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Fe/Cu基纳米酶的设计合成及其光学传感分析

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Fe/Cu基纳米酶的设计合成及其光学传感分析

作者：黄媛林广西师范大学

学位级别：硕士

天然酶是生物体内细胞产生的一种生物催化剂,具有催化效率高、专一性强、作用条件温和等特点。受到自然界酶催化的启发,人们开展了各种“取天然酶之长,避其所短”的酶模拟物研究。在过去的几十年中,研究人员已经设计构建了多种高度稳定... 详细信息

天然酶是生物体内细胞产生的一种生物催化剂,具有催化效率高、专一性强、作用条件温和等特点。受到自然界酶催化的启发,人们开展了各种“取天然酶之长,避其所短”的酶模拟物研究。在过去的几十年中,研究人员已经设计构建了多种高度稳定、低成本且可替代天然酶的人工模拟物,并将其广泛应用在多个领域。迄今,“人工酶”已成为非常重要且令人兴奋的仿生化学分支。最近,纳米技术与生物学的融合极大地激发了科研人员设计和构建具有酶特性的功能性纳米材料的兴趣。人们通常将这类具有酶活性的纳米材料称为纳米酶。然而,随着研究的不断进展,一些限制纳米酶进一步应用的问题亟待解决。目前开发的纳米酶普遍存在催化活性较低和催化特异性较差的缺点,在一定程度上限制了纳米酶的应用。再者,纳米材料独特的理化性质不仅赋予了纳米酶多种功能,还可以实现多种设计和广泛应用。所以,提高纳米酶的催化活性、特异性和扩展纳米酶的实际应用是纳米酶领域的研究热点。对此,本文设计合成了不同的Fe/Cu基纳米酶并构建了相应的光学传感分析系统。主要内容包括:1、基于具有磁分离特性的新型纳米酶构建了一种比色传感器,用于近中性条件下一步检测代谢物。使用自组装水热法制备了具有氧空位的磁性Cu/FeO@Fe OOH,并通过不同方法进行材料表征。通过将Cu结合到FeO@Fe OOH结构中而产生的氧空位被证实是其催化活性增强的重要反应位点。得益于其固有的类过氧化物酶活性,通过催化分解HO氧化3,3’,5,5’-四甲基联苯胺(TMB)产生信号,开发了一种简单的选择性的酶基比色传感器,用于一步检测HO和胆固醇。2、通过简单的水热法合成了具有蓝色荧光和过氧化物模拟酶活性双功能的铜(II)基金属有机骨架(NH-Cu-MOF)。NH-Cu-MOF具有过氧化物模拟酶的催化活性,可以催化分解HO氧化邻苯二胺(OPD)生产具有黄色荧光的2,3-二氨基吩嗪(DAP),且NH-Cu-MOF(429 nm)的能量可以通过荧光共振能量转移(FRET)给DAP(549 nm)。在焦磷酸盐(PPi)存在下,由于Cu与PPi的超强结合能力,NH-Cu-MOF的催化活性受到极大的抑制。然而,在与无机焦磷酸酶(PPase)温育后,PPi被水解成对Cu具有低亲和力的正磷酸盐(Pi),NH-Cu-MOF的过氧化物模拟酶活性得到恢复,产生了取决于PPase水平的比率荧光信号。在此,基于PPi和PPase诱导的不同比率荧光信号,构建了PPase活性的定量分析方法。3、通过简单的水热法,利用硝酸铜作为金属节点和2,5-二羟基对苯二甲酸作为桥联配体合成了Cu-MOF-74纳米酶。Cu-MOF-74作为过氧化物模拟酶可以催化HO的分解来诱导OH的产生,而OH可以把桥联配体2,5-二羟基对苯二甲酸上对位的两个羟基氧化成羰基,在激发的过程中电子会转移到缺电子的羰基上,使Cu-MOF-74黄绿色荧光发生猝灭。利用双功能Cu-MOF-74作为模拟酶和荧光探针,发展了一种简单、可视化、免标记的荧光传感用于HO的检测。

