金属螯合蛋白异源表达提高E.coli对镉的生物吸附能力:修复潜力和潜在机制

镉(Cd)作为一种生物非必需的有毒重金属,通过自然排放或人类活动进入环境,对人类健康构成威胁。在微生物中高效表达金属螯合蛋白(MCP)可以增强生物对Cd的吸附能力。本研究构建了mcp基因编码的MCP的异源表达体系(GEM01),探究了其对Cd的吸附效果和潜在机制。结果表明,Cd^(2+)调控GEM01中mcp基因丰度,mcp基因的表达增加了Cd^(2+)的生物吸附能力(8.09 mg/g,比对照组高2.32倍)。在GEM01自溶过程中Cd^(2+)的保留率为87.87%。荧光光谱和分子动力学模拟表明了Cd^(2+)与MCP之间存在较强的相互作用且Cd^(2+)影响了MCP的二级结构。FT-IR证明了MCP中的官能团(如羧基、甲基和亚甲基)参与了MCP与Cd^(2+)的相互作用。分子对接进一步表明MCP蛋白表面的一些极性和亲水残基(如天冬酰胺、谷氨酰胺、丝氨酸和组氨酸)通过静电引力与Cd^(2+)结合。本研究为MCP介导的Cd^(2+)生物修复提供了新的见解,为微生物修复重金属污染提供了基因资源。

凤仙花植株乙醇浸提液和固体粉剂对瘤胃体外发酵代谢参数的影响

本研究旨在分析凤仙花整株制备的固体粉剂和乙醇浸提液对瘤胃体外代谢参数和降甲烷效果的影响。采集装有永久性瘤胃瘘管的牛瘤胃液,以稻草粉、玉米粉和黄豆粉为人工饲料,通过体外瘤胃模拟培养法,研究了固体粉剂和乙醇浸提液不同添加量(0.5%,1.0%和2.5%)对甲烷和二氧化碳气体产生以及瘤胃发酵代谢参数挥发性脂肪酸(VFA)和微生物蛋白(MCP)等影响。结果表明,凤仙花固体粉剂处理在瘤胃发酵中总产气量最高,其次为乙醇浸提液,莫能菌素处理最低(P<0.05)。凤仙花和莫能菌素处理均能降低甲烷生成,其中固体粉剂处理效果最明显,仅有微量甲烷。莫能菌素处理中二氧化碳含量最低,凤仙花所有处理显著提高二氧化碳含量。莫能菌素和凤仙花降低氨态氮(NH3-N)含量,随着凤仙花添加量增加,NH3-N降低更明显。莫能菌素处理中MCP含量最低,凤仙花所有处理都高于莫能菌素和对照,固体粉剂处理的MCP提高效果最明显。莫能菌素处理降低乙酸和总挥发性脂肪酸含量,提高丙酸含量。凤仙花处理不同程度提高瘤胃中乙酸、丙酸和丁酸含量,总挥发性脂肪酸平均比对照高12.9%和20.2%。莫能菌素和凤仙花处理都降低乙酸/丙酸。在体外培养条件下,凤仙花明显降低甲烷生成,促进NH3-N向MCP转化,改变了瘤胃代谢模式。

日粮能氮比对塔里木马鹿瘤胃体外发酵的影响

为了解塔里木马鹿对低质粗饲料的适应机理,试验探讨了RDN/DOM对其瘤胃发酵指标的影响,旨在科学有效地利用粗饲料,提高塔里木马鹿养殖经济效益。试验根据以瘤胃尼龙袋法对饲料原料降解特性(有机物和粗蛋白质的有效降解率)研究的结果,在相同营养水平下,设计了8个等距离能氮释放梯度不同(RDN/DOM为15~29)的试验日粮作为发酵底物,利用体外消化试验,检测各组发酵液pH、氨态氮(NH3-N)浓度、总挥发性脂肪酸(TVFA)含量和微生物蛋白质(MCP)含量。结果表明,以RDN/DOM=19的配合饲料作为培养底物进行体外产气试验时,12 h时,MCP含量显著高于其他时间点(P<0.05),因此最终培养时间确定为12 h;RDN/DOM=23时,体外培养液NH3-N浓度最低(8.34 mg/dL),MCP合成量(11.76 mg/dL)、TVFA含量(71.24 mmol/dL)和乙酸/丙酸(2.79)均最高。综上,在本试验条件下,塔里木马鹿最适宜RDN/DOM为23,这对后续研究塔里木马鹿日粮能氮释放同步性指数(SI)提供了重要依据,为进一步研究塔里木马鹿氮代谢规律提供了数据支撑。