性氧代谢变化等。本文重点探讨重离子束辐照微生物体后出现的主要终点生物效应,以及近年来重离子辐照微生物诱变育种在工农业等方面取得的成果。

磁化水处理菌种在甾体微生物转化过程中的效应

考察了磁化水处理菌种在甾体微生物羟化转化反应中的效应。磁化处理条件为：磁场强度０．２４～０．２５Ｔ、静置式磁化、作用时间３０ｍｉｎ。研究表明经磁化水处理的绿僵菌菌种，完成１１ａ羟化转化甾体底物１６ａ，１７ａ－环氧黄体酮的能力有明显改善，其效应与添加适量生长调节剂时相当，两者配合使用、提前投入底物时效果加强。这有利于发酵周期的缩短。磁化处理后菌种的优良特性可在传代中保持至第３代。

多粘类芽孢杆菌Cp-S316抗真菌活性物质的提取及其部分性质研究

多粘类芽孢杆菌Cp-S316对动植物真菌、细菌病原物具有广谱抗性,为研究抗真菌活性物质的化学结构、理化性质并探讨其工业化生产的可行性,研究了大孔吸附树脂对多粘类孢杆菌Cp-S316产生的抗真菌活性物质的吸附、解吸性能,筛选出其最佳解吸剂,并测定了抗真菌活性物质的部分性质。结果表明,大孔吸附树脂X-5对抗真菌活性物质的吸附及解吸性能最好,其饱和吸附量为5.36×104μg·g^(-1),其最佳解吸剂为0.01mol·L^(-1)HCl-70%乙醇,以解吸剂∶树脂=2∶1(v∶m)进行静态解吸,解吸率达93.28%。该活性物质对热、紫外线稳定,对胰蛋白酶、蛋白酶K有一定的耐受性,对氯仿部分敏感,对酸稳定,对碱敏感。抗真菌活性物质提取方便、理化性质稳定,显示了一定的应用和开发前景。

耐辐射球菌清除活性氧自由基及对DNA的保护作用

用化学发光法分析了耐辐射球菌 (D .radiodurans)的两个菌株 (R1、KD830 1 )和大肠杆菌对超氧阴离子自由基、羟基自由基和过氧化氢的清除能力。通过羟基自由基诱导的DNA氧化损伤化学发光模型考察了耐辐射球菌细胞提取物对自由基氧化导致DNA氧化损伤的保护作用。结果表明 ,耐辐射球菌提取物能显著清除O-2·、H2 O2 和·OH ,清除能力明显高于大肠杆菌 ,并能有效地防止自由基所致DNA氧化损伤 ,表现出超强的抗氧化和耐辐射能力 。

苏云金芽胞杆菌原毒素在蒙脱石上的吸附特性研究

采用河南信阳产钠型蒙脱石为实验材料,研究了苏云金芽胞杆菌(Bt)工程菌株WG-001原毒素蛋白(130kDa)在粒径为0～0.2μm和0～2μm的蒙脱石上的吸附特性。结果表明,蒙脱石在碳酸盐缓冲体系(pH9)对Bt原毒素蛋白的等温吸附曲线符合Langmuir方程(r2>0.99),当原毒素与蒙脱石的质量比例相同时,蒙脱石的平均粒径越小,单位质量吸附量越高。在磷酸盐体系(pH6～8)pH7时单位质量吸附量最大,在碳酸盐体系(pH9～11)单位质量吸附量随pH的增加而下降。Bt原毒素在蒙脱石上的吸附0.5～1.0h就能达到平衡。随着蒙脱石质量比例的增加,蒙脱石对原毒素的单位质量吸附量减小,但吸附百分率增加。在10℃～50℃范围内,温度对单位质量吸附量影响不大。透射电镜分析表明,吸附原毒素前后蒙脱石的粒径没有明显改变。XRD分析证实,吸附原毒素后蒙脱石层间距没有发生变化。