关键词： Fe/Cu基纳米酶双功能免标记比色传感荧光传感

茅尾海桐花树根际土壤来源几丁质降解菌株多样性及抗植物真菌活性的研究

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中国抗生素杂志 2022年第5期47卷 453-462页

作者：王巧贞李锋易淑琼杨玲潘信利黄媛林李喆李菲廖思明黄庶识广西科学院广西海洋天然产物与组合生物合成化学重点实验室南宁530007 黔南民族师范学院化学化工学院都匀558000 广西科学院广西近海海洋环境科学重点实验室南宁530007 广西科学院国家非粮生物质能源工程技术研究中心南宁530007

目的以胶体几丁质为唯一碳源的培养基,从广西茅尾海红树林桐花树根际土壤中分离几丁质降解菌株,并应用复筛培养基筛选产几丁质酶菌株,结合平板对峙法挖掘能高效抑制植物病原真菌生长的活性菌株,为红树林来源微生物农用生物防治药物的研... 详细信息

目的以胶体几丁质为唯一碳源的培养基,从广西茅尾海红树林桐花树根际土壤中分离几丁质降解菌株,并应用复筛培养基筛选产几丁质酶菌株,结合平板对峙法挖掘能高效抑制植物病原真菌生长的活性菌株,为红树林来源微生物农用生物防治药物的研发奠定基础。方法采用平板稀释涂布法和划线法分离纯化菌株,并应用复筛培养基通过透明圈观察法检测菌株几丁质酶活;采用Chelex-100法提取菌株基因组DNA,通过PCR扩增菌株的16S rRNA基因序列,上传至EzBioCloud数据库进行在线比对;采用平板对峙法筛选抗植物病原真菌的活性菌株;采用PKS和NRPS基因的扩增引物分别检测基因组聚酮合酶基因与非核糖体肽合成酶基因。结果从桐花树根际土壤中分离获得28株几丁质降解菌,隶属于10目10科17属;其中5株几丁质降解菌对4种植物病原真菌均显示出抑菌活性,抑菌活性阳性率为17.86%;并在17株几丁质降解菌中检测到抗生素生物合成基因。结论广西茅尾海红树林桐花树根际土壤来源的细菌及放线菌是重要的几丁质酶菌种资源,它们在抗植物病原真菌方面表现出良好的应用潜力,在新型绿色海洋生物农药、新颖结构海洋药物及其他高赋值产品开发和利用方面具有应用前景。

关键词：桐花树根际土壤几丁质降解菌多样性抗菌活性抗生素生物合成基因

产体外抗鼻咽癌物质红树林土壤细菌筛选及其活性成分分析

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广西科学 2022年第5期29卷 846-853页

作者：黄议莹李喆潘信利黄媛林胡文进李菲王巧贞黄庶识周晓莹温文胜广西医科大学第一附属医院耳鼻咽喉头颈外科广西南宁530021 广西科学院广西海洋天然产物与组合生物合成化学重点实验室广西南宁530007 广西科学院国家非粮生物质能源工程技术研究中心非粮生物质酶解国家重点实验室广西生物炼制重点实验室广西生物质工程技术研究中心广西南宁530007 广西医科大学生命科学研究院广西南宁530021

研究一株通过活性筛选获得的、具有抗鼻咽癌(Nasopharyngeal Carcinoma,NPC)活性物质生产潜力的细菌,对其所产活性物质进行分离纯化,以探讨其抗肿瘤研发价值。以鼻咽癌肿瘤细胞株TW03和5-8F作为测试对象,利用细胞计数试剂盒(Cell Counti... 详细信息

