微生物来源的α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶的研究进展

α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶(Alpha-L-arabinofuranosidase,α-L-AFase)属于糖苷水解酶类,主要功能是水解阿拉伯木聚糖中的阿拉伯糖取代基,并与其他水解酶协同促进半纤维素的降解,从而改善半纤维素的生物转化率。本文综述了近年来微生物来源α-L-AFase的酶学特性、性质改良、结构、催化机制和协同作用效应等方面的研究进展,发现不同微生物来源的α-L-AFase的理化性质、分子结构和催化机制均存在着多样性,重组表达的方法能有效改善α-L-AFase的活性和稳定性,且α-L-AFase与其他半纤维素水解酶的协同催化作用使底物的转化效率显著提高。α-L-AFase广泛应用于改善面团发酵质地、果汁澄清、酿酒工艺优化、制备高消化率饲料以及功能性保健产品研制等多个领域。本文为后续α-L-AFase的基础研究、开发和利用提供一定的参考。

RNA-seq技术在虾蟹研究中的应用

基于高通量测序技术的RNA-seq技术已被广泛应用于较高经济价值的虾蟹类动物研究中,从分子水平剖析虾蟹类生命周期中相关基因的调控功能和遗传信息。本文综述了对虾蟹类动物转录组研究现状,包括虾蟹类的生长发育、生殖繁育、环境胁迫、免疫应答、营养代谢和分子标记开发等,分析了RNA-seq技术在虾蟹类研究中面临的局限与挑战,以期为更深入开展虾蟹类分子生物学研究提供参考。

条斑紫菜人工栽培技术(上)

条斑紫菜隶属于红毛菜科,紫菜属,主要分布在我国的渤海、黄海,最南端至东海的浙江舟山群岛沿岸。由于条斑紫菜具有较好的经济价值和营养价值,因此成为我国最重要的栽培藻类之一。我国条斑紫菜栽培地原先是在青岛、大连,但因气候环境受限,未能得到发展。20世纪70年代,江苏省启东市吕泗港开始进行条斑紫菜产业化人工栽培,并栽培成功,之后逐渐推广至启东、如东、赣榆等江苏沿海各地(朱建一等,2016)。

条斑紫菜人工栽培技术(下)

(2)冷藏网技术。目前,我国条斑紫菜出苗期间受气温、海况、杂藻和病害影响较大。当海区出现不利于培苗的情况时,将苗网及时进库冷藏,规避海区不良生长环境,或控制杂藻的影响,或控制苗量,使栽培网上形成合理的苗群结构,防控病害发生。冷藏网技术可以有效减少环境因素对紫菜栽培的影响,从而确保紫菜的稳定生长和产品的高品质。目前,在冷藏网技术基础上改进而来的备用网技术已呈现出较好的效果,使用备用网替换海上出苗或生长不好的网帘,可以有效减少栽培中的经济损失。

海洋低温α-淀粉酶酶解豌豆淀粉及其生物活性

豌豆淀粉是一种广泛用于食品加工的重要的食品原料,采用研制的新型海洋低温α-淀粉酶,结合单因素试验和正交试验优化了α-淀粉酶酶解豌豆淀粉的工艺参数,并对酶解产物的生物活性进行了研究。结果表明,低温α-淀粉酶酶解豌豆淀粉工艺条件为加酶量35 U/g,时间165 min,温度35℃,豌豆淀粉浓度4%,pH6.5。经高效液相色谱(HPLC)分析,酶解产物中麦芽三糖、麦芽四糖和麦芽五糖的总和达到65.88%。酶解产物对羟自由基和DPPH自由基均有清除作用,对DPPH自由基的清除效果好于对羟自由基的清除效果。为豌豆淀粉的深入加工提供了参考。

海洋低温α淀粉酶水解玉米淀粉及其产物生物活性

本研究旨在开发适用于工业生产的新型酶制剂,采用研制的新型海洋低温α-淀粉酶,研究该酶水解玉米淀粉最佳工艺条件以及其产物特性。低温α-淀粉酶最佳的工艺条件为温度30℃、时间90 min、淀粉浓度4.5%、加酶量8 U/g、p H6.5。酶解产物通过TLC和HPLC分析,酶解产物中主要为麦芽糖、麦芽三糖、异麦芽三糖、麦芽四糖和麦芽五糖,其中麦芽四糖和麦芽五糖的和达到69.62%。酶解产物对羟自由基和DPPH自由基均有清除作用,对羟自由基的清除效果要好于对DPPH自由基的清除。