氮离子注入生物絮凝剂产生菌的诱变效应研究

采用30keV氮离子注入对生物絮凝剂产生菌进行诱变选育,研究低能氮离子对微生物的诱变效应。结果表明:FJ-7菌株的存活率曲线为典型的"马鞍型"剂量-效应曲线。经5×1015ions·cm-2N+注入诱变处理,最终获得一株絮凝活性高、遗传稳定性良好的突变株NIM-192。其发酵产絮凝剂曲线表明,突变株NIM-192的菌体生长速度稍慢于原始菌株,但其絮凝活性一直高于原始菌株,絮凝率比原始菌株提高了34.26%。这很可能是离子注入菌体后所产生的生物学效应使得菌体合成更多的絮凝剂,导致絮凝活性的增强。

高压静电场(HVEF)对柑桔青、绿霉病菌的抑制效果

用高压静电场(HVEF)对柑桔青霉菌 (P.italicum )和绿霉菌 (P.digitatum)分别进行了不同时间和方法的处理 ,以比较这些处理对病菌孢子在不同温度下萌发力和致病力的抑制效果。结果表明 ,HVEF处理后病菌孢子的萌发率、芽管长度和产孢量都显著地低于对照。而且处理时间越长 ,效果越明显。处理的孢子接种在柑桔果实上的感病率也显著低于对照 ,并能有效地抑制感病果实病斑的扩展。

氮离子注入选育高效发酵木糖生产L(+)-乳酸的米根霉

为了获得能够高效发酵木糖生产L(+)-乳酸的菌株,采用氮离子注入诱变方法,对出发菌株米根霉RLC41-6进行改良,获得高产L(+)-乳酸菌株RQ4012,发酵周期为72h,产酸能力达74.37g/L,产酸速率达1.03g/(L.h),比RLC41-6提高了1.6倍。经过多次传代实验证明该菌株具有较好的遗传稳定性。

高压静电场对大肠杆菌的生物学效应

为了研究高压静电场(HVEF)对大肠杆菌(E.coli)的损伤效应,采用不同处理条件的HVEF处理E.coli,考察了菌体的存活率、突变率及形态损伤。结果表明:在不同处理条件下,E.coli存活率和突变率均呈振荡型变化,且2者呈负相关,在4 k V/cm×2 min的处理条件下存活率最低,仅为(7.77±1.73)%,突变率达最高,为(13.73±1.99)×10-6,说明HVEF对菌体的存活具有抑制和激活的双重作用,在抑制作用下,细胞受到的损伤较大且相应的突变率也较高;通过电镜观察,发现HVEF作用下E.coli细胞膜破损并伴随有细胞内容物的溢出,说明高压静电场可有效破坏细胞的膜结构;通过测量HVEF在同一场强不同处理时间作用下菌液的核酸和蛋白质含量变化,发现上述2个参数在电场作用下也呈振荡型变化,说明适当的电场处理条件可调控菌体细胞膜的通透性,且在适当的电场处理条件下E.coli自身可能具有损伤修复功能。

单种群菌落分形结构的形成及其机制研究

在变形杆菌、绿脓杆菌单种群菌落分形结构的形成过程中，细菌的运动、潜－生序变化及环境的营养水平是菌落形成扩散限制聚合模型（ＤＬＡ）分数维图样的关键。

超声波对红曲菌的诱变筛选及发酵过程在线处理

以红曲菌为出发株 ,经超声波诱变 ,获得一株高产菌株 ,并对该菌株在液态深层发酵过程中 ,进行超声波在线处理 ,结果表明 :红曲色素和MonacolinK的产量都有明显提高 ,分别达 2 9 74%和 39 96%。

大肠杆菌离子束诱变及rpoB基因两个新的利福平抗性位点鉴定

以6 0 Co γ射线辐照为参照体系 ,研究了低能氮离子诱发大肠杆菌利福平抗性突变。结果表明 ,低能氮离子注入具有损伤轻而突变率较高的特点。碱基置换型突变与其检出频率分析表明 ,CG→TA、GC→AT、AT→GC转换与AT→TA颠换为低能氮离子诱发大肠杆菌活体细胞内的高频突变 ,占检出总突变数的 87 5 % ( 77 88)。并鉴定出大肠杆菌rpoB基因中两个新的利福平抗性决定位点。位点一位于 1 5 5 1位鸟嘌呤脱氧核苷酸 (dG)被胞嘧啶脱氧核苷酸(dC)取代 ,导致Gln5 1 7(谷氨酰胺残基 )被His (组氨酸 )替代 ;位点二位于 1 692的胞嘧啶脱氧核苷酸 (dC)被胸腺嘧啶脱氧核苷酸 (dT)替代 ,导致Pro5 64(脯氨酸残基 )被Leu (亮氨酸 )取代 ,使突变子产生抗性。其中位点一还未见报道 ,位点二的同义突变已有报道 ,但 1 692位点C到T的核苷酸突变并没有得到鉴定。

