质粒复制原点在地衣芽孢杆菌中的功能鉴定及理性设计

食品安全级工业微生物地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis)与模式微生物相比,严重缺乏质粒载体等合成生物学标准化遗传工具,导致其研究与应用受到限制。该研究首先建立了质粒特性在地衣芽孢杆菌中的评价方法,由此鉴定获得了高效复制原点。在此基础上进一步解析了复制原点中茎环结构影响质粒拷贝数和稳定性的分子机制,并理性设计了系列人工复制原点。结果表明,枯草芽孢杆菌来源的复制原点ORIT5拷贝数是pHY300内源复制原点的2.15倍(达到40.2),同时具有更高的稳定性。3′端增加1个motif为TCCGCC茎环的人工复制原点pT1,拷贝数进一步提升至62.2,稳定性提高36%。以麦芽寡糖基海藻糖合成酶为报告蛋白,携带pT1复制原点的重组菌发酵最高酶活力达到8726.7 U/mL,比出发菌株提高了43.9%。人工复制原点的开发与应用为地衣芽孢杆菌表达系统的改进和完善奠定了基础。

褐藻胶寡糖对大麦发芽水解酶活力和麦芽质量的影响

研究了在浸麦阶段添加褐藻胶寡糖对大麦发芽力和发芽率、大麦发芽过程中水解酶活力及麦芽质量的影响。结果表明,添加50 mg/L褐藻胶寡糖时大麦发芽力和发芽率比对照组分别提高了46.4%和12.0%。褐藻胶寡糖能够显著提高大麦发芽过程中α-淀粉酶、β-淀粉酶、蛋白酶和β-葡聚糖酶活力。发芽结束时,添加50 mg/L褐藻胶寡糖的α-淀粉酶、β-淀粉酶、蛋白酶和β-葡聚糖酶活力比对照组分别提高了43.5%、22.9%、20.6%和20.5%。褐藻胶寡糖还能提高麦芽质量,与对照组相比,添加50 mg/L褐藻胶寡糖时麦芽的脆度、浸出物质量分数、α-氨基氮质量分数、库尔巴哈值和糖化力分别提高了6.1%、8.0%、21.2%、7.3%和8.6%,麦芽的β-葡聚糖质量分数和黏度分别降低了29.2%和15.4%。