微生物气溶胶检测技术研究进展

随着工业水平和科学技术的发展,生态环境越来越受到严重影响,其中,微生物气溶胶作为环境问题的重点之一逐步进入大众视野。微生物气溶胶(Microbial aerosol)指的是一种胶体体系,由体积微小、结构简单的单细胞生物构成,胶体粒子大小不等,最小可低至0.01μm,最大可达到100μm,常见微生物气溶胶粒子大小处于0.1μm~30μm之间。虽然微生物气溶胶体积十分微小,且所占气溶胶比例较低,但其往往能够造成重大污染,因此越来越受到专家科研人员的关注。气溶胶中的微生物具有两面性,合理利用能够为人类带来收益,忽视则会造成巨大损失。因此,了解微生物气溶胶特点、组成、结构等逐渐成为专家研究热点,建立合理的采样方法、科学的检测技术以及有效的监测手段对微生物气溶胶污染防护具有重要意义,也是切断疾病传播的前提条件。

酸菜发酵过程中微生物多样性的研究进展

发酵食品具有多种营养保健功能,传统发酵蔬菜是我国蔬菜加工产品中产量最多的一种,他是利用天然存在的乳酸菌等微生物进行发酵制作而成的。酸菜是以白菜为主要原料,通过微生物发酵形成的一种传统发酵蔬菜食品,随着其知名度的提高,人们对其需求量越来越大,质量要求也越来越高,传统自然发酵的方法已经满足不了人们的需求。人工接种发酵工艺具有发酵时间短、受季节影响小、品质易于控制的特点,但是其风味上不及自然发酵的酸菜自然、醇厚。采用人工可控的方式进行发酵,使其风味逐步接近自然发酵是东北酸菜规模化生产需要不断努力的目标。控制发酵过程,主要是对发酵微生物进行调控,所以必须正确认识发酵过程中的微生物的动态,这对于形成风味好、质量高的产品至关重要。我国与韩国、日本等国际上已实现规模化发酵蔬菜生产的国家相比,缺乏对自然发酵微生物区系动态深入系统的解析,从而限制了发酵蔬菜生产规模的扩大化。基于此,笔者结合国内外发酵蔬菜研究现状,对东北酸菜发酵过程中微生物多样性研究进行了综述,以期为筛选构建适宜现代东北酸菜产业发展不同需求的微生物接种剂提供技术资料,推进东北酸菜产业的规模化发展。

双氢青蒿素抗肿瘤分子生物学机制研究进展

青蒿素作为抗疟特效药在临床应用中存在水溶性小、口服效果差等缺点，因此研究人员开发了保留其母核的多种衍生物。其中双氢青蒿素（DHA）的抗疟活性更强，且具有在体内代谢速度快、水溶性好等优点，同时DHA对肿瘤细胞也有良好的抑制效果，且其分子生物学作用机制与自身结构中的过氧桥密切相关。由于肿瘤细胞比正常细胞需要摄取更多的铁离子，因此肿瘤细胞膜上存在大量的转铁蛋白受体。DHA能在亚铁离子的存在下使过氧桥发生断裂，产生自由基从而对肿瘤细胞发挥杀伤作用，并能使转铁蛋白受体发生内吞，阻止肿瘤细胞从外界摄入必需的铁离子。本文主要从DHA加速细胞氧化损伤、诱导肿瘤细胞凋亡、抑制肿瘤细胞生长增殖和侵袭转移以及逆转肿瘤细胞多药耐药等方面对其抗肿瘤的分子生物学机制进行综述。

microRNA参与调控植物抵御病原微生物的研究进展

在自然界中植物会不断遭受各种病原微生物的侵袭，严重影响植物的生长与作物的产量。经过长期互作影响，植物进化出复杂的抵御病原微生物的机制。microRNAs（miRNAs）作为一类长度在21—24nt、内源、非编码小RNA，能通过降解靶基因的mRNA或者抑制其翻译在转录后水平调节靶基因，进而参与植物的生长发育、非生物胁迫等众多生物过程。近年的研究显示，miRNA在植物抵御病原微生物的过程中扮演重要角色。本文从植物抵御细菌、病毒、真菌等方面综述了近年来miRNA参与的植物抵御病原微生物的研究进展，为揭示植物抵御生物胁迫机制提供理论基础。

