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1株新型降解玉米赤霉烯酮的沙福芽孢杆菌及其关键酶分析

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食品科学 2023年第22期44卷 165-172页

作者：赵程程孙长坡孙晶王峻刘虎军国家粮食和物资储备局科学研究院北京100037

以玉米赤霉烯酮(zearalenone,ZEN)为主要碳源,采用富集培养法从小麦样品中分离获得1株快速降解ZEN的微生物菌株。通过形态学观察、16S rDNA及促旋酶B亚单位(gyrase B,gyrB)基因序列分析,初步鉴定该菌株为沙福芽孢杆菌(Bacillus safensi... 详细信息

以玉米赤霉烯酮(zearalenone,ZEN)为主要碳源,采用富集培养法从小麦样品中分离获得1株快速降解ZEN的微生物菌株。通过形态学观察、16S rDNA及促旋酶B亚单位(gyrase B,gyrB)基因序列分析,初步鉴定该菌株为沙福芽孢杆菌(Bacillus safensis),命名为M7L4,该菌株在基础盐培养基中培养24 h可将10μg/mL的ZEN完全降解。质谱分析表明,M7L4的活细胞可将ZEN转化为m/z 397.1的新型磷酸化衍生物ZEN-磷酸盐(ZEN-phosphate,ZEN-P)。以菌株M7L4的基因组为模板,扩增出转化ZEN的关键酶磷酸烯醇丙酮酸利用酶(phosphoenolpyruvate-utilizing enzyme,PUE)基因BsaPUE,在大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达并纯化。重组酶BsaPUE具有磷酸转移酶活性,在有ATP和Mg^(2+)存在的情况下,30 min内可将10μg/mL ZEN完全转化为ZEN-P。沙福芽孢杆菌及其磷酸转移酶可为生物去除ZEN提供有效的材料资源。

关键词：玉米赤霉烯酮芽孢杆菌降解玉米赤霉烯酮-磷酸盐

玉米赤霉烯酮降解酶ZHD795编码基因克隆及降解活性研究

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食品科学技术学报 2018年第6期36卷 28-32页

作者：柴成梁常晓娇王楠希孙晶孙长坡国家粮食和物质储备局科学研究院北京100037

玉米赤霉烯酮(zearalenone, ZEN)是主要由镰刀菌属产生的一类极易污染粮食作物的真菌毒素。利用生物酶的专一性破坏ZEN的分子结构是消除ZEN污染的有效手段。筛选得到一株可以高效降解ZEN的微生物菌株,通过基因组测序得到了该菌株的全基... 详细信息

玉米赤霉烯酮(zearalenone, ZEN)是主要由镰刀菌属产生的一类极易污染粮食作物的真菌毒素。利用生物酶的专一性破坏ZEN的分子结构是消除ZEN污染的有效手段。筛选得到一株可以高效降解ZEN的微生物菌株,通过基因组测序得到了该菌株的全基因组序列信息。以ZEN降解酶ZHD101序列为模板与测得的全基因进行序列比对,得到了同源序列ZHD795。在体外重组表达ZHD795蛋白,经亲和色谱纯化后对ZEN分子进行降解活性实验,HPLC结果表明,ZHD795蛋白可以降解ZEN分子;同时比较了ZHD795与ZHD101对ZEN的降解活性,在相同条件下ZHD795对ZEN的降解活性是ZHD101的2. 5倍,从而获得了一个具有良好应用前景的高活性ZEN降解酶。

关键词：玉米赤霉烯酮蛋白表达纯化降解酶活性 ZHD101 ZHD795

苏云金芽胞杆菌G03 spoIVF操纵子敲除对芽胞和晶体形成的影响

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微生物学报 2007年第4期47卷 583-587页

作者：孙长坡宋福平张杰黄大昉中国农业科学院植物保护所植物病虫害生物学国家重点实验室北京100094 中国农业科学院生物技术研究所北京100081

spoIVF是一个普遍存在于芽胞杆菌中的操纵子。在枯草芽胞杆菌中,它编码的两个蛋白是芽胞形成所必需的。采用基因重组技术敲除了苏云金芽胞杆菌G03菌株中的spoIVF操纵子,构建了spoIVF缺失株G03(spoIVF-)。研究表明:该突变株丧失了形成芽... 详细信息

