盐胁迫蓝细菌诱导相容性物质积累调控机制研究进展及展望

蓝细菌是一类能进行光合作用的原核微生物,其分布广泛,环境适应力强。在盐胁迫环境下,蓝细菌能迅速合成小分子相容性物质,如甘油葡糖苷、蔗糖、海藻糖等,用以抵抗外界的高盐逆境。由于这些相容物在功能食品、美容保湿、发酵原料供给等方面展现出良好的应用潜力,近年来,利用基因工程技术提高蓝细菌相容性物质的合成能力受到业界的关注,多种相容性物质在蓝细菌中的合成效率已获得大幅提高。然而,人们对蓝细菌中相容性物质积累调控机制的认识还十分有限,这制约着相关技术的进一步发展。本文对当前蓝细菌应对盐胁迫迅速积累相容性物质的调控机制进行了综述,分别从关键基因的表达(包括转录、翻译)和关键酶的酶学活性两个层面,对相关研究进展进行了总结,并对蓝细菌相容物光驱合成技术的发展方向进行了展望。

高效阴离子交换色谱积分脉冲安培法测定蓝藻细胞培养液中的蔗糖和甘油葡糖苷

建立了一种测定蓝藻细胞培养液中蔗糖和甘油葡糖苷的高效阴离子交换色谱积分脉冲安培检测法.在最佳的分离条件下,蔗糖和甘油葡糖苷的质量浓度在0.1～50.0mg/L 范围内与色谱峰面积线性良好,线性相关系数r2〉0.999 9.蔗糖和甘油葡糖苷的最低检测限分别是0.15mg/L 和0.03mg/L,测定结果的相对标准偏差小于2%（n=8）.该方法样品处理简单,无基体干扰,测定的准确度,灵敏度高,可应用于蓝藻培养液中蔗糖和甘油葡糖苷的测定.

甘油葡萄糖苷的吸附分离方法研究

蓝藻集胞藻PCC 6803突变株ΔggtCDΔggpR(ΔΔ)在盐胁迫条件下能够合成并向其培养液中分泌甘油葡萄糖苷。筛选和比较了粉末活性炭和9种树脂对甘油葡萄糖苷的吸附分离效果,发现粉末活性炭对高浓度标准溶液和盐胁迫蓝藻培养液中的甘油葡萄糖苷都有较好的吸附分离效果。进一步优化该基于活性炭的吸附分离方法,确定其最佳吸附洗脱条件为:活性炭用量5g,洗脱剂乙醇浓度(v/v)50%;在这一条件下,其对蓝藻培养液中甘油葡萄糖苷吸附率达到83.87%,洗脱率达到76.57%。该方法的建立有助于将光合蓝藻生产甘油葡萄糖苷新路线推向产业化应用。

ggpS基因过表达对集胞藻PCC 6803甘油葡萄糖苷和甘油合成的影响

为了研究甘油葡萄糖苷磷酸合成酶(GgpS)在集胞藻PCC 803甘油葡萄糖苷和甘油合成中的作用,本研究在前期获得高产甘油葡萄糖苷藻株的基础上分别过量表达来自于集胞藻PCC 6803自身和聚球藻PCC7002的甘油葡萄糖苷磷酸合成酶基因ggpS,并测定了在不同浓度NaCl胁迫时突变藻株的甘油葡萄糖苷和甘油积累量。结果发现获得的突变株甘油葡萄糖苷合成没有提高,但是甘油合成显著增强。此外,当培养基NaCl浓度从600 mmol/L提高到900 mmol/L时,集胞藻PCC 6803自身ggpS过表达藻株的甘油合成进一步提高75%。这些结果显示了GgpS在将碳代谢流导入集胞藻甘油合成途径中的作用。研究成果也为进一步通过基因工程改造提高集胞藻甘油葡萄糖苷和甘油合成效率奠定了基础。