研究一株通过活性筛选获得的、具有抗鼻咽癌(Nasopharyngeal Carcinoma,NPC)活性物质生产潜力的细菌,对其所产活性物质进行分离纯化,以探讨其抗肿瘤研发价值。以鼻咽癌肿瘤细胞株TW03和5-8F作为测试对象,利用细胞计数试剂盒(Cell Counting Kit-8,CCK8)法从广西北海采集的红树林土壤中筛选出具有体外抗鼻咽癌活性物质生产潜力的细菌,通过基因分析、细菌形态以及生理生化特性对活性菌株进行分类鉴定,通过柱层析分离和活性测试追踪法从菌株的发酵液中获得具有体外抗鼻咽癌活性的化合物,并应用核磁共振波谱和低分辨质谱鉴定其结构。结果表明,经16S rRNA和看家基因(atpD和rpoB)的多位点序列分析鉴定菌株归属于链霉菌,命名为Streptomyces sp.MCCG 218。从该菌株的发酵液中分离得到一个活性化合物1,经图谱分析和文献比对确认该化合物为巴弗洛霉素A1衍生物(17,18-dehydro-24-demethyl-bafilomycin A1),其对鼻咽癌细胞株TW03和5-8F表现出较强的细胞增殖抑制活性,半抑制浓度(Half Inhibitory Concentration,IC_(50))值分别为2.7μmol/L和9.2μmol/L。红树林来源链霉菌MCCG 218能够生产具有抑制鼻咽癌细胞增殖活性的化合物巴弗洛霉素A1衍生物。

关键词：广西红树林链霉菌分离鉴定抗鼻咽癌巴弗洛霉素A1衍生物

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角果木树皮来源放线菌多样性及生物活性初探

中国抗生素杂志 2021年第9期46卷 845-853页

作者：李菲李喆黄媛林潘信利黄庶识广西科学院广西近海海洋环境科学重点实验室南宁530007 广西科学院广西海洋天然产物与组合生物合成化学重点实验室南宁530007

勘探红树植物角果木树皮来源放线菌多样性,挖掘具有高效广谱抗农用真菌、高产多种功能酶和一定耐药性的放线菌,为开发农用生防菌肥提供参考依据。应用可培养技术和16S rRNA基因序列的系统发育分析研究红树植物角果木中可培养放线菌的多... 详细信息

勘探红树植物角果木树皮来源放线菌多样性,挖掘具有高效广谱抗农用真菌、高产多种功能酶和一定耐药性的放线菌,为开发农用生防菌肥提供参考依据。应用可培养技术和16S rRNA基因序列的系统发育分析研究红树植物角果木中可培养放线菌的多样性,并对其进行抑制植物病原菌、功能酶活性及其基因组DNA的聚酮合酶(PKS)基因与非核糖体肽合成酶(NRPS)基因筛选;同时对抑菌活性菌株开展有机磷农药耐受试验。结果表明,从角果木树皮中共分离到30种放线菌,隶属于10科12属;从中筛选出10株放线菌在至少1个抗菌活性检测中显示阳性,且对多种有机磷农药均表现出一定的耐受性;此外,其中24株放线菌具有至少一种功能酶活性,及18株放线菌的基因组DNA扩增出抗生素生物合成基因。综上所述,海南东寨港红树林保护区内红树植物角果木树皮来源放线菌具有丰富的物种多样性和多种显著的生物活性。

关键词：角果木放线菌多样性生物活性抗生素生物合成基因

浅析四川省旅游服务贸易的现状及发展——基于中国东盟自由贸易区的建立

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中国城市经济 2011年第15期 22-23页

作者：黄媛林贵州大学经济学院贵州贵阳550025

2010年1月1日,拥有19亿人口和6万亿美元GDP的中国东盟自由贸易区正式建成,它不仅为双方带来了多方位的经济利益,而且对东亚、亚洲、亚太地区乃至全球经济的繁荣稳定具有重要的意义。本文在分析四川省旅游服务贸易现状的基础上发现其存... 详细信息

2010年1月1日,拥有19亿人口和6万亿美元GDP的中国东盟自由贸易区正式建成,它不仅为双方带来了多方位的经济利益,而且对东亚、亚洲、亚太地区乃至全球经济的繁荣稳定具有重要的意义。本文在分析四川省旅游服务贸易现状的基础上发现其存在的问题,在中国东盟自由贸易区成立的背景下利用机遇提出相关的政策建议。

