耐铬沙雷氏菌CQMUS2 FMN_red基因片段的克隆与序列分析

目的:克隆沙雷氏菌CQMUS2核黄素单核苷酸还原酶(FMN reductase)。方法:用水煮模板法提取沙雷氏菌CQMUS2基因组DNA,根据已知沙雷氏菌AS13 FMN还原酶基因的DNA同源区域,设计1对特异性引物,PCR扩增出沙雷氏菌CQMUS2FMN还原酶基因片段,采用生物信息学软件进行分析。结果:获得一段大小为305 bp的基因片段,开放阅读框为303 bp,编码101个氨基酸残基;该基因核苷酸序列与其他细菌的FMN还原酶基因的同源性均在83%以上,氨基酸序列同源性达89%以上。结论:成功地克隆了沙雷氏菌CQMUS2 FMN还原酶DNA的部分序列,为以后获取FMN还原酶DNA的全长序列及其生物学功能研究提供基础。

玉米浆粉预处理对粘质沙雷氏菌发酵产2-酮基-D-葡萄糖酸的影响

通过比较不同预处理方法获得的玉米浆粉在粘质沙雷氏菌SD136作用下产2-酮基-D-葡萄糖酸的影响,组合复配玉米浆粉,结果表明:最佳玉米浆粉复配比为玉米原浆粉和酶解玉米浆粉3∶1,2-酮基-D-葡萄糖酸产量达到(171.39±4.5)g/L,发酵时间由40 h缩短至37 h,对糖转化率达到95.22%。玉米原浆粉和酶解玉米浆粉的组合复配能够提高粘质沙雷氏菌SD136的发酵效率和2-酮基-D-葡萄糖酸的产量。

沙雷氏菌产硫酸软骨素酶菌种的CO_2激光辐照选育

为了选育高产硫酸软骨素酶菌株,从土壤中首次筛选到一株产硫酸软骨素酶的粘质沙雷氏菌,经过CO2激光辐射诱变(激光功率10W,扩束光斑直径0.5 cm,照射距离23 cm,照射时间30 s),选育出高产硫酸软骨素酶的菌株GT596。经传代培养,发现具有稳定的高产硫酸软骨素酶活性。

固定化沙雷氏菌脂肪酶拆分(R,S)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯

利用海藻酸钙-戊二醛交联法对本实验室筛选到的一株能选择性拆分(R,S)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯〔(R,S)-HPBE〕的沙雷氏菌脂肪酶进行固定化,并对固定化脂肪酶的酶活和拆分条件进行了研究。结果表明,最适反应温度为50℃,pH=7.0,底物浓度40 mmol/L,ρ(酶液)=200 g/L,在该条件下,反应10 h后,(R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯〔(R)-HPBE〕产率达93.4%,光学纯度(e.e.)为96.2%。连续反应12批次,固定化脂肪酶仍可使(R)-HPBE产率维持在80%以上。

粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)的研究Ⅰ—Serratia marcescens9-2菌株分离、分类鉴定和形态特征

9-2菌株为革兰氏阴性短杆菌,周生鞭毛,菌落红色,经自动微生物鉴定系统(VITECK-AMS-CC2)鉴定9-2菌株为粘质沙雷氏菌(Serratiamarcescens),鉴定为99%;9-2菌株对丁氨卡那、强力霉素、复方新诺明、氟哌酸和庆大霉素敏感,对卡那霉素中敏,对呋喃唑酮、头孢唑啉、氯霉素、链霉素、呋喃妥因、红霉素、青霉素G、氨苄青霉素和四环素不敏感;能产生灵杆菌素.

不同有机酸对粘质沙雷氏菌合成2,3-丁二醇的影响

考察了不同的短链有机酸对粘质沙雷氏菌合成2,3-丁二醇的影响,结果表明乙酸、乳酸、丙酮酸、琥珀酸、延胡索酸和柠檬酸均能在一定程度上提高2,3-丁二醇的产量,其中乙酸的效果最为明显,在基础培养基中添加6 g/L乙酸,与对照相比,2,3-丁二醇的产量提高了91.06%,此外菌体干重也提高了58.28%。为了揭示其中的调控机制,构建了启动子:lacZ融合报告载体,lacZ活性测定显示六种有机酸均可提高报告基因β-半乳糖苷酶的表达,其中乙酸可提高β-半乳糖苷酶活性近4倍,暗示六种有机酸促进2,3-丁二醇的合成可能与诱导该合成途径相关基因的表达有关。

