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沙漠微生物源活性天然产物研究进展

微生物学通报 2024年第9期51卷 3303-3316页

作者：牛小敏吴玉洁于雪章高森张威中国科学院西北生态环境资源研究院、甘肃省极端环境微生物重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院西北生态环境资源研究院寒旱区水土资源研究室甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100049

微生物来源的活性天然产物由于其多种多样的生物活性已被广泛应用于农业、医疗保健等多个领域,是天然药物前体的主要来源。21世纪以来,新活性天然产物的挖掘速度急剧放缓,而对于活性天然产物的需求却在不断增多,因此迫切需要开发出新型... 详细信息

微生物来源的活性天然产物由于其多种多样的生物活性已被广泛应用于农业、医疗保健等多个领域,是天然药物前体的主要来源。21世纪以来,新活性天然产物的挖掘速度急剧放缓,而对于活性天然产物的需求却在不断增多,因此迫切需要开发出新型的活性天然产物。沙漠是地球上最大的陆地生态系统,并且由于其昼夜温差大、低水活性、养分匮乏、高强的紫外线辐射等非生物因子胁迫条件下,生存其中的微生物由于其特殊的生态适应性可能进化出特殊的生理生化途径,产生结构新颖的活性天然产物。本文主要综述了近年来沙漠微生物来源的抗菌活性、抗辐射抗氧化活性和抗肿瘤抗癌活性天然产物研究现状,为微生物活性天然产物的开发应用提供指引和参考。

关键词：沙漠微生物活性天然产物抗菌活性抗辐射抗氧化活性抗肿瘤抗癌活性

骨形态发生拮抗蛋白1参与调控脂毒性介导的胰岛β细胞功能障碍

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中华内分泌代谢杂志 2024年第5期40卷 407-413页

作者：陈鸿伟魏紫奕陈宁欣刘月韩亭亭胡耀敏上海交通大学医学院附属仁济医院老年医学科上海200000

目的探索骨形态发生拮抗蛋白1(Gremlin-1)在脂毒性介导的胰岛β细胞功能障碍中的作用和机制。方法利用棕榈酸(palmitic acid, PA)处理小鼠胰岛β细胞(MIN6)作为脂毒性介导胰岛β细胞功能障碍模型, 首先考察PA引起的脂质沉积及胰岛素分... 详细信息

目的探索骨形态发生拮抗蛋白1(Gremlin-1)在脂毒性介导的胰岛β细胞功能障碍中的作用和机制。方法利用棕榈酸(palmitic acid, PA)处理小鼠胰岛β细胞(MIN6)作为脂毒性介导胰岛β细胞功能障碍模型, 首先考察PA引起的脂质沉积及胰岛素分泌水平改变, 明确脂毒性对胰岛β细胞的影响, 进一步利用qPCR、Western blot等方法考察PA对Gremlin-1表达及其下游信号通路BMP4/Smads的影响。随后利用重组小鼠Gremlin-1和BMP信号通路抑制剂LDN193189干预细胞, 并与对照组进行比较。结果 PA刺激能够降低胰岛β细胞活力及胰岛素分泌能力(P<0.05)。同时, PA能够抑制细胞Gremlin-1的表达和分泌, 增加BMP-4及其下游Smad-1、Smad-5的表达(P<0.05)。利用重组小鼠Gremlin-1蛋白干预细胞可使细胞的胰岛素分泌显著升高, 同时BMP4/Smads信号通路中的关键分子表达降低(P<0.05)。而抑制BMP4/Smads信号通路可改善PA导致的胰岛β细胞功能障碍。结论 Gremlin-1参与调控脂毒性介导的胰岛β细胞功能障碍, 该作用可能与BMP4/Smads信号通路激活有关。