嗜盐菌生物合成聚羟基脂肪酸酯(PHAs)的研究进展

微生物体内积累的聚羟基脂肪酸酯(PHAs)是一种可降解的生物塑料,利用微生物合成绿色环保的PHAs 替代石化塑料可减少白色污染。嗜盐菌合成PHA 可省略繁琐的灭菌和无菌条件培养的苛刻条件,较其他微生物更具有经济效益和竞争性。结合目前国内外嗜盐菌合成PHA 的研究进展,对嗜盐菌合成的PHA 进行分类,并对由嗜盐菌合成PHA 的影响因素进行总结分析。同时,对嗜盐菌合成PHA 的发展前景进行了展望。

传统东北酸菜发酵过程中的细菌动态及多样性

为筛选控制酸菜发酵的微生物接种剂,本研究跟踪传统东北酸菜发酵过程,解析其细菌动态和多样性。结果显示,p H在发酵的第8d已下降到4.1,之后稳定在4.0左右;可溶性糖变化主要出现在发酵的前18d,由最初的11.4%干物质(DM)下降到3.9%DM;在发酵的第6d,亚硝酸盐含量最高(31.3mg/kg湿样),到发酵的第30d,下降到4.8mg/kg湿样;发酵结束时体系中的乳酸和乙酸含量分别为6.7g/L和0.6g/L;在体系中检测到了一般细菌Acinetobacter sp.,Pseudomonas fragi,Klebsiella sp.,Citrobacter sp.,Betaproteobacteria sp.和乳酸菌Leuconostoc mesenteroides,Lactobacillus curvatus,Lact.plantarum及Lact.oligofermentans。在发酵第6d,乳酸菌总量占总体的63.8%,异型发酵乳酸菌Leuc.mesenteroides占32.9%;随后乳酸菌比例一直增加,直到发酵的30d,所检测到的细菌全部为乳酸菌;Lact.curvatus在发酵的第6d,达到总体的21.1%,到发酵的第12d,已经达到41.1%,以后一直维持在45%以上;首次检测到Lact.oligofermentans,其在发酵的12d达到增殖高峰,占总比例的21.1%。综上可见,传统东北酸菜发酵过程是以乳酸菌为主导的发酵过程,其发酵过程中的优势乳酸菌为Lact.curvatus,该结果为筛选有效的酸菜发酵菌剂提供了技术参考。

水分胁迫对黄檗幼苗三种生物碱含量的影响

黄檗(Phellodendronamurense)是东北阔叶红松林的重要伴生树种,也是我国名贵中药关黄柏的药源植物,小檗碱(berberine)、药根碱(jatrorrhizine)、掌叶防己碱(palmatine)是研究者通常关注的主要黄檗生物碱。通过池栽法和渗灌控水方式设置了对照、轻度干旱、重度干旱和水涝(土壤水势分别控制在-40^-20KPa、-80^-60KPa、<-80KPa和-20~0KPa)4种水分处理,比较了不同水分状况下黄檗幼苗小檗碱、药根碱及掌叶防己碱含量的变化。对于当年生的黄檗幼苗,总体上轻度干旱有利于上述3种生物碱的合成与积累,重度干旱处理下幼苗3种生物碱的含量与对照差异不大,而水涝处理则导致幼苗3种生物碱的含量显著降低。同时,干旱或水涝处理都导致黄檗幼苗生长受抑,幼苗的株高、茎径和生物量都显著低于对照幼苗,因此3种生物碱的单株产量仍是对照的黄檗幼苗最高。茎外皮是中药黄柏的药用部位,也是黄檗幼苗中3种生物碱含量最丰的部位,实验结果预示短期的轻度干旱处理可以提高茎外皮的小檗碱含量,这对以获取生物碱为目的的黄檗幼苗培育可能有参考价值。

重组血红密孔菌漆酶的纯化、酶学性质及染料脱色研究

为了研究血红密孔菌漆酶重组表达后的酶学性质和染料脱色效果,利用超滤、阴离子交换层析和凝胶层析从毕赤酵母发酵液中纯化出重组漆酶。结果表明:重组漆酶分子质量为62.8kD,氧化底物2,2′-连氮-二(3-乙基苯并噻唑-6-磺酸)(ABTS)、丁香醛连氮和2,6-二甲氧基苯酚的最适pH分别为2.2、4.2和4.0,动力学常数Km分别为20.73、48.48和1252.39μmol/L;该漆酶在有机溶剂中的活性稳定性:甲醇>乙醇>丙酮>二甲基亚砜;在铜离子和铝离子中酶活比较稳定,汞离子对酶活有较强的抑制作用;纯化的重组漆酶在无介体时可有效脱色RB亮蓝,但对靛红和结晶紫的脱色较为缓慢;当添加介体ABTS或紫脲酸时,可在短时间内实现对靛红和结晶紫的脱色,显示出该重组漆酶在染料废水处理中具有较好的应用前景。

