甘蔗糖蜜促进类球红细菌辅酶Q_(10)的糖转化效率

考察了甘蔗糖蜜对类球红细菌发酵生产辅酶Q_(10)生物合成的影响,优化得到最佳的甘蔗糖蜜添加工艺,提升了糖转化率,大幅度降低了生产成本。不同碳源底物对辅酶Q_(10)产物合成有较大的影响,其中葡萄糖为最适碳源,利于类球红细菌菌体的生长和辅酶Q_(10)的合成。通过正交试验对辅酶Q_(10)发酵培养基进行了优化,当甘蔗糖蜜质量浓度为20 g/L、葡萄糖质量浓度为30 g/L、KH_2PO_4质量浓度为1 g/L时,对类球红细菌生长和辅酶Q_(10)合成均有利,且辅酶Q_(10)发酵效价达到了380.1 mg/L,糖转化率12.71 mg/g。在30 L发酵罐上进行发酵放大,结果辅酶Q_(10)产量最高达到3 311 mg/L,较对照组提高了15.4%,糖转化率提高了13.9%,这些发酵过程的生理参数进一步验证了甘蔗糖蜜有利于菌体代谢活力的维持以及辅酶Q_(10)的合成。

基于平板计数的类球红细菌测量方法研究

类球红细菌是产辅酶Q10的主要微生物之一,定量检测类球红细菌活菌数对优化类球红细菌的发酵条件具有重要意义。通过对接种方式、接种量、培养基种类以及培养温度进行比较研究,对类球红细菌的平板计数法进行优化,并对优化后的平板计数法进行协同实验验证和不确定度分析。平板计数法最终优化结果为:接种方式为涂布法,接种量为50μL,培养基为营养琼脂,培养温度为32℃;该方法重复性和再现性均较好,室内重复性相对标准偏差为6.0%,室间相对标准偏差为16.4%。所优化方法的相对扩展不确定度为9.2%(k=2),适用于类球红细菌定量测量。

类球红细菌粗提物对贮藏期香肠挥发性风味物质和呈味氨基酸的影响

为探究类球红细菌粗提物对香肠贮藏期挥发性风味物质及呈味氨基酸的影响,在加工香肠时分别添加高中低浓度的类球红细菌粗提物,以不添加类球红细菌粗提物的香肠作为对照,利用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术(HS-SPME-GC-MS)和氨基酸分析仪分别测定香肠贮藏3个月和6个月时的挥发性风味物质和游离氨基酸。结果表明,GC-MS共检测出36种挥发性风味物质,其中醇类17种、酯类1种、醛类10种、酸类2种、烷烃类3种、其它成分3种,共有8种主体风味物质。多元统计分析表明,贮藏3个月时,添加类球红细菌粗提物香肠的醇类物质含量及种类低于对照组;贮藏6个月时,添加类球红细菌粗提物香肠的醇类物质含量高于对照组,但醛类物质含量低于对照组,且粗提物促进了唯一酯类物质己酸乙烯酯的生成。添加低浓度的类球红细菌粗提物降低了庚醛、辛酸等异味物质的含量。氨基酸分析表明,类球红细菌粗提物提高了香肠鲜味和甜味氨基酸的占比。味觉活性值(taste activity value,TAV)分析表明,组氨酸TAV值最大,对香肠滋味影响最强。本研究为基于类球红细菌代谢物提升传统中式香肠风味品质提供了一定的理论依据和技术支撑。

类球红细菌对农药的耐受性研究

为评价类球红细菌对农药的耐受性,本实验采用牛津杯法测定类球红细菌对甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、氟硅唑、苯醚甲环唑、腐霉利、苯甲·嘧菌酯、井冈·己唑醇、苯甲·丙环唑、联菊·啶虫脒、烯酰·氰霜唑、虱脲·虫螨腈等10种农药的敏感性,进而采用试管二倍稀释法测定了类球红细菌对敏感农药的耐受剂量。结果表明,类球红细菌对甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、氟硅唑、苯醚甲环唑、腐霉利、苯甲·嘧菌酯、井冈·己唑醇、苯甲·丙环唑耐药,对虱脲·虫螨腈、联菊·啶虫脒、烯酰·氰霜唑高度敏感;虱脲·虫螨腈、联菊·啶虫脒和烯酰·氰霜唑对类球红细菌的MIC和MBC分别为48.83 mg/L和97.65 mg/L、195.31 mg/L和195.31 mg/L、195.31 mg/L和195.31 mg/L。本实验结果为养殖水体中的农药残留对类球红细菌的影响评价奠定基础。