关键词：脂毒性胰岛β细胞骨形态发生拮抗蛋白1 BMP4/Smads信号通路

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丙酸的合成生物制造

生物工程学报 2024年第8期40卷 2678-2694页

作者：郑棚闫更轩王丽敏张云志陶勇于波中国科学院微生物研究所微生物生理与代谢工程研究室北京100101 黑龙江省科学院微生物研究所黑龙江哈尔滨150010

丙酸是一种重要的C3平台化合物,在食品、药品和化工等领域应用广泛。以石油等化工产品为原料通过化学途径合成,环境污染严重且不可持续。近些年,利用微生物转化可再生资源生产丙酸受到了广泛关注。本文聚焦丙酸生物制造技术,首先综述了... 详细信息

丙酸是一种重要的C3平台化合物,在食品、药品和化工等领域应用广泛。以石油等化工产品为原料通过化学途径合成,环境污染严重且不可持续。近些年,利用微生物转化可再生资源生产丙酸受到了广泛关注。本文聚焦丙酸生物制造技术,首先综述了传统丙酸杆菌代谢工程改造和在大肠杆菌及酿酒酵母等异源宿主中重构丙酸合成途径的研究;其次重点讨论了基于合成生物学技术,通过对恶臭假单胞菌KT2440的途径设计和改造,实现其利用L-苏氨酸或生物基1,2-丙二醇为原料的高效生物催化合成高纯度丙酸的最新进展。

关键词：丙酸代谢工程 L-苏氨酸生物制造

玉米ACO基因家族生物信息学及表达模式分析

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中国农业科学 2024年第7期57卷 1308-1318页

作者：王程泽张燕付伟贾京哲董金皋申珅郝志敏河北农业大学生命科学学院/华北作物改良与调控国家重点实验室/河北省农业微生物生物信息利用技术创新中心/河北省植物生理与分子病理学重点实验室邯郸学院

【目的】对玉米1-氨基环丙烷-1-羧酸氧化酶ACO基因家族进行全基因组鉴定，分析其在玉米不同器官和不同发育时期以及响应外源激素和病菌侵染中的表达模式，为明确玉米ACO基因家族功能打下基础。【方法】利用生物信息学方法，在玉米B73自... 详细信息

【目的】对玉米1-氨基环丙烷-1-羧酸氧化酶ACO基因家族进行全基因组鉴定，分析其在玉米不同器官和不同发育时期以及响应外源激素和病菌侵染中的表达模式，为明确玉米ACO基因家族功能打下基础。【方法】利用生物信息学方法，在玉米B73自交系基因组中鉴定ACO，对其基因结构、蛋白质理化性质、家族成员间的亲缘关系以及保守基序进行分析，利用实时荧光定量PCR(real-time fluorescence quantitative PCR,qRT-PCR)技术分析ZmACO基因家族的表达模式。【结果】除ZmACO11外，ZmACO家族成员均具有Fe2+离子结合位点和底物抗坏血酸结合位点。系统发育分析显示，ZmACO2与ScACO在同一分支，亲缘关系较近，Bootstrap值达98。基因表达分析表明，ZmACO2、5、9、15、20、35在各发育时期均活跃表达，且在叶片中呈优势表达，因此选择上述6个基因进行下一步检测。喷施乙烯利后，上述6个基因的表达均有所波动，其中ZmACO2的表达量受影响较大，变化幅度在8倍左右。在乙烯利处理的0—24 h内这6个基因的表达量存在波动，但在处理后24 h,6个基因的表达量均接近0。水杨酸处理后，ZmACO5的表达量受影响较大，变化倍数在2倍左右。其他基因的表达量在处理后24 h均接近0。ZmACO9、35在3—12 h的表达量存在波动，ZmACO2、15、20表达量呈下调趋势。在响应生物胁迫方面，接种玉米大斑病菌（Setosphaeria turcica）后，ZmACO5、9的表达量变化幅度最大，在接种后第10天，这两个基因的表达量分别升至对照组的50和60倍。接种玉米小斑病菌（Cochlibolus heterostrophus）后，ZmACO5的表达量变化幅度较大，变化倍数在40—90倍。接种立枯丝核菌（Rhizoctonia solani）后，ZmACO5、35表达量变化幅度最大，在病菌接种的第3天达到200倍。【结论】ZmACO2、5、20、35在玉米生长发育过程中表达变化最活跃；施加外源乙烯利和水杨酸可以对ZmACO的表达水平造成显著影响。病菌侵染玉米后ZmACO的表达水平产生显著变化，与生物胁迫应答关系密切。