spoIVF是一个普遍存在于芽胞杆菌中的操纵子。在枯草芽胞杆菌中,它编码的两个蛋白是芽胞形成所必需的。采用基因重组技术敲除了苏云金芽胞杆菌G03菌株中的spoIVF操纵子,构建了spoIVF缺失株G03(spoIVF-)。研究表明:该突变株丧失了形成芽胞和晶体的能力。lacZ基因与cry1Aa基因的启动子融合表达分析发现:突变株中的cry1Aa基因的活性严重降低。利用载体pSTK携带spoIVF操纵子在突变株中的表达,使突变株部分恢复了产胞和形成杀虫晶体蛋白的能力。这说明spoIVF操纵子是所必需的,同时该操纵子还影响σE因子控制的cry1Aa基因表达。

关键词：苏云金芽胞杆菌芽胞晶体 spoIVF操纵子

玉米赤霉烯酮生物脱毒及降解酶分子改造研究进展

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食品与发酵工业 2024年第16期50卷 367-377页

作者：李晨亮孙长坡管骁常晓娇上海理工大学健康科学与工程学院上海200093 国家粮食和物资储备局科学研究院北京100037 国家粮食和物资储备局标准质量中心北京100834

玉米赤霉烯酮(zearalenone, ZEN)是由镰刀菌(Fusarium)产生的真菌毒素,严重威胁人畜健康。生物降解作为一种靶向性强、绿色、安全的脱毒方法受到广泛关注,但因稳定性和催化效率等问题限制了其在工业上的应用。近年来,随着计算生物学的... 详细信息

玉米赤霉烯酮(zearalenone, ZEN)是由镰刀菌(Fusarium)产生的真菌毒素,严重威胁人畜健康。生物降解作为一种靶向性强、绿色、安全的脱毒方法受到广泛关注,但因稳定性和催化效率等问题限制了其在工业上的应用。近年来,随着计算生物学的不断发展,人们以蛋白质分子设计和结构模拟为基础在提高酶活力和稳定性,以及优化底物选择性等方面取得了一些进展。该文系统综述了ZEN降解酶的挖掘及生物催化机理,总结了基于蛋白质结构设计策略提高ZEN降解酶性能的研究进展,旨在为工业化ZEN降解酶制剂的开发及粮油食品中真菌毒素的系统控制提供指导。

关键词：真菌毒素玉米赤霉烯酮生物脱毒降解酶分子改造

生物技术在粮食及制品真菌鉴定和毒素检测中的应用

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河南工业大学学报（自然科学版） 2008年第5期29卷 83-88页

作者：孙长坡王松雪国家粮食局科学研究院

综述了生物技术在真菌分类、鉴定和毒素检测中应用的最新研究进展.这些新技术主要包括免疫学技术、分子识别技术、生物芯片技术和生物传感器技术等;生物技术的应用和发展使得真菌的鉴定和毒素的检测更为准确、便捷.

关键词：生物技术真菌毒素鉴定检测

苏云金芽胞杆菌中荧光分析融合杀虫晶体蛋白的形成

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中国科学：生命科学 2010年第8期40卷 738-744页

作者：杨慧融融宋福平孙长坡魏娟张杰黄大昉中国农业科学院植物保护研究所病虫害生物学国家重点实验室北京100193 中国农业科学院生物技术研究所北京100081

为研究苏云金芽胞杆菌杀虫晶体蛋白在细胞中的定位及在细胞中的形成,构建了Cry1Ac-GFP融合蛋白,大小约为160kD.将携带cry1Ac启动子的cry1Ac-gfp融合基因片段克隆到pHT304载体上,获得融合表达载体***1Ac-gfp转化到无晶体突变株HD-73cry-... 详细信息

为研究苏云金芽胞杆菌杀虫晶体蛋白在细胞中的定位及在细胞中的形成,构建了Cry1Ac-GFP融合蛋白,大小约为160kD.将携带cry1Ac启动子的cry1Ac-gfp融合基因片段克隆到pHT304载体上,获得融合表达载体***1Ac-gfp转化到无晶体突变株HD-73cry-中,获得融合表达菌株HD-73-(pHTcry1Ac-gfp).gfp基因通过同源重组插入到HD-73内源大质粒pHT73上cry1Ac基因的3′端,获得原位融合表达菌株HD-73Φ(cry1Ac-gfp)3534.激光共聚焦显微镜和Western杂交分析表明,不对称隔膜形成时,HD-73-(pHTcry1Ac-gfp)和HD-73Φ(cry1Ac-gfp)3534细胞中检测到Cry1Ac-GFP融合蛋白的表达.融合蛋白颗粒在细胞中的聚集存在一定的极性,分布于母细胞不对称隔膜附近.Cry1Ac-GFP和Cry1Ac蛋白对小菜蛾的杀虫活性在95%置信区间内没有明显差异.