粘质沙雷氏菌G1利用玉米浆干粉和磷酸氢二铵生产2,3-丁二醇的研究

研究了几种工业氮源对粘质沙雷氏菌G1发酵生产2,3-丁二醇的影响,在确定玉米浆干粉为氮源的基础上,利用Plackett-Burman(PB)实验和响应面法(RSM)实验对玉米浆干粉和磷酸氢二铵[(NH4)2HPO4]的浓度进行了优化,确定优化培养基(g·L-1)为:蔗糖90,玉米浆干粉20.32,(NH4)2HPO47.21,NaAc 4,柠檬酸钠14,MgSO40.5,Fe-SO40.02,MnSO40.01。并以此优化培养基进行了摇瓶和分批补料发酵,结果表明,摇瓶发酵中,90g·L-1的蔗糖最终被转化成43.06g·L-1的2,3-丁二醇;分批补料发酵中,2,3-丁二醇浓度为128.28g·L-1,产率为2.67g·L-1·h-1,转化率为0.48g·g-1蔗糖。以玉米浆干粉和(NH4)2HPO4为氮源,2,3-丁二醇浓度较高,培养基的成本大幅降低,为工业化生产奠定了基础。

粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)研究Ⅱ——营养基质和不同色光对粘质沙雷氏菌生长的影响

粘质沙雷氏菌(Serratiamarcescens)9-1、9-2、16-13菌株,在牛肉膏蛋白胨培养基上生长很好,产生红色菌落.它们都利用乳糖、D-半乳糖、L-(+)阿拉伯糖、鼠李糖、葡萄糖、蔗糖、D-山梨醇,生长良好并产生红色色素;在硫酸铵、L-赖氨酸、尿素、酪蛋白水解物、DL-天门冬酰胺、胰蛋白胨为氮源的培养基上生长得好并产生红色色素,而在硝酸铵、硝酸钠为氮源的培养基上则生长差和产生粉红色色素;Na+、K+、PO3-4、Ca2+、Mg2+等元素对这3菌株的生长和产生红色色素有一些影响;白色光有促进生长和红色色素的产生,绿色光和黄色光对生长和红色色素产生则有不良影响.

粘质沙雷氏菌膜结合葡萄糖酸脱氢酶的分离纯化及其酶学特性

经超声破碎细胞、TritonX-114相分离、盐析、DEAE-sepharose离子交换层析和Hydroxyapatite吸附层析等步骤,从2-酮基葡萄糖酸(2-keogluconic acid,2KGA)生产菌株粘质沙雷氏菌JUIM03中获得比活力91.43 U/mg、纯化倍数160.4 倍的膜结合葡萄糖酸脱氢酶(gluconate dehydrogenase,GADH)。研究结果表明,粘质沙雷氏菌膜结合GADH由3 个亚基组成,其分子质量分别为65.0、45.0 kDa和23.0 kDa左右,是一种含有细胞色素C的黄素蛋白,能够催化氧化葡萄糖酸为2KGA。粘质沙雷氏菌膜结合GADH的最适反应温度为40 ℃,最适反应pH 5.0,在30 ℃以下、pH 5.0~6.0的条件下较为稳定;该酶具有严格的底物特异性,只有在D-葡萄糖酸作为底物时才具有催化活性,其Km值为1.33 mmol/L;一些金属离子(如Fe3+、Cu2+ 和Zn2+ )、有机溶剂(乙醇、异丙醇、甲醇和丙酮)、变性剂(十二烷基硫酸钠和巯基乙醇)以及有机酸(草氨酸和草酸)对膜结合GADH的催化活性具有明显的抑制作用。研究为粘质沙雷氏菌2KGA生物合成的过程优化与控制提供了一定的理论依据。

一株脂肪酶产生菌及其脂肪酶催化性质的初步研究

从各种含油脂的土壤中筛选分离到一株高选择性拆分(R,S)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯[(R,S)-HPBE]的产脂肪酶菌株CF-12,经形态观察、生理生化试验和16S rDNA序列分析,鉴定该菌为沙雷氏菌属(Serratia sp.)。对菌株CF-12产脂肪酶的发酵条件进行了初步优化,确定最适产酶条件为:蔗糖5 g/L,酵母粉10 g/L,金属离子Mg2+0.75 mmol/L,发酵培养24 h,脂肪酶活性可达20.1 U/mL。该脂肪酶最适反应温度和pH值分别为40℃和7.0。利用冻干酶粉拆分(R,S)-HPBE 15 h,(R)-HPBE产率达39.6%,ee=90.8%。