He-Ne激光、紫外线诱变氧化亚铁硫杆菌及耐砷菌株的选育

对适合氧化亚铁硫杆菌（Ｔｈｉｏｂａｃｉｌｕｓｆｅｒｒｏｏｘｉｄａｎｓ）特点的诱变方法进行了研究：把菌体制成无铁细胞悬液进行小剂量、多次数的诱变．氧化亚铁硫杆菌菌株Ｓ１经多次紫外线和激光照射，并结合逐级驯化处理，最终选育出了优良耐砷菌株Ｓｘ，它能在含１１ｇ／ＬＡｓ２Ｏ３的环境中生长，比出发菌株的０．７ｇ／Ｌ提高了近１４．７倍．在用该菌株进行浸矿的实验结果表明：浸矿能力良好，在同样是１０％接种量时，浸出时间比出发菌缩短了一天，并且砷元素的浸出率由原先的７６％提高至８５．７％．

微生物的电晕失活效应研究

以食品中常见的微生物－大肠杆菌，金黄色葡萄球菌，啤酒酵母菌作为研究对象，在不同强度的电晕放电处理下，它们具有不同程度的失活。分析讨论了电晕放电引起微生物失活的机理，间接作用是微生物失活的主要原因，微生物失活程度的不同是由于细胞的主要结构和生理上的差异。电晕放电方法将在液态食品保质保鲜方面有良好的应用前景。

氮离子注入柠檬酸生产菌的诱变选育

用15keV氮离子注入对柠檬酸生产菌进行诱变选育,对该低能离子与微生物间的作用规律进行了初步探索,并获得三株高产突变菌株。其中,以木薯为底物的突变菌株的柠檬酸产率提高14.2%,以玉米粉为底物的两株突变菌株的柠檬酸产率分别提高15.9%和17.0%,经多次传代实验表明,这三种突变菌株均有较好遗传稳定性。

呼吸缺陷型啤酒酵母菌株的重离子束辐照诱变筛选及其线粒体的限制性酶切分析

利用单核能为5.19MeV/u的22Ne5+辐照啤酒酵母菌株,采用2,3,5-氯化三苯基四氮唑(2,3,5-Triphenyl-2H-Tetrazoliumchloride,TTC)筛选培养基快速筛选呼吸缺陷型酵母菌株。通过一种新型而简便的限制性酶切分析手段,发现辐照后的呼吸缺陷型酵母菌株线粒体DNA发生明显变化,主要表现在与对照相比线粒体DNA出现大片段缺失,同时出现了少量新的条带,并在此基础上初步探讨离子束辐照诱变产生呼吸缺陷型酵母菌株的诱变机理。

辐射对耐辐射球菌(Deinococcus radiodurans)抗氧化酶活性提高的影响

利用低剂量 ( 5 0～ 1 5 0 0Gy)的60 Coγ射线辐照处于稳定早期的耐辐射球菌培养物 ,考察了辐照剂量和辐照后培养时间对菌体中抗氧化酶 ,即超氧化物歧化酶 (SOD)和过氧化氢酶 (CAT)含量的影响。结果表明 ,在一定辐照条件 ( 2 0 0～ 1 0 0 0Gy)下 ,经过 30～ 60min的辐照后培养 ,菌体中SOD和CAT酶活性显著提高 ,其中 1 0 0 0Gy辐照且辐照后培养 30min的SOD酶活性达到1 49 69U mg ,CAT酶活性达 1 85 5 0 1U mg。分别比对照 (未辐照 )提高了 75 5 9%和 60 98%。低水平辐照 ( 0～ 1 0 0 0Gy)对菌体生物量的影响不明显。