关键词：玉米ACO基因家族实时荧光定量PCR 基因表达乙烯利水杨酸玉米大斑病菌玉米小斑病菌立枯丝核菌

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添加大蒜汁对东北酸菜的研究

微生物学报 2024年

作者：孙全敏赵露陈文丽吴家明迟乃玉王晓辉张庆芳大连大学生命健康学院辽宁省海洋微生物工程技术研究中心大连市海洋微生物工程重点实验室大连市合成生物学重点实验室

【目的】通过在东北酸菜中添加大蒜汁，研究不同大蒜汁浓度对东北酸菜发酵过程的影响，以自然发酵酸菜为对照，对发酵过程中理化指标和OD600进行监测，探究蒜汁浓度对酸菜发酵过程物种丰富度、细菌菌群结构和丰度的影响。【方法】利用16... 详细信息

【目的】通过在东北酸菜中添加大蒜汁，研究不同大蒜汁浓度对东北酸菜发酵过程的影响，以自然发酵酸菜为对照，对发酵过程中理化指标和OD600进行监测，探究蒜汁浓度对酸菜发酵过程物种丰富度、细菌菌群结构和丰度的影响。【方法】利用16S rRNA基因高通量测序技术对发酵后期不同蒜汁浓度的酸菜样品测序，并对蒜风味酸菜进行了模糊数学的感官评价，从中筛选出发酵性能优良的乳酸菌。【结果】不同大蒜汁浓度对pH值与OD600影响较小，但可以明显降低“亚硝峰”峰值；添加0.2%-0.4%的蒜汁浓度，有利于乳植杆菌属(Lactiplantibacillus)的生长且添加蒜汁发酵的物种丰富度高于自然发酵，0.3%蒜汁浓度的发酵液物种丰富度最高，种属数远高于其他浓度；模糊数学感观评价结果显示，0.3%蒜汁酸菜成品品质最好，能使酸菜呈现更好的感观品质和外观颜色，观察到物种丰富度高、种属数多的样品和东北酸菜感官评价的结果一致，并从中筛出一株发酵性能优良乳酸菌，鉴定为戊糖乳植物杆菌，其发酵特性产酸最多，亚硝酸盐降解率最高，还具有一定的耐蒜性。【结论】本研究为乳酸菌发酵剂的开发提供菌种来源，为蒜风味酸菜产业化奠定理论基础。

关键词：大蒜汁酸菜菌群结构模糊数学乳酸菌

基于SVM算法的超声波速度-土壤含水率估计模型

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华中农业大学学报 2024年第2期43卷 247-253页

作者：陈盈宜潘丽敏叶勇李君黄光文华南农业大学工程学院广州510642 岭南现代农业科学与技术广东省实验室广州510642

为快速准确获取土壤含水率信息,便于农业精准灌溉,引入支持向量机算法(SVM)对4种不同干湿交替处理下超声波速度与土壤含水率进行拟合分析和回归训练优化,构建基于超声波速度的土壤含水率预测模型。结果显示,与传统的烘干法相比较,利用... 详细信息

为快速准确获取土壤含水率信息,便于农业精准灌溉,引入支持向量机算法(SVM)对4种不同干湿交替处理下超声波速度与土壤含水率进行拟合分析和回归训练优化,构建基于超声波速度的土壤含水率预测模型。结果显示,与传统的烘干法相比较,利用该模型在田间验证土壤含水率,平均相对误差为1.5%左右。研究结果表明,基于SVM模型构建的超声波速度-土壤含水率预测模型能够较好地描述被研究区域内土壤含水率,可为利用超声波特性实现对农田土壤水分的持续监测提供参考。

