深海细菌Pseudomonas sp.bIp-2黑色素生成条件研究及其hppD基因的克隆

从大西洋深海沉积物中分离得到1株产黑色素细菌b Ip-2,16S rRNA基因序列分析表明该菌隶属于假单胞菌属（Pseudomonas）,与施氏假单胞菌（P.stutzeri）有最高的16S rRNA基因序列相似性（99%）.进一步对该菌的生长及产黑色素条件进行了初步研究,结果表明b Ip-2在稳定生长期后期才开始大量积累黑色素;b Ip-2可在4～37℃的温度范围下生长,最适生长温度为37℃,在28℃具有最高的黑色素产量;b Ip-2生长的pH范围偏碱性,在p H=7的最适生长条件下黑色素产量最高,同时碱性环境有利于黑色素的快速形成;b Ip-2可以在1%～9%的NaCl浓度范围中生长,在5%的NaCl浓度下具有最高的黑色素产量;低浓度的Fe^2＋（0.05 mmol/dm^3）可以提高黑色素的产量,Fe^2＋浓度≥0.20 mmol/dm^3时明显抑制黑色素的生成,而Fe^2＋浓度为1.00 mmol/dm^3时可完全抑制菌株的生长;低浓度的Cu^2＋（0.1 mmol/dm^3）对黑色素的产量无明显影响,Cu^2＋浓度≥0.5mmol/dm^3时可抑制黑色素的生成,而Cu^2＋浓度超过1.0 mmol/dm^3时可完全抑制菌株的生长.通过PCR扩增获得菌株b Ip-2的对羟苯基丙酮酸双加氧酶（hydroxyphenylpyruvic acid dioxygenase,HPPD）全长基因（1087 bp）,分析发现其编码的HPPD蛋白序列（含361氨基酸）与来自菌株Pseudomonas stutzeri RCH2的HPPD蛋白序列具有最高的同源性（序列相似性为97%）.这些结果为深入研究该细菌所产黑色素的合成,应用及生态作用奠定了基础.

细菌黑色素在生物电化学领域的研究进展

介绍了黑色素在结构上与类腐殖质相似,且具有非晶半导体的性质和氧化还原特性。根据合成途径的不同,黑色素可以分为真黑素、棕黑素、DHN黑色素和脓黑素,其中脓黑素主要由细菌细胞内苯丙氨酸和酪氨酸代谢途径产生。其次,细菌黑色素具有独特的生物学功能,可以通过增强细胞的致病毒性提高生存效率,也可以通过降低贻贝幼虫的附着和变形来抑制海洋生物污损。最后,微生物胞外呼吸过程中细菌黑色素独特的分子结构和电化学性质使其作为胞外电子传递载体和终端受体,参与了微生物胞外呼吸的电子传递机制。细菌黑色素的生物电化学特性也对金属的微生物腐蚀过程造成一定影响,拓展了微生物腐蚀直接电子传递理论的应用范围。该综述重在阐明细菌黑色素的电子传递能力具有潜在的功能和应用价值,为产黑色素细菌在微生物腐蚀与微生物燃料电池领域的研究和应用提供理论支持与参考。

烟曲霉黑色素的研究进展

烟曲霉(Aspergillus fumigatus)是一种分布于世界各地的腐生真菌,属于人类临床常见的三大机会性致病真菌之一,是侵袭性曲霉菌病的主要病原菌。烟曲霉可以产生DHN-黑色素(dihydroxynaphthalene melanin)和脓黑素(pyomelanin)这2种类型黑色素。本综述介绍烟曲霉黑色素产生的遗传代谢途径、功能以及与宿主免疫系统相互作用的最新认识,有助于更好地理解烟曲霉的病理生理特征,为烟曲霉感染快速诊断技术和新型抗真菌药物的研发提供理论依据。

海洋假交替单胞菌Pseudoalteromonas lipolytica分泌黑色素加速316L不锈钢腐蚀机理的研究

以海洋假交替单胞菌P.lipolytica的野生菌株(WT)与产色菌株(∆hmgA)为模式菌株,重点研究海洋细菌分泌黑色素加速不锈钢腐蚀的行为和机理。通过扫描电镜(SEM)、激光共聚焦显微镜(CLSM)、X射线衍射(XRD)和电化学等手段证明了WT菌株不会造成不锈钢腐蚀,不锈钢在含WT的培养液中依然会形成完整的钝化膜;而∆hmgA菌株会在分泌黑色素的同时,在不锈钢表面形成矿化位点,从而破坏了不锈钢表面的钝化膜,造成严重的点蚀。不锈钢在细菌黑色素提取液中也会形成点蚀,但由于没有细菌参与,不锈钢的钝化膜相对完整,因此点蚀程度较轻。本文研究在含有产色细菌和黑色素物质的环境条件下不锈钢的腐蚀机理以及黑色素对钝化膜形成和点蚀发展的影响机制,从而丰富和拓展产色菌和细菌色素对金属腐蚀的机理。