CRISPR基因编辑技术研究进展及其在水生生物中的应用

CRISPR基因编辑技术主要包括CRISPR/Cas9技术和CRISPR/Cpf1技术,与以往的基因编辑技术相比,具有高效、简便、低廉等优点,因此在过去短短的几年里,该基因编辑技术被大量应用于拟南芥(Arabidopsis thaliana)、水稻(Oryza sativa)、小鼠(Mus musculus)、猪(Sus scrofa)等陆生生物基因编辑相关研究中。目前,该技术在水生生物中也得到了应用,如在模式生物与疾病模型的构建、基因功能解析与筛选、水生生物新品种选育、疾病控制及海洋药物研发等方面。在阐述CRISPR基因编辑技术相关结构、作用机制和与其它基因编辑技术比较的基础上,对其在水生生物多个方面的应用情况进行了综述,旨在为从事相关研究的科研工作者们提供帮助。

基于核酸适配体的生物传感技术检测食源性致病菌研究进展

食品供应的全球化导致食源性疾病传播快、分布广,严重威胁人类健康。病原检测需要特异性强和灵敏度高的方法。核酸适配体是可以识别并与多种类型靶标分子的单链DNA或RNA结合。基于核酸适配体的生物传感器特异性好、灵敏度高、易储存,为食源性致病菌快速检测提供了新的方法。本文介绍了核酸适配体的特点和筛选技术,综述了基于核酸适配体的电化学、比色、荧光、表面增强拉曼散射和质量生物传感器技术的基本原理及其在食源性致病菌检测中的应用,以期为开发高效、精准检测食源致病菌技术提供参考。

半滑舌鳎室外池塘越冬及混养技术

半滑舌鳎肉质鲜美、营养丰富,具有较高的养殖空间及良好的经济效益,但其自然越冬成活率低的问题已严重制约了半滑舌鳎养殖产业的可持续发展。为此,在江苏连云港市开展了半滑舌鳎室外池塘自然越冬养殖试验,并进行半滑舌鳎混养试验。结果显示:通过池塘改造能够使半滑舌鳎顺利越冬,成活率高达71.7%,收获达到上市规格的半滑舌鳎(0.4 kg/尾左右)760.1 kg;此外通过混养中国对虾、三疣梭子蟹、美洲帘蛤经济品种,使得塘口整体利润达到93286.36元/hm^(2),产出投入比为1.67,池塘养殖效益处于全国前列。该研究解决了半滑舌鳎在江苏池塘中自然越冬成活率低的难题,最大化提高了池塘的经济效益,为半滑舌鳎在江苏地区池塘养殖的推广提供了技术参考。

含5-巯基-1,3,4-噻二唑磺胺衍生物的合成

1,3,4-噻二唑核是最重要的杂环核之一,是许多天然产物和药物的共同特征。以1,3,4-噻二唑为起始原料,经卤代、酰化及水解反应合成了7种未见报道的新型5-巯基-1,3,4-噻二唑磺胺衍生物,利用红外光谱、核磁共振氢谱和高分辨质谱表征了化合物的结构;新合成化合物在丰富该类化合物的同时,也为1,3,4-噻二唑衍生物的合成提供了参考。

限制性内切酶Bsa I的分离纯化与结晶及其硒代衍生物的制备

目的:筛选并优化限制性内切酶Bsa I的三维结构样品制备的方法。方法:本课题采用大肠杆菌表达系统表达Bsa I蛋白及其硒代衍生物。首先构建重组表达载体pBAD-Bsa I,转化到大肠杆菌(E.coli)ER2566中进行表达,并采用亲和层析和阴离子交换层析进行纯化。然后利用质谱、圆二色谱的方法测试硒代蛋白衍生情况,并对其进行酶活测定。最后采用坐滴法进行初步的晶体生长研究。结果:通过两步纯化方法获得了纯度大于90%的重组Bsa I和Se-Bsa I硒代蛋白;经质谱检测发现重组Se-Bsa I蛋白中的11个甲硫氨酸全部硒代,圆二色谱检测和酶活测试确定了硒代对Bsa I蛋白的结构和活性无明显影响。结晶实验显示重组Bsa I蛋白不仅可以在0.2 mol/L酸镁四水合物、pH6.5的0.1 mol/L二甲胂酸钠三水合物、20%聚乙二醇8000的条件下生长出颗粒状结晶,而且可以在pH4.6的0.1 mol/L三水醋酸钠、2 mol/L硫酸铵的条件下生长出球状结构晶体。结论:本研究成功实现了BsaI蛋白及其硒代蛋白的重组表达,并对蛋白晶体条件进行初筛,旨为解析BsaI蛋白三维结构提供一定的参考。