关键词：土壤含水率超声波速度 SVM算法干湿交替

妊娠中期胎膜早破孕妇不同程度阴道流液期待治疗的可行性研究

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中华妇产科杂志 2024年第2期59卷 121-129页

作者：高艺敏吴素慧尚海霞杨彦林周博慧杨肸山西白求恩医院、山西医科大学第三医院妇产科太原030032

目的探讨妊娠中期胎膜早破孕妇不同程度阴道流液给予期待治疗的可行性。方法采用回顾性队列研究方法,收集2012年7月至2022年7月于山西白求恩医院诊断为妊娠中期胎膜早破并坚决要求继续妊娠的孕妇103例,根据阴道流液程度分为破裂组(有典... 详细信息

目的探讨妊娠中期胎膜早破孕妇不同程度阴道流液给予期待治疗的可行性。方法采用回顾性队列研究方法,收集2012年7月至2022年7月于山西白求恩医院诊断为妊娠中期胎膜早破并坚决要求继续妊娠的孕妇103例,根据阴道流液程度分为破裂组(有典型阴道流液,48例)和渗漏组(无典型阴道流液,55例)。比较两组孕妇的破膜潜伏期(胎膜破裂至终止妊娠的间隔时间)、终止妊娠孕周、终止妊娠指征及方式、孕妇感染相关指标及围产儿结局。采用单因素回归模型比较不同程度阴道流液胎膜早破孕妇的母儿结局。结果(1)产科相关指标:渗漏组与破裂组孕妇的破膜孕周比较,差异无统计学意义(P>0.05);但渗漏组孕妇的破膜潜伏期>28 d的占比显著高于破裂组[分别为42%(23/55)、13%(6/48);χ^(2)=33.673,P0.05)。终止妊娠方式,渗漏组中期引产或自发宫缩的发生率显著低于破裂组[分别为53%(29/55)、81%(39/48);χ^(2)=9.295,P=0.002];剖宫产率及阴道分娩率两组分别相比,差异均无统计学意义(P均>0.05)。(3)感染相关指标:渗漏组孕妇羊膜腔感染的发生率显著高于破裂组[分别为31%(17/55)、13%(6/48);χ^(2)=4.003,P=0.045];但两组孕妇的炎症指标升高程度、子宫颈分泌物细菌培养阳性率及组织绒毛膜羊膜炎的发生率分别比较,差异均无统计学意义(P均>0.05)。(4)围产儿结局:渗漏组的新生儿活产率显著高于破裂组[分别为51%(28/55)、27%(13/48);χ^(2)=5.119,P=0.024],活产新生儿1分钟Apgar评分>7分的比例显著高于破裂组[分别为38%(21/55)、17%(8/48);χ^(2)=4.850,P=0.028];但两组活产新生儿出生体重及新生儿合并症的发生率分别比较,差异均无统计学意义(P均>0.05)。(5)单因素回归分析结果显示,与破裂组比较,渗漏组孕妇终止妊娠孕周≥28周(RR=2.521,95%CI为1.314~4.838;P=0.002)、羊膜腔感染(RR=2.473,95%CI为1.061~5.764;P=0.025)、围产儿存活(RR=1.880,95%CI为1.104~3.199;P=0.014)的发生率均显著升高。结论与妊娠中期有典型阴道流液的胎膜早破孕妇比较,无典型阴道流液的孕妇给予期待治疗更具可行性,可有效延长孕周,减少羊膜腔感染的发生,提高围产儿活产率。

关键词：妊娠中期胎膜早破观察性等待妊娠结局

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交配前后雌雄桑蚕蛾营养价值评价

食品与发酵工业 2024年第2期50卷 145-152页

作者：林碧敏钟杨生潘子文张莹严会超陈芳艳华南农业大学基础实验与实践训练中心广东广州510642 华南农业大学动物科学学院广东广州510642

为深入了解桑蚕蛾的营养物质成分,检测了交配前后9芙雌雄蚕蛾蛋白质、脂肪酸和氨基酸的组成和含量。通过粗蛋白、粗脂肪、不饱和脂肪酸含量、动脉粥样硬化指数(indices of atherogenicity,IA)、血栓形成指数(thrombogenicity,IT)以及氨... 详细信息