关键词：中国东盟自由贸易区四川省旅游服务贸易

半红树植物海芒果内生与根际细菌多样性及抗农用真菌活性研究

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中国抗生素杂志 2021年第5期46卷 396-405页

作者：李菲黄庶识胡文进李喆黄媛林潘信利广西科学院广西近海海洋环境科学重点实验室南宁530007 广西科学院广西海洋天然产物与组合生物合成化学重点实验室南宁530007 广西科学院国家非粮生物质能源工程技术研究中心非粮生物质酶解国家重点实验室广西生物炼制重点实验室广西生物质工程技术研究中心南宁530007

勘探半红树植物海芒果内生和根际细菌多样性,挖掘具有高效广谱抗农用真菌活性菌株。以7种植物病原真菌为指示菌,采用平板对峙法对海芒果组织和根际中分离到的细菌进行抑菌活性筛选,并对活性菌株的基因组DNA进行聚酮合酶(PKS)基因与非核... 详细信息

勘探半红树植物海芒果内生和根际细菌多样性,挖掘具有高效广谱抗农用真菌活性菌株。以7种植物病原真菌为指示菌,采用平板对峙法对海芒果组织和根际中分离到的细菌进行抑菌活性筛选,并对活性菌株的基因组DNA进行聚酮合酶(PKS)基因与非核糖体肽合成酶(NRPSs)基因的扩增及检测。从海芒果组织和根际中共分离到454株细菌,隶属于35属71种,从中筛选出15株细菌在至少1个抗菌活性检测中显示阳性,总阳性率为21.13%,其中6株细菌对多种指示菌均有抑制活性;且15株活性菌株的基因组DNA均扩增出至少1种次级代谢产物合成基因。综上所述,广西山口红树林自然保护区内半红树植物海芒果内生和根际细菌具有丰富物种多样性、抗农用真菌活性及合成聚酮类和非核糖体肽类化合物的潜能。

关键词：广西红树林海芒果内生细菌根际细菌植物病原真菌抑菌活性

广西茅尾海红树林土壤放线菌多样性及功能酶活性研究

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海洋学报 2021年第2期43卷 88-97页

作者：李菲李喆胡文进黄庶识刘泾泾黄媛林王巧贞潘信利广西科学院广西近海海洋环境科学重点实验室广西南宁530007 广西科学院广西海洋天然产物与组合生物合成化学重点实验室广西南宁530007 广西科学院国家非粮生物质能源工程技术研究中心/非粮生物质酶解国家重点实验室/广西生物炼制重点实验室/广西生物质工程技术研究中心广西南宁530007 北京理工大学材料学院北京100081

研究广西茅尾海红树林自然保护区内红树林土壤中可培养放线菌的多样性,挖掘具有高产多种功能酶活性的放线菌类群。应用可培养技术和基于16S rRNA基因序列的系统发育分析研究红树林土壤中可培养放线菌的多样性;并以10种酶活底物为指示物... 详细信息

研究广西茅尾海红树林自然保护区内红树林土壤中可培养放线菌的多样性,挖掘具有高产多种功能酶活性的放线菌类群。应用可培养技术和基于16S rRNA基因序列的系统发育分析研究红树林土壤中可培养放线菌的多样性;并以10种酶活底物为指示物,结合点植法和透明圈法对可培养的放线菌进行功能酶活性筛选。结果显示,从红树林土壤中共分离到444株放线菌,隶属于6目13科24属63种,其中3株放线菌为潜在新种。从63株不同种的放线菌中筛选出56株放线菌在至少1种功能酶活性检测中显示阳性,总阳性率为88.89%;其中具有2种以上功能酶活性的放线菌31株,链霉菌属、微杆菌属和短小杆菌属的产酶菌株最为丰富。综上所述,广西茅尾海红树林自然保护区内红树林土壤中可培养放线菌的种类丰富多样,潜藏着放线菌新资源,且功能酶活性显著,具有较大的挖掘潜力。

关键词：广西茅尾海红树林土壤放线菌功能酶

海藻酸钠裂解酶高产菌株的筛选、鉴定及产酶条件的优化

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食品工业科技 2021年第21期42卷 125-132页