类球红细菌基因组密码子偏好性分析

密码子偏好性可影响外源基因在其体内的表达,为了解类球红细菌的密码子使用模式,本研究利用CodonW对类球红细菌2.4.1的基因组进行分析。结果显示,类球红细菌密码子的使用偏好性主要受选择压力的影响,在类球红细菌使用频率较高的27个密码子中,其中GC结尾的密码子占85.19%。同时确定了15个高表达优越密码子,除终止密码子外,其余都以GC结尾,表明类球红细菌中的密码子使用偏向于GC结尾的同义密码子。类球红细菌与大肠杆菌和谷氨酸棒状杆菌的密码子在使用偏好性上差别较小,与酿酒酵母的差异相对较大。本研究对开发类球红细菌基因表达宿主以及提高外源基因在类球红细菌中的表达提供理论基础。

敌敌畏对鲫鱼的急性毒性及类球红细菌的解毒作用

敌敌畏是使用最为广泛的有机磷农药之一,具有较高的水溶性,对水生动物的危害较大.为初步探讨水体中敌敌畏降解菌对中毒鱼类的解毒作用,测定了敌敌畏对鲫鱼(Carassius auratus)幼鱼的急性毒性,调查了一株敌敌畏高效降解菌——类球红细菌(Rhodobacter sphaeroides)的解毒作用.结果表明:敌敌畏对鲫鱼幼鱼48、72、96h的LC50分别为45.1、30.4、23.3mg·L-1,安全浓度为2.3mg·L-1,属低毒农药.在不同敌敌畏暴露浓度的养鱼水中添加类球红细菌(5×107CFU·mL-1)可以显著降低鲫鱼的死亡率,20mg·L-1和35mg·L-1敌敌畏暴露浓度下,鲫鱼96h死亡率分别由40%和100%降低至0和15%;利用液相色谱检测了敌敌畏在添加和不添加类球红细菌的养鱼水中的降解规律,发现类球红细菌的解毒作用主要是对水中敌敌畏的快速降解,降解过程中没有积累有毒代谢产物.

高产辅酶Q_(10)类球红细菌的化学诱变筛选及其发酵培养基优化

利用菌株对(维生素K_3+叠氮化钠+对羟基苯甲酸)的复合抗性作为筛选标记,对产辅酶Q_(10)的类球红细菌(Rhodobacter sphaeroides)使用亚硝基胍进行化学诱变,筛选高产菌株并采用响应面法优化其发酵培养基。结果表明,经诱变选育得到一株遗传稳定的辅酶Q_(10)高产菌株R.sp3-7,其最佳发酵培养基组成为:葡萄糖31.7 g/L,玉米浆干粉5.6 g/L,(NH_4)_2SO_45.3 g/L、谷氨酸钠3.0 g/L、NaCl3.0 g/L、MgSO_4·7H_2O 12.5 g/L、KH_2PO_43.0 g/L、CaCO_32.0 g/L、辅液1 m L/L。在此培养条件下,诱变菌株R.sp3-7的辅酶Q_(10)产量达(93.63±0.59)mg/L,与出发菌株相比提高了116.8%。

酶法辅助超声波法提取类球红细菌辅酶Q10条件优化

采用单因素和正交实验优化了酶法辅助超声波法提取类球红细菌辅酶Q10的提取条件。结果表明,较优的辅酶Q10提取条件:超声波总时间14 min,超声波振幅30%,超声波工作/间歇时间1 min/1 min,料液比115,溶菌酶添加量300μL,酶解pH 7.2,酶解温度37℃,酶解时间90 min。优化后辅酶Q10的提取率比优化前提高了91.9%。

酶法辅助超声波法提取类球红细菌SOD工艺研究

为了研究类球红细菌SOD的提取工艺,采用研磨法、超声波法、冻融辅助超声波法和酶法辅助超声波法提取类球红细菌超氧化物歧化酶,结果表明:酶法辅助超声波法是较优的提取方法。对类球红细菌SOD的提取工艺进行单因素和正交试验,得到较优的提取工艺参数为:超声波输出功率500W,超声波工作总时间15min,固液比1∶15,酶添加量300μL,酶解温度40℃,酶解pH值7,酶解时间60min。在此较优提取工艺参数下,类球红细菌SOD活性达到385.7 U·mL-1,较优化前提高40%。

高效液相色谱-串联质谱法分离鉴定类球红细菌红色素

利用反相高效液相色谱/二极管阵列检测器/电喷雾质谱联用技术研究类球红细菌红色素,分离鉴定出一种组分,属于类胡萝卜素。采用C30色谱柱,在甲醇-乙腈-MTBE(3 1 1,V/V/V)为流动相,流速为1 mL·min-1,检测波长为475 nm的色谱条件下,类球红细菌红色素中有11个色谱峰在55 min内得到显著分离。借助反相高效液相色谱-电子喷雾离子源质谱联用(RP-HPLC-ESI-MS/MS)法初步确鉴定出这11个色谱峰中一种主要组分,为Philosamiaxanthin,其相对分子质量为566.5。