含1,3,4-噻二唑结构的酰胺类衍生物的合成及生物活性研究

随着养殖技术不断提高,水产养殖向高密度、集约化发展的同时,养殖水产品弧菌所引起的疾病也日趋严重,这类疾病不仅给水产养殖业带来了巨大的损失,也引起了人们的饮食健康问题,因此,水产养殖业对于新型安全高效抗菌药的需求迫在眉睫。以醛类化合物为原料,与硫代氨基脲形成希夫碱类化合物,成环后生成1,3,4-噻二唑类衍生物,并与不同链长的酰氯反应,合成6个含1,3,4-噻二唑结构的酰胺类衍生物,所有化合物的结构经IR、1 H NMR以及HR-MS(ESI)确证。采用牛津杯法测试目标化合物对霍乱弧菌和副溶血弧菌的抑菌圈直径及最小抑菌浓度(MIC)。生物活性测试结果表明:化合物4b对霍乱弧菌的抑菌圈直径为11.79±0.15 mm,化合物4a和4c哈维氏弧菌的抑菌圈直径分别为17.53±0.08 mm、19.37±0.56 mm,MIC均为0.25 mg·mL^(-1)。化合物4a、4b和4c对海洋弧菌具有较好抑制活性,可为后续水产抗菌药物的研发提供理论基础。

虾蟹混养池塘中微生物群落结构及抗性基因

为比较不同种类三疣梭子蟹与脊尾白虾混养池塘中环境微生物的种类、丰度及群落结构差异,综合水质监测、宏基因组测序等方法对不同类型养殖池塘的理化参数、微生物多样性以及抗性基因进行比较分析。结果表明,在整个养殖周期中,环境微生物在门水平上均以变形菌门为主,其相对丰度最高。此外,微生物多样性和功能基因比较分析显示,不同种类三疣梭子蟹混养池塘中微生物种群相对丰度存在差异,且对应的优势功能基因也存在差异,总体上以参与新陈代谢功能为主。环境抗性基因时空比较分析结果显示,养殖水环境中抗性基因在养殖早期阶段主要为磷酸乙醇胺转移酶MCR,中后期为β型-内酰胺酶,在养殖全周期底泥环境中,内氟喹诺酮类和四环素为相对丰度最高的抗性基因。对虾蟹混养池塘环境微生物的多样性、结构组成等进行研究,可为三疣梭子蟹优质种苗的选择、人工养殖管理技术等提供理论依据,推动水产养殖可持续性发展。研究养殖水体中ARGs的分布、丰度和变化对水质评价和污染控制具有重要意义。

条斑紫菜贝壳丝状体人工育苗技术研究进展

从条斑紫菜育苗方式、育苗用基质材料及育苗调控技术3个方面,简述了条斑紫菜人工育苗技术的研究进展。指出:贝壳丝状体育苗因其劳动力成本过高、效率偏低、劳动密集型产业模式等问题,已成为制约紫菜行业可持续发展的因素之一;在孢子的形成、放散及其同步化精准调控技术成熟前,自由丝状体育苗及体细胞育苗技术很难进行大面积推广。提出:可以尝试通过研制替代贝壳的块状新型仿生材料,提高育苗的管理效率,降低人工成本。

米曲霉和鲁氏酵母协同发酵优化合浦珠母贝肉酶解液风味

为改善合浦珠母贝肉酶解液风味,采用米曲霉和鲁氏酵母对合浦珠母贝肉酶解液进行协同发酵,并采用正交试验法对其工艺条件进行优化。以发酵液风味值及游离氨基态氮含量为指标,研究菌种比、接种量、发酵温度和发酵时间对合浦珠母贝肉发酵液风味改善的影响。结果表明,米曲霉和鲁氏酵母协同发酵工艺的最佳条件为:米曲霉∶鲁氏酵母=1∶2、接种量4%、发酵温度32℃、发酵时间80h,该条件下,所得合浦珠母贝肉酶解发酵液的风味值评分与游离氨基态含量分别为96.77与2.83g/L,分别比发酵前提高了59.40%与26.34%,贝肉酶解液风味得到显著改善。该研究结果对以合浦珠母贝肉为原料开发海鲜调味料提供了理论基础。

SNP分子标记技术在经济甲壳动物中的应用进展

作为第三代分子标记,单核苷酸多态性标记(SNP)具有丰富度高、密度大、稳定性强、共显性等特点,成为目前虾、蟹等经济甲壳动物中应用最广泛的分子标记技术。本文对经济甲壳动物中SNP技术的发展及其在高密度遗传连锁图谱的构建、种质资源遗传多样性分析、分子辅助育种等方面的应用进展进行了综述,并提出了未来有待加强的研究方向,以期为经济甲壳动物种质资源的开发和利用提供理论指导。

