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利用乳酸乳球菌发酵大豆蛋白产低聚肽的研究

食品工业科技 2024年第5期45卷 1-7页

作者：卢美欢仝泽方马英辉张美丽李利军陕西省微生物研究所陕西西安710043

筛选可以发酵分解大豆蛋白的食源性微生物,对分解产生的多肽进行分子量分析,通过分离纯化获得低聚肽并研究其抗氧化活性。结果表明:从自制泡菜中分离到一株食源性乳酸菌PZ1,经形态和16S rDNA鉴定为乳酸乳球菌;全基因组分析PZ1菌株具有... 详细信息

筛选可以发酵分解大豆蛋白的食源性微生物,对分解产生的多肽进行分子量分析,通过分离纯化获得低聚肽并研究其抗氧化活性。结果表明:从自制泡菜中分离到一株食源性乳酸菌PZ1,经形态和16S rDNA鉴定为乳酸乳球菌;全基因组分析PZ1菌株具有多种肽酶和蛋白酶基因,具备分解蛋白的潜在能力;利用PZ1发酵大豆分离蛋白,采用凝胶渗透色谱分析发酵产生的多肽,分子量1000 Da以下占比达85%;通过超滤纯化获得300~1000 Da的低聚肽;研究大豆低聚肽的抗氧化活性,发现低聚肽对DPPH自由基、羟基自由基(·OH)和超氧阴离子自由基(O_(2)^(−)·)均有较好的清除作用,浓度为2 mg/mL时,清除率分别为79.31%、78.27%和84.62%。因此乳酸乳球菌PZ1能够高效降解大豆蛋白,可作为益生菌应用于大豆功能产品的开发。

关键词：乳酸乳球菌大豆蛋白低聚肽抗氧化活性

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数据驱动的公共卫生安全

科学通报 2024年第9期69卷 1156-1163页

作者：李翠萍吴林寰舒畅鲍一明马俊才宋述慧中国科学院北京基因组研究所(国家生物信息中心) 国家基因组科学数据中心北京100101 中国科学院微生物研究所国家微生物科学数据中心北京100101 中国科学院大学北京100049 中国科学院北京基因组研究所(国家生物信息中心) 基因组科学与信息重点实验室北京100101 中国科学院微生物研究所微生物资源与大数据中心北京100101 中国科学院微生物研究所微生物资源前期开发国家重点实验室北京100101

在现代社会中,数据已成为重要的生产要素和国家基础性战略资源,是维护国家生物安全与社会稳定的利器[1].正确处理和利用数据,有助于我们及时、快速、有效地发现和解决问题,进一步维护社会的和谐稳定发展.在公共卫生安全领域,公共卫生安... 详细信息

在现代社会中,数据已成为重要的生产要素和国家基础性战略资源,是维护国家生物安全与社会稳定的利器[1].正确处理和利用数据,有助于我们及时、快速、有效地发现和解决问题,进一步维护社会的和谐稳定发展.在公共卫生安全领域,公共卫生安全事件成为21世纪人类生存面临的非传统安全威胁之一,特别是新发再发传染病对全球公共卫生和社会经济安全构成严重威胁[2,3].

关键词：公共卫生安全数据驱动非传统安全威胁全球公共卫生和谐稳定发展传染病 21世纪基础性

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胞磷胆碱的合成策略及研究进展

生物工程学报 2024年第6期40卷 1644-1660页

作者：唐雅倩林彩宝柯崇榕陶勇黄建忠杨欣伟福建师范大学生命科学学院工业微生物发酵技术国家地方联合工程研究中心工业微生物教育部工程研究中心福建福州350108 中国科学院微生物研究所中国科学院微生物生理与代谢工程重点实验室北京100101

胞磷胆碱(cytidine-5′-diphosphatecholine,CDP-choline)是磷脂酰胆碱和乙酰胆碱的前体,参与形成细胞膜磷脂双分子层并能够稳定神经递质系统,对脑损伤引起的功能和意识障碍、帕金森病、抑郁症以及青光眼等均有疗效,在临床医学和保健品... 详细信息