类球红细菌产辅酶Q_(10)发酵工艺的优化

类球红细菌(Rhodobacter sphaeroides)是一类高产辅酶Q10的光合细菌,该研究对R.sphaeroides EIM-8产辅酶Q10的发酵条件和培养基进行了优化。采用单因素结合响应面设计优化后的培养基组成为:葡萄糖27.8 g/L、(NH4)2SO4 4.9 g/L、谷氨酸4.7 g/L、玉米浆粉2.5 g/L、MgSO49.5 g/L、FeSO41.5 g/L,NaCl 3.5 g/L,KH2PO44.0 g/L、辅液15.0 mL/L;通过单因素试验方法确定的培养条件为:pH 6.5、温度32℃、接种量10%、装液量40mL/250 mL,此条件下辅酶Q10产量可达128.9 mg/L,比优化前提高了89.0%。

氩离子激光照射对类球红细菌的诱变效应及对辅酶Q_(10)产生量的影响

以低产量辅酶Q10类球红细菌为亲本,以氩离子激光为诱变源,对其幅照诱变,结果发现:亲本株发生了明显的诱变效应,出现了不同的色素突变表型。诱变后的色素突变株不仅遗传性状稳定,且辅酶Q10产量比亲本株有明显提高。对其中的黄色突变株发酵液进行辅酶Q10提取及测定,结果显示:其辅酶Q10产量比亲本株提高102.10%,经发酵条件初步优化,其最高产量可达26.39 mg/L发酵液。

类球红细菌对草莓敌敌畏残留的降解效果

测定了不同浓度类球红细菌对大棚草莓上敌敌畏的降解效果。结果表明,类球红细菌能有效降低草莓上敌敌畏的残留量,缩短草莓上敌敌畏的安全间隔期,使用适宜浓度为1×108CFU/mL。在此浓度下,草莓上喷施稀释1 000倍的77.5%敌敌畏乳油,类球红细菌第1天的降解率超过50%,第7天达到97%,残留量仅为0.19 mg/kg,低于国家标准(GB 2763—2005)规定的蔬菜水果中敌敌畏小于0.2 mg/kg的标准,对照组为1.76 mg/kg,高于国家标准8～10倍。

酸溶辅助超声波法提取类球红细菌类胡萝卜素条件优化

通过单因素和正交试验,对类球红细菌3757产类胡萝卜素的提取条件进行了研究。先采用超声波法、酸溶法、研磨法、冻融法、酸溶辅助超声波法和冻融辅助超声波法优化了从类球红细菌3757菌株中提取类胡萝卜素的方法,然后开展了酸溶辅助超声波法的单因素和正交实验,最后进行了重复性实验。结果表明,酸溶辅助超声波法是较优的提取方法,丙酮是较好的提取溶剂。最佳提取条件为料液比110、超声波处理总时间20 min、酸浓度3 mol/L、酸溶时间25 min、超声波振幅40%、超声工作/间隔时间2 min/1 min、酸溶温度27℃,实验重现较好。优化后类胡萝卜素的提取率较优化前提高了74.8%,为其产业化创造了条件。

类球红细菌的免疫活性评价

目的 :评价类球红细菌的免疫活性。方法 :巨噬细胞吞噬试验、淋巴细胞转化试验、IL- 2的诱生和检测试验。结果 :类球红细菌 1号株具有调节和增强巨噬细胞吞噬功能 ,表现在免疫抑制组小鼠用光合细胞灌胃数周后 ,腹腔巨噬细胞吞噬百分率提高 6 1% ,吞噬指数提高 5 9% (P<0 .0 1)。在体外实验中 ,光合细菌三种不同抗原 (Ag1 、Ag2 、Ag3 )在一定程度上都有刺激脾淋巴细胞转化功能 ,特别是 Ag3 作用更为明显 ;在正常组 ,刺激指数提高了 6 5 % ;免疫抑制组 ,提高了 38% (P<0 .0 5 )。不管在正常组或免疫抑制组 ,Ag1 、Ag2 、Ag3 都具有诱生脾淋巴细胞产生 IL- 2的活性 ,其中 Ag2 的活性较明显 .结论 :类球红细菌 1号株对机体有一定的免疫活性。