为深入了解桑蚕蛾的营养物质成分,检测了交配前后9芙雌雄蚕蛾蛋白质、脂肪酸和氨基酸的组成和含量。通过粗蛋白、粗脂肪、不饱和脂肪酸含量、动脉粥样硬化指数(indices of atherogenicity,IA)、血栓形成指数(thrombogenicity,IT)以及氨基酸评分、化学评分、必需氨基酸指数(essential amino acid index,EAAI)、营养指数(nutrition index,NI)和生物价(biological value,BV)等指标评价了蚕蛾的营养价值。结果表明,蚕蛾氨基酸和不饱和脂肪酸含量丰富,交配前雌蛾蛋白质(21.6%,鲜重)、总氨基酸(46.94 g/100 g)、必需氨基酸含量(15.86%)以及EAAI(99.33)、NI(21.45)和BV(96.57)最高,同时含有丰富的甜味、药效和支链氨基酸,粗脂肪含量(7.11%,鲜重)低,多不饱和脂肪酸占比(78.18%)高,IA(0.21)和IT(0.14)低,是理想的蛋白源。交配后的雄蛾粗脂肪(24.46%,鲜重)、不饱和脂肪酸(44.31 g/100 g)、亚麻酸含量(19.37 g/100 g)最高,IA(0.28)和IT(0.22)指数较低,是提取不饱和脂肪酸的优质原料。该研究为桑蚕蛾在食品领域的开发应用提供了理论依据。

关键词：桑蚕蛾粗蛋白粗脂肪脂肪酸氨基酸营养评价

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无溶剂磺酸/羧酸型水性聚氨酯的制备及性能

塑料工业 2024年第8期52卷 33-41页

作者：施艺菲张智轩陈豪伟刘孝波黄宇敏电子科技大学材料与能源学院四川成都611731 四川省碳氮高分子新材料工程技术研究中心四川成都611731 广东鸿昌化工有限公司广东佛山528329

采用一步法合成了一系列磺酸/羧酸型水性聚氨酯(WPU),通过调节异氰酸根基团与羟基的物质的量比(R值)、磺酸/羧酸亲水扩链剂的用量复配比例降低预聚体黏度,实现了无溶剂型WPU的制备。本研究以聚醚、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料,... 详细信息

采用一步法合成了一系列磺酸/羧酸型水性聚氨酯(WPU),通过调节异氰酸根基团与羟基的物质的量比(R值)、磺酸/羧酸亲水扩链剂的用量复配比例降低预聚体黏度,实现了无溶剂型WPU的制备。本研究以聚醚、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料,双羟甲基丙酸(DMPA)、N,N-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸钠(BES-Na)为亲水扩链剂合成一系列WPU,并研究了R值、中和度、亲水扩链剂含量(亲水扩链剂质量占预聚体总质量的百分数)及比例(磺酸型扩链剂物质的量占扩链剂总物质的量的百分数)对水性聚氨酯乳液及成膜性能的影响。结果表明,随着扩链剂总量的增大,乳液固含量降低,胶膜硬度增大,吸水率上升。磺酸/羧酸的复配使用赋予了WPU良好的性能,本研究所制备WPU的5%失重温度均高于300℃,固含量均高于38%,乳液粒径显示良好的多峰分布趋势。其中,当R=1.5,中和度100%,扩链剂总量为3.55%,BES-Na占比6%时,WPU乳液平均粒径为310.6 nm,乳液粒径呈良好的双峰分布,大/小粒子粒径之比为7.8,WPU胶膜拉伸强度3.9 MPa,断裂伸长率为631.1%,WPU胶膜硬度达到5 H,附着力等级为0级,综合性能最佳。

关键词：水性聚氨酯无溶剂磺酸/羧酸复配一步法