生物和非生物胁迫下的植物细胞中丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号转导

介绍了生物和非生物胁迫下植物细胞中MAPK信号转导的研究进展。

一株产漆酶细菌的分离、鉴定及对造纸黑液处理的初步研究

利用铜离子作为筛选剂,从凉水国家级自然保护区的土样中分离纯化出一株具有高漆酶活性的细菌。通过形态学观察、生理生化特性测定及16S rDNA序列分析,鉴定其为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),命名为B.subtilisWD23。根据GenBank上公布的Bacillus subtilis cotA基因序列设计引物,克隆B.subtilis WD23的cotA基因,并采用pET--22b(+)/E.coli BL21(DE3)系统进行诱导表达,测定工程菌株发酵液的粗提液的漆酶活性达到1700U/mL,表明该菌株漆酶活性来源其芽孢。用固定化的B.subtilis WD23芽孢处理造纸黑液,处理7d色度下降24.9%,化学需氧量(COD)下降31.2%。

野生与养殖哲罗鱼消化系统及消化酶的比较研究

采用组织学方法对野生与养殖哲罗鱼(Hucho taimen Pallas)消化系统的形态及组织结构进行比较研究,采用聚丙烯酰胺凝胶电泳方法比较了两个群体哲罗鱼3种消化酶的相对含量。结果表明,野生与养殖哲罗鱼的消化系统在形态上存在一定差异,在组织结构上无明显差异。两个群体哲罗鱼在食道与胃酯酶相对含量上差异不显著(P>0.05),在肝脏与幽门盲囊酯酶相对含量上差异显著(P<0.05),在肠道酯酶的相对含量上差异极为显著(P<0.01)。两个群体哲罗鱼在食道与胃淀粉酶的相对含量上差异不显著(P>0.05),在肝脏与肠道淀粉酶的相对含量上差异显著(P<0.05),在幽门盲囊淀粉酶的相对含量上差异极为显著(P<0.01)。哲罗鱼的蛋白酶表达存在一定的pH依赖性,在体外酸性条件下(pH3),两个群体哲罗鱼只有食道与胃有蛋白酶表达;在体外碱性条件下(pH9),两个群体哲罗鱼只有幽门盲囊与肠道有蛋白酶表达;两种pH条件下,两个群体哲罗鱼各组织中蛋白酶的相对含量差异均不显著(P>0.05)。两个群体哲罗鱼的消化系统结构及消化酶含量所表现出的差异与其生活环境及食物有关。

滤光膜对黄檗幼苗生物量及初级氮同化酶活性的影响

以日光为对照,采用红色、黄色、蓝色和绿色4种滤光膜遮光处理温室栽培的黄檗幼苗100d,测定了不同光环境下幼苗生物量、叶片叶绿素含量、可溶性蛋白含量、硝酸还原酶(NR)活性及谷氨酰胺合成酶(GS)活性的变化.结果表明,4种滤光膜处理均抑制黄檗幼苗的生长,黄檗幼苗的全株生物量与日光下的差异均达到显著水平(P<0·05).4种滤光膜对黄檗幼苗株高、茎径的影响与对全株生物量的影响相似;红膜和黄膜处理对黄檗幼苗根冠比影响不明显,蓝膜和绿膜处理明显抑制地下部分的生长(P<0·05);蓝膜、绿膜和红膜遮光的黄檗幼苗叶片叶绿素含量显著高于日光下的黄檗幼苗(P<0·05),以蓝膜处理最为突出;红膜处理增加了叶绿素a的比例,而蓝膜处理则使叶绿素a比例减少.经滤光膜遮光处理的黄檗幼苗可溶性蛋白含量均显著高于对照,且叶片NR和GS活性也显著高于日光下对照.

解淀粉芽孢杆菌LC03的分离及其芽孢漆酶性质研究

为获得性能优良的细菌漆酶,利用含铜富集培养基从森林土壤中分离到一株具有较好漆酶活性的细菌菌株LC03,经生理生化实验和16SrDNA序列分析鉴定为解淀粉芽孢杆菌。该菌株培养6d后的芽孢漆酶活性最高,可达48.5U/g。菌株LC03的芽孢漆酶氧化底物2,2'-联氮-双-(3-乙基苯并噻唑-6-磺酸)(ABTS)和丁香醛连氮的最适pH值分别为3.8和6.8,以丁香醛连氮为底物时的最适反应温度为60℃。该芽孢漆酶具有较好的稳定性,经70℃处理10h或pH9.0条件下放置10d仍能保持漆酶活性,同时对抑制剂SDS和EDTA具有一定的抗性。Li+、Na+、Mg2+、Ca2+、Ba2+、Al3+对漆酶活性有促进作用,Ag+、Mn2+、Hg2+、Co2+对其抑制作用比较明显。解淀粉芽孢杆菌LC03的芽孢漆酶在高温和碱性条件下优良的稳定性为其在工业废水处理等领域的应用奠定基础。