快速提取类球红细菌中辅酶Q_(10)的方法研究

目的:建立一种从类球红细菌中快速分离纯化辅酶Q10的方法。方法:对影响超声提取辅酶Q10的各因素,包括提取试剂、超声频率、循环次数及工作时间的最佳条件进行正交试验,比较超声破碎法与碱醇皂化法提取辅酶Q10的差异。结果:在超声提取中,提取试剂和循环次数对辅酶Q10提取效果具有显著性影响;在超声频率0.5s、丙酮提取3min、循环3次的条件下提取的辅酶Q10的含量比碱醇皂化法提高了近6倍。结论:超声破碎法是一种简单、迅速、高效的提取辅酶Q10方法。

含硒类球红细菌的研究

为了确定类球红细菌转硒培养的最佳条件 ,研究了无机硒的加入浓度、时间以及分批补料培养对菌体生长和转硒效率的影响。实验表明 ,无机硒的浓度低于 1× 10 -5mol/L时 ,对类球红细菌的生长基本没有影响 ,并能将6 3.9%的无机硒转化为有机硒。转硒的最佳时间是在接种后 12h左右 ,此时转硒效率最高。实验还表明 ,分批补料培养可以提高菌体浓度 ,可使转硒效率和绝对量增加。体内试验表明 ,用 5mL/kgbw和 10mL/kgbw剂量的含硒类球红细菌灌养小鼠 ,可以使其全血GSH Px酶活性提高 2 0 .9%和 2 5 .5 % ,使其血清丙二醛 (MDA)含量降低2 1.0 %和 2 3.2 %。

类球红细菌菌肥对多环芳烃污染土壤致癌风险的影响

为了探讨类球红细菌菌肥在去除土壤中的多环芳烃(PAHs)、减少PAHs在小麦籽粒中的累积从而降低人群对PAHs的暴露风险的效应,采用根施与喷施菌肥2种处理方式,结合常规田间管理种植小麦,以土壤中PAHs含量-植物体内积累-人体经皮肤接触与摄食吸收途径暴露于PAHs为线索,分析、评估致癌风险值的变化。结果表明:与初始土壤相比,喷施与根施菌肥的麦田土壤中总PAHs(∑PAHs)的浓度分别降低了21.1%和27.1%;土壤∑PAHs的苯并[a]芘等效浓度(∑PAHsBaPeq)分别降低了69.5%和66.2%。与对照区相比,小麦籽粒中∑PAHs浓度分别降低了45.3%和49.8%;一生致癌风险总值分别降低了6.5%、6.7%;预期寿命损失总量分别降低了65.5%、67.5%。可知,施用菌肥能加速土壤中PAHs的去除,并能减少PAHs在小麦籽粒中的积累量,从而降低人群对PAHs的暴露风险,提高PAHs污染土壤农用的安全性。

提取方法对类球红细菌辅酶Q10抗氧化活性的影响

为研究不同提取方法和菌体浓度对类球红细菌辅酶Q10抗氧化活性的影响,测试了酶法辅助超声波法、超声波法、研磨法和纳米磨法对类球红细菌辅酶Q10的收率的影响。结果表明:同酶法辅助超声波法、超声波法和研磨法相比,纳米磨法提取类球红细菌辅酶Q10的收率最高。类球红细菌辅酶Q10具有一定的抗氧化能力,且与菌体浓度呈量效关系。纳米磨法、酶法辅助超声波法、超声波法和研磨法从类球红细菌提取的辅酶Q10均具有清除DPPH自由能力、抗脂质过氧化能力和还原能力,纳米磨法最好。固液比为1:10时,纳米磨法提取的辅酶Q10对DPPH自由基的清除率为(0.160±0.006)μmol Trolox·g-1,对脂质过氧化作用的抑制率为(56.4±2.4)%,还原力为0.563±0.020。

信号分子对类球红细菌(Rhodobacter sphaeroides碳源利用的影响

类球红细菌拥有cer群体感应系统,它既有细胞间信息传递的功能,也对碳源利用进行调节。为调查自诱导物对碳源利用的影响,在仅少量EDTA作唯一能源物的培养基中加入N-(tetradecanoyl)-DL-homoserine lactone,通过测定活菌数变化观察这种类球红细菌自诱导物的结构类似物对碳源利用的影响。然后利用Biolog-GN鉴定板,在加入外源信号分子和对照的条件下,研究了类球红细菌正常培养与饥饿培养下对95种单一碳源的不同利用情况。结果表明,在存在信号分子的饥饿情况下,细菌能更好的利用EDTA维持活菌数量。当培养到6h的时候,加入信号分子培养的鉴定板中,正常培养情况下细菌对碳源的利用丰富度指数最高;而在饥饿培养情况下细菌能利用更多种类的碳源。