胞磷胆碱(cytidine-5′-diphosphatecholine,CDP-choline)是磷脂酰胆碱和乙酰胆碱的前体,参与形成细胞膜磷脂双分子层并能够稳定神经递质系统,对脑损伤引起的功能和意识障碍、帕金森病、抑郁症以及青光眼等均有疗效,在临床医学和保健品领域已有应用。胞磷胆碱的化学合成工艺需要采用昂贵且有毒的试剂且会产生各种副产物,工业化生产成本高,正逐步被生物合成法替代。生物合成法分为微生物发酵法和生物催化法两种:微生物发酵法原料相对低廉,但转化率低、分离纯化工艺繁杂;生物催化法分为细胞高密度培养和体外催化合成2个阶段,合成工艺繁杂,但转化率高、提取成本相对较低,是目前工业化生产的主要方式。本文综述了胞磷胆碱的化学合成和生物合成进展,重点介绍胞磷胆碱的代谢途径及生物催化合成工艺,以期为胞磷胆碱的工业化生产提供思路。

关键词：胞磷胆碱化学合成生物合成生产策略

四氢嘧啶生物合成及其关键酶生化特性研究进展

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生物工程学报 2024年第6期40卷 1620-1643页

作者：许慧娴陈永涛黄建忠陶勇柯崇榕杨欣伟福建师范大学生命科学学院工业微生物发酵技术国家地方联合工程研究中心工业微生物教育部工程研究中心福建福州350108 中国科学院微生物研究所中国科学院微生物生理与代谢工程重点实验室北京100101

相容性溶质是微生物分泌的一类高水溶性有机渗透物,以适应高盐度和高渗透压等极端环境。四氢嘧啶(ectoine)作为一种重要的相容性溶质,对核酸、蛋白、生物膜以及细胞具有修复和保护作用,广泛应用于化妆品、生物制剂、酶工业和医疗等领域... 详细信息

相容性溶质是微生物分泌的一类高水溶性有机渗透物,以适应高盐度和高渗透压等极端环境。四氢嘧啶(ectoine)作为一种重要的相容性溶质,对核酸、蛋白、生物膜以及细胞具有修复和保护作用,广泛应用于化妆品、生物制剂、酶工业和医疗等领域,每公斤市场售价约为1000美元,全球每年需求量高达1.5万t。嗜盐菌是四氢嘧啶天然合成的微生物来源,但其需在高盐培养基中生长,工业化生产存在设备腐蚀以及成本高昂等问题。随着功能基因组学、系统生物学和合成生物学的快速发展,利用代谢工程等手段构建四氢嘧啶高产细胞工厂成为当前重要的研究方向,工程化大肠杆菌的四氢嘧啶最高产量已达131.8g/L,产率为1.37g/(L·h)。本文主要围绕四氢嘧啶的合成途径、关键酶的生化特性以及四氢嘧啶生物合成等方面进行综述,以期阐明其研究现状并为四氢嘧啶的工业生产提供思路和方向。

关键词：四氢嘧啶相容性溶质生物合成代谢工程

基于人工神经网络和遗传算法优化用于栽培皱环球盖菇的农业废弃物培养基

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菌物学报 2024年

作者：马婧嘉李雅茹雷萍张文隽吴亚召陕西省微生物研究所

本文采用正交试验设计对农业废弃物的皱环球盖菇菌丝培养基配方进行优化，并对正交试验结果分别进行方差分析（ANOVA）和人工神经网络（ANN）分析。研究表明：ANOVA优化的培养基配方为木屑5 g/L、茶梗5 g/L、油菜秸秆30 g/L、小麦秸秆30... 详细信息

本文采用正交试验设计对农业废弃物的皱环球盖菇菌丝培养基配方进行优化，并对正交试验结果分别进行方差分析（ANOVA）和人工神经网络（ANN）分析。研究表明：ANOVA优化的培养基配方为木屑5 g/L、茶梗5 g/L、油菜秸秆30 g/L、小麦秸秆30 g/L；ANN优化的配方为木屑5 g/L、茶梗5 g/L、油菜秸秆29.99 g/L、小麦秸秆15.36 g/L。ANOVA和ANN优化条件下获得的实际值和预测值基本一致。ANN拟合模型的相关系数（R）、均方根误差（RMSE）、平均绝对误差（MAE）分别为0.928 96、0.041 463、0.004 18，具有更高拟合能力和准确性，拟合效果更好，更适合应用于农业废弃物的皱环球盖菇菌丝培养基配方优化。