白桦BpHO基因非生物胁迫及信号诱导的表达模式分析

血红素加氧酶(heme oxygenase,HO)是一种普遍存在的敏感的和高活性的血红素分解代谢过程中的限速酶。本文揭示了白桦Bp HO在非生物胁迫及信号诱导调控的表达特征,为该基因在白桦中代谢调控功能的研究奠定基础。通过前期研究获得了白桦HO基因,命名为Bp HO,应用生物信息学软件分析了白桦Bp HO基因的分子结构特征,利用重金属镉(Cd)、盐(Na Cl)以及4℃低温进行非生物胁迫处理,利用硝普钠(SNP)和水杨酸(SA)进行信号诱导,分析Bp HO的表达特征。生物信息学分析表明该基因全长855 bp,含有完整的开放读码框,编码284个氨基酸(Genebank登录号:KJ197335)。Bp HO为不稳定类疏水性蛋白,不存在信号肽,也不具有跨膜能力,α-螺旋、延伸链、无规则卷曲分布于整个蛋白。分子进化分析结果表明,白桦Bp HO基因与葡萄的遗传距离较近,说明二者亲缘关系较近;与大豆、菜豆、豌豆的遗传距离较远,说明其亲缘关系较远。非生物胁迫结果表明,Bp HO基因的表达水平随非生物胁迫处理时间的不同而上下波动,但在处理6 h后Bp HO基因对4种非生物胁迫处理都上调表达,说明Bp HO基因对非生物胁迫具有响应。信号诱导结果表明,外源NO调节了Bp HO基因的转录表达,调控血红素加氧酶的合成。SA也参与了Bp HO基因的信号调控。盐、低温、重金属镉胁迫均能促进Bp HO的表达,但响应模式不同。

茶藨子属次生木质部导管分子形态学研究

茶藨子属植物是经济价值较高的一个类群,但该属植物形态变异幅度大,拥有两性花和单性花的两大复杂类群,属下分类难度较大。本研究利用光学显微技术和扫描电镜技术,对茶藨子属7个亚属20种植物导管分子的形态结构进行了较系统的研究。结果显示：1）茶藨子属植物导管分子均具孔纹导管类型,有一些种类兼具螺纹导管类型,该属导管分子均具尾部,尾部长短不一。2）导管分子长度250~440μm,直径15~30μm,该属植物导管分子属于细小类型。3）穿孔板类型为梯状穿孔板,且穿孔板上横隔数量在5.2~11.0之间,端壁倾斜角度较小,在13.33°~18.95°之间,且种属间变化不大;东北茶藨子、矮茶藨子、木里茶藨子、紫花茶藨子具有网—梯过渡穿孔板,长刺茶藨子、小果茶藨子、华茶藨子具梯—单过渡穿孔板。4）香茶藨子、老铁山腺毛茶藨子与木里茶藨子个别导管分子具侧壁穿孔板。5）纹孔式样为互列式或兼有互列式和对列式,纹孔形状种间存在较大差异,有圆形、近圆形、菱形、条形以及线形。6）导管分子内壁形态各异,多为较光滑的内壁,也有较粗糙的内壁,即导管分子内壁有大小不等的圆形点状突起物,或由大小不等的突起物构成网状突起。

扁芝漆酶诱导与产生的初步研究

该文采用定期测定基础培养基Ⅰ、Ⅱ培养体系中 ,诱导或不诱导条件下菌丝生物量、漆酶活性、pH、残糖量变化的方法 ,研究了液体培养过程中 ,白腐菌扁芝漆酶的诱导和产生规律 .结果发现 ,加入DL β 苯丙氨酸或愈创木酚的培养基中 ,培养 1d漆酶活性就达到高峰 ,分别为同步培养的基础培养基Ⅰ漆酶活性的 5 76倍和 4 2 8倍 ;培养5d后 ,基础培养基Ⅰ、加入香兰素的培养基的漆酶活性才达到高峰 ;基础培养基Ⅱ在培养 6d时出现漆酶活性高峰 ,与基础培养基Ⅰ产漆酶历程相似 .证明基础培养基Ⅰ培养体系中的DL β 苯丙氨酸或愈创木酚对扁芝漆酶产生有明显的诱导作用 ,香兰素则有一定的抑制作用 ;