作者：王巧贞潘信利杨玲李菲李喆黄媛林李翠梅黄庶识广西科学院广西海洋天然产物与组合生物合成化学重点实验室广西南宁530007 广西师范大学物理科学与技术学院广西桂林541004

以海藻酸钠为唯一碳源培养基,对广西北海涠洲岛采集的马尾藻进行微生物的筛选和分离,采用3,5-二硝基水杨酸法(DNS)进行海藻酸钠裂解酶相对酶活力测定,获得高产酶菌株M0101;依据形态、生理生化特征及16S rDNA序列分析对其进行鉴定,该菌... 详细信息

以海藻酸钠为唯一碳源培养基,对广西北海涠洲岛采集的马尾藻进行微生物的筛选和分离,采用3,5-二硝基水杨酸法(DNS)进行海藻酸钠裂解酶相对酶活力测定,获得高产酶菌株M0101;依据形态、生理生化特征及16S rDNA序列分析对其进行鉴定,该菌属于弧菌属,命名为Vibrio gangliei M0101;通过单因素实验确定了菌株M0101的产酶优化方案:海藻酸钠50 g/L,(NH_(4))_(2)SO_(4)2 g/L,K_(2)HPO_(4)1 g/L,NaCl 100 g/L,MgSO_(4)·7H_(2)O 1 g/L,FeSO_(4)·7H_(2)O 0.01 g/L,培养温度30℃,初始pH9.0,200 r/min;优化后菌株M0101产酶最大活性可达221.90 U/mL,相较于优化前最大酶活36.32 U/mL,优化后酶活力是优化前的6.11倍。表明M0101能高效水解高浓度海藻酸钠,是强耐盐的菌株,具有大规模制备海藻酸钠裂解酶的潜力。

关键词：海藻酸钠裂解酶高效水解高耐盐酶活力产酶条件优化

桐花树内生和根际细菌多样性及抗血栓活性研究

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广西植物 2020年第3期40卷 335-344页

作者：李菲黄庶识胡文进李喆黄媛林王巧贞潘信利广西科学院广西近海海洋环境科学重点实验室南宁530007 广西科学院广西海洋天然产物与组合生物合成化学重点实验室南宁530007 广西科学院国家非粮生物质能源工程技术研究中心非粮生物质酶解国家重点实验室广西生物炼制重点实验室广西生物质工程技术研究中心南宁530007

红树植物内生菌在红树共生体的物质循环、能量传递和健康维护等方面起着重要作用。为探究红树植物内生菌的多样性,进一步揭示内生菌在红树共生体的功能多样性提供菌种资源,该研究选择6种分离培养基和采用传统稀释涂布法对从广西北海滩... 详细信息

红树植物内生菌在红树共生体的物质循环、能量传递和健康维护等方面起着重要作用。为探究红树植物内生菌的多样性,进一步揭示内生菌在红树共生体的功能多样性提供菌种资源,该研究选择6种分离培养基和采用传统稀释涂布法对从广西北海滩涂上采集的桐花树组织和根际土壤样品进行分离,对获得的可培养细菌进行多样性分析,并通过体外溶栓实验筛选出具有抗血栓活性的菌株。结果表明:(1)基于16S rRNA基因序列系统进化分析,从桐花树组织和根际土壤中共获得125株细菌;分布于变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)3个门27个科39个属74个种中,芽孢杆菌属为优势菌属,菌株数量占13.5%。(2)抗血栓活性实验表明,初筛获得18株具有抗血栓活性细菌,总阳性率为24.32%;将初筛有活性的菌株进行复筛和重复验证实验,进一步验证其活性,结果复筛出3株细菌B1850、B1989和B2632具有很强抗血栓活性。综上所述,广西北海滩涂上红树植物桐花树中存在丰富的可培养细菌资源,具有从中挖掘新的纤溶酶和开发溶血栓药物的潜力。

关键词：桐花树内生细菌根际细菌多样性抗血栓活性