关键词：人工神经网络皱环球盖菇农业废弃物培养基优化

鼠李糖脂组分可控生产菌的构建及其鼠李糖脂性能

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生物工程学报 2024年第3期40卷 786-798页

作者：赵敏郑雅倩于海英马旅雁中国科学院微生物研究所、微生物资源前期开发国家重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049

鼠李糖脂(rhamnolipids,RLs)被认为是最具有应用潜力的生物表面活性剂之一。由于其单鼠李糖脂与双鼠李糖脂的比例对其性能有着重要的影响,因此构建鼠李糖脂组分可调控的生产菌更有利于其在不同的场景中应用。本研究通过敲除铜绿假单胞菌... 详细信息

鼠李糖脂(rhamnolipids,RLs)被认为是最具有应用潜力的生物表面活性剂之一。由于其单鼠李糖脂与双鼠李糖脂的比例对其性能有着重要的影响,因此构建鼠李糖脂组分可调控的生产菌更有利于其在不同的场景中应用。本研究通过敲除铜绿假单胞菌PAO1中编码鼠李糖基转移酶的基因(rhlC),获得只产单鼠李糖脂的菌株;然后通过将受阿拉伯糖诱导表达的PBAD-rhlC基因以整合到染色体上的方式或在质粒上表达的方式进行回补,得到两种类型的回补菌株。结果表明,随着阿拉伯糖诱导浓度的增加,回补菌株合成的鼠李糖脂中单鼠李糖脂所占的比例逐渐降低,表面张力逐渐升高、临界胶束浓度(critical micelle concentration,CMC)值逐渐升高和乳化能力逐渐减弱。未诱导的回补菌株可以产生少量的双鼠李糖脂,合成的鼠李糖脂的表面性能更优,而0.10%阿拉伯糖诱导的鼠李糖脂表现出更好的抑菌效果。

关键词：铜绿假单胞菌PAO1 单双鼠李糖脂比例鼠李糖基转移酶Ⅱ(RhlC) 阿拉伯糖诱导

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水处理用絮凝剂对发光细菌的联合毒性研究

环境工程技术学报 2024年第3期14卷 933-940页

作者：范雪滢许玉洁吴欣颖徐志锐梁嘉慧林健辉梅承芳广东省科学院微生物研究所广东省微生物分析检测中心华南应用微生物国家重点实验室广东省菌种保藏与应用重点实验室

随着絮凝剂在污水污泥处理过程的广泛使用,其残留在水处理系统中可能存在的单一或联合毒性效应日益受到关注。以聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铝(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)为研究对象,通过发光细菌单一毒性和联合毒性试验探讨其可能造成的毒... 详细信息

随着絮凝剂在污水污泥处理过程的广泛使用,其残留在水处理系统中可能存在的单一或联合毒性效应日益受到关注。以聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铝(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)为研究对象,通过发光细菌单一毒性和联合毒性试验探讨其可能造成的毒性效应。结果表明:1)对于单一毒性效应,PFS、PAC和PAM对发光细菌抑制效应的半数效应浓度(EC_(50))分别为29.41、71.82和1072.64 mg/L,毒性效应大小为PFS>PAC>PAM。2)对于二元絮凝剂联合毒性效应,PFS-PAM在毒性比为1∶1混合时具有协同作用,而PAC-PAM在毒性比为1∶3和3∶1混合时均存在拮抗作用。3)采用浓度加和(CA)和独立作用(IA)模型对联合毒性进行预测,PFS-PAM组合实测值与CA模型的预测值相近,而PFS-PAC和PAC-PAM组合实测值与IA模型预测结果相近。4)三维偏差响应面结果显示,试验观测值与CA模型预测值的偏差(dCA)和试验观测值与IA模型预测值的偏差(dIA)会随着絮凝剂浓度变化而变化,CA模型在PFS和PAC浓度较高时拟合程度较好,而对于PAC-PAM体系,IA模型的拟合程度较CA模型好。研究发现,PFS和PAC对发光细菌的毒性效应较强,PFS与PAM混合使用可能会增加毒性效应,对水处理系统中的微生物造成环境风险。