松口蘑的研究热点

揭开松口蘑与松科植物的共生关系,开发松口蘑的人工栽培技术已成为国际性的松口蘑研究课题。近年来,日本、瑞典、美国、韩国和新西兰等国的研究人员为鉴别松口蘑及其近缘种提供了有效的分子生物学手段,从形态解剖学、生理学上验证了松口蘑是典型的外生菌根菌的理论,同时也提出了松口蘑 宿主是一个动态的共生关系。松口蘑快速人工菌根的合成体系已经建立,为松口蘑人工子实体的诱导奠定了不可缺少的基础。这一领域的研究必将与植物学、菌物学和土壤学的研究紧密地结合起来,以共同开发松口蘑的人工栽培技术。

提高纤维素酶产生菌产酶能力方法的研究进展

纤维素酶能够将纤维素分解为葡萄糖。该酶在解决当前世界面临的能源、粮食、环境污染等危机方面具有重要意义。然而,迄今为止纤维素酶活和产率均较低、生产周期长、成本高,都严重地阻碍其工业化的应用。因此,如何提高纤维素产生菌产酶能力是近年来研究的热点。结合国内外研究进展,从培养体系的优化(碳源、氮源、表面活性剂和未知生长因子)、培养条件的优化(温度、pH、溶氧量)、菌种改造(化学诱变、物理诱变、物理化学复合诱变、基因工程法)等方面对优化菌种产酶能力的方法进行了分析与总结。目前,虽在培养条件优化和菌种分子改造方面初有成效,但还没有一种方法能够大幅提升酶活性。今后,应加强菌种选育和发酵工艺等基础研究工作,分离和筛选出高效纤维素分解菌群,并用分子生物学手段进一步优化菌种,提高酶活。

白屈菜植株中红碱提取工艺及含量变化研究

利用超声波法研究白屈菜红碱的提取及其含量。单因素实验和正交实验结果表明:根、茎及叶中白屈菜红碱的最佳提取条件分别为:根用75%乙醇作溶剂,料液比为1∶8(g/mL),超声频率85%,提取35min;茎用85%乙醇作为溶剂,料液比为1∶8(g/mL),超声频率75%,提取30min;叶用55%乙醇作为溶剂,料液比为1∶10(g/mL),超声频率85%,提取40min。人工栽培的白屈菜植株根6—9月白屈菜红碱含量高于野生白屈菜;野生白屈菜植株茎中白屈菜红碱含量高于人工栽培的白屈菜茎;6、7月份野生白屈菜植株叶中白屈菜红碱含量高于人工栽培,而8、9月份则相反。白屈菜红碱粗提物对玉米小斑病病原菌、核桃叶枯病病原菌、龙胆斑枯病病原菌、番茄枯萎病病原菌、南瓜枯萎病病原菌、新月弯孢霉等植物病原真菌菌丝的生长均具一定抑制作用。

白桦叶片对火烧的生理响应及火后恢复研究

以6年生白桦为研究对象，在相同的火烧强度和火烧时间下对白桦不同部位进行火烧处理（整株主干火烧和枝下主干火烧）后叶片生理代谢的变化及火后恢复情况进行研究。结果表明：火烧处理后0—10d火烧处理均导致白桦叶片膜脂过氧化，相对含水量、叶绿素含量和叶绿素荧光参数（Fv／Fo、F′v／F′m、qP、ETR）显著降低；叶片启动了应激机制，抗氧化酶SOD活性和POD活性显著提高，渗透调节物质脯氨酸含量和可溶性糖含量显著提高，表现出一定的抗火性。火烧处理后10d火烧产生的伤害开始恢复，膜脂过氧化产物丙二醛含量开始下降，叶片相对含水量、叶绿素含量和叶绿素荧光参数（Fv／Fo、F′v／F′m、qP、ETR）开始上升，到火烧后30d升高到对照水平，表现出等量补偿效应，丙二醛含量下降到对照水平。火烧后40d叶绿素含量、叶绿素荧光参数（Fv／Fo、F′v／F′m、qP、ETR）显著高于对照，表现出超补偿效应，白桦通过提高叶片的光合作用能力弥补火烧造成的伤害；脯氨酸含量和SOD活性仍显著高于对照，这是恢复的一种滞后反应，对树木逆境下生长是有利的。