关键词：苏云金芽胞杆菌 Cry1Ac-GFP融合蛋白激光共聚焦显微镜

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苏云金芽孢杆菌对印度谷螟幼虫的致死作用

中国粮油学报 2011年第9期26卷 79-82页

作者：刘芳曹阳孙长坡束长龙河南工业大学郑州450052 国家粮食局科学研究院北京10037 中国农业科学院植物保护研究所北京100094

根据8株苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis,简称Bt)的菌悬液对印度谷螟幼虫的生物测定结果,筛选出5株对该幼虫致死作用较好的Bt菌株。提取出5株Bt菌株的杀虫晶体蛋白,再对印度谷螟幼虫进行生物测定,结果表明:0.06 mL/g(饲料)的SC1... 详细信息

根据8株苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis,简称Bt)的菌悬液对印度谷螟幼虫的生物测定结果,筛选出5株对该幼虫致死作用较好的Bt菌株。提取出5株Bt菌株的杀虫晶体蛋白,再对印度谷螟幼虫进行生物测定,结果表明:0.06 mL/g(饲料)的SC1-B3菌株杀虫晶体蛋白对印度谷螟幼虫的致死率达到100%,同样浓度的Bt33菌株杀虫晶体蛋白对印度谷螟幼虫的致死率超过70%,其余3株Bt的杀虫晶体蛋白致死率较低,致死率小于22.2%,但对印度谷螟幼虫的羽化有明显的抑制作用。

关键词：苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白印度谷螟幼虫

超临界流体萃取技术在粮食农药残留检测中的应用

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食品科学 2010年第1期31卷 274-277页

作者：张艳王松雪孙长坡国家粮食局科学研究院北京100037

粮食中农药残留问题是目前食品安全中的主要问题之一,作为食品的基础原料,其重要性已经受到人们的高度认可。目前,不论从技术内容还是从基础研究方面,超临界流体萃取技术在粮食农药残留中的分析应用都已经获得了较多进展。本文主要通过... 详细信息

粮食中农药残留问题是目前食品安全中的主要问题之一,作为食品的基础原料,其重要性已经受到人们的高度认可。目前,不论从技术内容还是从基础研究方面,超临界流体萃取技术在粮食农药残留中的分析应用都已经获得了较多进展。本文主要通过举例介绍未添加和添加改性剂的两类超临界流体在各种粮食农药残留检测中的研究现状,并简要分析其发展趋势。

关键词：超临界流体萃取粮食农药残留

单端孢霉烯族毒素生物降解及降解机理研究进展

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食品与发酵工业 2024年

作者：宁雪悦常晓娇孙长坡王峻赵仁勇河南工业大学粮油食品学院国家粮食和物资储备局科学研究院国家粮食和物资储备局标准质量中心

单端孢霉烯族毒素极易污染粮食、饲料及其制品，严重威胁人和动物的健康。近年来，为控制和消除农产品及其加工制品中单端孢霉烯族毒素的污染和危害，多种真菌毒素脱毒技术取得显著进展，特别是具有高效、绿色等诸多优点的生物降解方法... 详细信息

单端孢霉烯族毒素极易污染粮食、饲料及其制品，严重威胁人和动物的健康。近年来，为控制和消除农产品及其加工制品中单端孢霉烯族毒素的污染和危害，多种真菌毒素脱毒技术取得显著进展，特别是具有高效、绿色等诸多优点的生物降解方法，已成为研究和推广应用的热点技术之一。该文系统总结了近年来单端孢霉烯族毒素在生物降解领域的新进展，旨在为相关消除技术的开发提供参考。

关键词：单端孢霉烯族毒素生物降解降解机理降解酶