关键词：聚合硫酸铁(PFS) 聚合氯化铝(PAC) 聚丙烯酰胺(PAM) 发光细菌联合毒性

红色诺卡氏菌细胞壁骨架药膜的制备与含量测定

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药物分析杂志 2024年第1期44卷 51-57页

作者：杨煌建王娟陈洲琴程贤严凌斌林仙菊张祝兰连云阳福建省微生物研究所福建省新药(微生物)筛选重点实验室福州350007

目的:制备红色诺卡氏菌细胞壁骨架(N-CWS)药膜并考察其含量测定方法。方法:以N-CWS为模型药物,壳聚糖、聚乙烯醇为成膜材料,通过溶液浇铸法制备N-CWS药膜;使用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱仪、万能试验机对药膜性能进行表征;采用柱前... 详细信息

目的:制备红色诺卡氏菌细胞壁骨架(N-CWS)药膜并考察其含量测定方法。方法:以N-CWS为模型药物,壳聚糖、聚乙烯醇为成膜材料,通过溶液浇铸法制备N-CWS药膜;使用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱仪、万能试验机对药膜性能进行表征;采用柱前衍生化高效液相色谱法测定药膜中D-阿拉伯糖的含量,采用Kromasil C_(18)(150 mm×4.6 mm, 5μm)色谱柱,以50 mmol·L^(-1)(pH 7.0)磷酸盐缓冲液-乙腈(80∶20,v/v)为流动相,流速1.0 mL·min^(-1),检测波长254 nm,柱温40℃。结果:当壳聚糖与聚乙烯醇质量比为3∶2,膜材与甘油质量比为1∶2时,断裂拉伸应变为136.67%,拉伸应力为2.47 mPa。扫描电镜观察到N-CWS主要分布在膜的底面,呈不对称分布;制备的药膜中D-阿拉伯糖在1.1~220μg·mL^(-1)范围内线性关系良好,平均加样回收率为99.5%,测得3批次药膜中D-阿拉伯糖分别为(0.988±0.041)mg·g^(-1)、(1.035±0.049)mg·g^(-1)、(1.088±0.046) mg·g^(-1)。结论:N-CWS药膜制备工艺简单易行,含量测定方法准确快速,本研究可为N-CWS的新剂型开发提供参考依据。

关键词：红色诺卡氏菌细胞壁骨架壳聚糖聚乙烯醇药膜柱前衍生化含量测定 D-阿拉伯糖

鄱阳湖表层沉积物中全氟化合物的空间分布及其影响因素的地理探测器分析

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环境科学学报 2024年第2期44卷 214-226页

作者：李明琦万难难刘帅王启宇张淼刘煜江西省科学院微生物研究所南昌330096

鄱阳湖是我国最大的淡水湖,为探究其水环境中新污染物的空间分布及影响因素,对鄱阳湖表层沉积物中的35种典型和新兴全氟化合物(per-and polyfluoroalkyl substances,PFASs)进行了检测分析.通过空间插值方法得到了鄱阳湖表层沉积物中PFAS... 详细信息

鄱阳湖是我国最大的淡水湖,为探究其水环境中新污染物的空间分布及影响因素,对鄱阳湖表层沉积物中的35种典型和新兴全氟化合物(per-and polyfluoroalkyl substances,PFASs)进行了检测分析.通过空间插值方法得到了鄱阳湖表层沉积物中PFASs的空间分布.总体来看,鄱阳湖西北部的PFASs含量较高,中部和北部靠近湖口地区含量较低.为探析表层沉积物中PFASs空间分布的驱动力,以年降水量、年均温、海拔等9种因子为自变量,使用地理探测器对鄱阳湖表层沉积物中PFASs空间分布的影响因素进行了分析.因子探测器的结果表明,有机碳含量、年均温和年降水量是影响各类PFASs空间分布格局的主要驱动因子;而交互探测器的结果显示,年降水量、有机碳含量与其他因子的交互作用对各类PFASs空间分布格局的解释力较大.同时,对鄱阳湖表层沉积物中典型PFASs的生态风险分析发现,表层沉积物中PFOS和PFOA的含量均处于较小风险水平.本研究可为鄱阳湖新污染物治理提供基础数据和理论依据.

关键词：全氟化合物鄱阳湖表层沉积物空间格局地理探测器生态风险评价