基于2-酮基-D-葡萄糖酸高产的发酵条件优化研究

为了实现异维生素C前体2-酮基-D-葡萄糖酸在沙雷氏菌Serratia sp. FMME043中的高效生产,在30 L发酵罐中对补料策略和发酵条件进行了优化,建立了补料分批发酵工艺。最终确定发酵策略为:溶氧控制在40%,在发酵16、22 h及28 h时分别补加64、80 g和96 g硫酸铵,并且当残糖浓度降至15～25 g/L时,分五次等量补加801 g葡萄糖,优化后,发酵44 h,2-KGA的产量和转化率分别达到268.5 g/L和1.04 g/g,分别比优化前提高了58.4%和9.9%。本研究结果为目前报道的产量和转化率在国内外属领先水平,为2-酮基-D-葡萄糖酸及异维生素C工业化生产打下了坚实的基础。

定点突变Ca^(2+)平衡位点对粘质沙雷氏菌脂肪的影响

为了研究粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)脂肪酶lip A中的Ca^(2+)对酶活力的影响,采用定点突变的方法对平衡Ca^(2+)的位点D388进行定点突变,对突变体进行诱导表达后,纯化目的蛋白并进行酶学性质分析。与野生酶相比,突变酶的最适温度由40℃降低到25℃,最适p H值由8.5降到8.0,T_(1/2)值比野生酶提高了2℃。由此可知,该Ca^(2+)对脂肪酶lip A酶学性质有着至关重要的作用。

黄瓜PGPR菌株S160的鉴定及其对重金属铅的吸附研究

为探索植物根际促生菌对枯萎病的防效及其对重金属吸附能力,从黄瓜根际土壤中筛选得到一株细菌S160。根据菌株形态、生理生化特性,并结合16S rDNA序列分析,鉴定为粘质沙雷氏菌Serratia marcescens。盆栽苗沾根接种菌株S160分析其防效和促生定殖能力,结果表明菌株S160对黄瓜苗有显著的促生作用,根部定殖量达到7.20×10~3 CFU/g,对枯萎病的防效可达57.2%。利用原子吸收测定S160菌液中Pb^(2+)的浓度变化,菌株S160可以吸附培养基中的Pb^(2+),吸附率可达47.63%。研究结果揭示了菌株S160良好的防病促生及其修复重金属铅污染的潜力。

保险粉废水的酶催化H_2O_2氧化除臭研究

文章通过利用黏质沙雷氏菌粗酶液催化、H2O2氧化分别经蒸发或压滤处理后的保险粉废水,得到了一种新的保险粉废水除臭路径。实验结果表明,在粗酶液加入量为3%,H2O2加入量为5%,反应温度为35℃,反应时间为5h的条件下,对于保险粉废水的COD去除效果一般,但除臭效果良好,2种保险粉废水经除臭处理后的臭阈值分别为16和15,臭味指标达到国家二级排放标准。

一株产2-酮基-D-葡萄糖酸菌的筛选鉴定及其发酵优化

以(NH4)2SO4为底物氮源,采用平板变色圈法从土壤中分离筛选出一株2-酮基-D-葡萄糖酸生产菌株Serratia sp.FMME043,对其碳源、氮源、无机源和摇瓶类型等产酸条件进行优化,确定以(NH4)2SO4为氮源的摇瓶产酸最佳条件为葡萄糖180g/L,(NH4)2SO42.0g/L,KH2PO41g/L,在初始pH7.0及750mL双刺摇瓶装液量10%、培养温度30℃、摇床转速200r/min条件下发酵48h,2-酮基-D-葡萄糖酸产量达169.5g/L,得率为0.87mol/mol,并在7L发酵罐中进行了验证.

3-Pyrrolyl BODIPY的绿色生物合成、光物理性质及应用研究

3-吡咯基氟硼二吡咯(3-Pyrrolyl BODIPYs)荧光染料的绿色合成与应用是值得进一步研究的重要问题.到目前为止,在所有的合成方法中,都无法避免使用有毒的吡咯类有机化合物作为反应底物.本研究使用一种微生物源天然色素,沙雷氏菌y2的次级代谢产物灵菌红素,来合成目标化合物.利用灵菌红素天然的吡咯基甲川基结构,合成了一种新的3-pyrrolyl BODIPY.光物理性质实验表明其具有荧光成像的性能,然后使用SW480细胞进行细胞染色探索.激光共聚焦显微镜荧光成像结果显示其可在三通道中发射出不同强度的荧光,Z-stack结果揭示其红色通道与绿色通道中细胞穿透性可以达到266μm.细胞毒性实验也说明3-pyrrolyl BODIPY具有良好的生物相容性,是一种值得开发的荧光染料.