国外养殖尾水排放要求对中国水产养殖业绿色发展的启示

本文通过总结国外一些发达国家和地区及国际组织(全球水产联盟、欧盟和世界银行)有关水产养殖尾水排放要求的概况,梳理了当前中国水产养殖尾水排放标准状况,并将国内外养殖尾水排放要求进行了对比分析。结果表明:在侧重点方面,国外更侧重从源头减少污染物排放,注重过程管理如BMP管理(best management practices,最佳管理实践)、许可证制度,尽可能从源头减少污染物排放;在污染控制模式方面,国外多采取浓度控制和总量控制相结合的控制模式,中国多采取浓度控制模式;在污染控制项目方面,除中国主要控制的5项污染物项目(悬浮物、pH、化学需氧量、氮和磷营养盐)外,溶解氧、大肠杆菌和油脂类物质等污染物项目在国外也普遍关注较多;在污染物排放浓度限值方面,国内外也存在一定程度差别,其中,中国水产养殖尾水一级排放标准略高于国外大部分国家的标准,二级排放标准则低于国外标准。在分析对比基础上,从强化源头控制、做好过程监管、创新末端治理等方面,对中国养殖尾水排放标准的制订提出了建议,以期为中国各地水产养殖尾水排放治理和促进水产养殖业绿色发展提供借鉴。

石莼类菌孢素氨基酸的提取工艺及对副溶血弧菌的抑菌机理

为探明石莼类菌孢素氨基酸(MAAs)的提取工艺及对副溶血弧菌的抑菌机理,本研究采用单因素实验和响应面优化试验,分析了液固比、提取温度和提取时间对石莼MAAs得率的影响,并对MAAs进行了硅胶柱层析分离以及HPLC和ESI-MS鉴定。通过扫描、荧光显微镜观察胞内核酸、蛋白质的泄露及DNA分解等分析MAAs对副溶血弧菌的抑菌机理。结果表明,石莼MAAs的最佳提取参数为液固比25:1 mL/g、提取温度40℃和提取时间118 min,制备到的MAAs得率为179.34±3.91 mg/g。石莼MAAs明显破坏了副溶血弧菌的细胞膜,导致了胞内核酸和蛋白质泄露,并促使菌体内DNA发生分解。MAAs经硅胶柱层析分离获得2个组分,经鉴定组分H2为shinorine,其在石莼干粉末中含量可达10.32 mg/g。本研究为石莼MAAs的制备和副溶血弧菌的生物防治提供了技术参考。

高碳低氮条件下培养基中磷水平对莱茵衣藻生长及油脂合成的影响

为进一步提高莱茵衣藻的生物量和油脂含量,在前期已明确最佳碳氮水平的基础上,通过分析不同磷水平下莱茵衣藻生物量、油脂含量、叶绿素a和叶绿素b含量、油脂脂肪酸组成及含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量等指标的变化,探究高碳低氮条件下培养基中磷水平(0P、1/8P、1/4P、2/4P、4/4P、5/4P)对该藻生长及油脂积累的影响。结果表明:随着培养基中磷水平的增加,莱茵衣藻生物量、油脂含量和油脂产率呈先增加后降低的趋势,培养5 d,磷水平1/8P时的生物量、油脂含量和油脂产率最高,分别为2.27 g/L、43.35%和191.31 mg/(L·d),分别比0P时提高91.55%、13.09%和1.23倍;培养5 d,磷水平5/4P时叶绿素a和叶绿素b含量最高,分别达到5.15 mg/L和3.46 mg/L,分别比0P时高2.30倍和0.65倍;当磷水平为1/8P~5/4P时,莱茵衣藻油中各脂肪酸含量总体差异不显著,但其多不饱和脂肪酸含量均显著低于0P时的,饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸含量则显著高于0P时的;随培养基中磷水平的增加,可溶性糖含量呈上升趋势,而可溶性蛋白含量呈降低趋势。综上,在高碳低氮条件下,与常规磷水平培养基培养相比,适当降低培养基中磷水平可进一步提高莱茵衣藻的生物量和油脂含量,同时获得较高的可溶性糖和可溶性蛋白含量。

响应面法优化紫贻贝脱腥及预处理加工工艺

近些年来,预制菜成为人们日常生活中的餐桌美食,为开发紫贻贝预制菜,以紫贻贝为原料,改善紫贻贝的腥味和预处理加工工艺。首先研究了紫贻贝原料的脱腥工艺,以感官指标为考察对象,通过单因素试验和响应面分析法优化工艺参数,最终确定100 mL脱腥液中含有料酒3.5 g、姜5 g、葱4 g和花椒1.1 g。在脱腥的基础上,以质构、蒸煮损失率和色差为指标,通过单因素试验和正交试验对紫贻贝预处理工艺进行研究,得到最佳工艺参数:腌制时间40 min、汆水时间4 min和汆水温度90℃。该试验为紫贻贝预制菜产品的开发提供了理论依据。