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产双功能褐藻胶裂解酶菌株的筛选与初步研究
目的:双功能褐藻胶裂解酶既能降解聚β-D-甘露糖醛酸,又能降解聚α-L-古罗糖醛酸,可以用一种酶来制备不同结构的褐藻胶寡糖.本文的目的是筛选能产生双功能褐藻胶裂解酶的菌株,对其产酶曲线和降解产物作初步研究.方法:利用唯一碳源培养基筛选产生褐藻胶裂解酶的菌株,通过16S rDNA序列比对进行菌种鉴定,通过在凝胶上检测褐藻胶裂解酶活性来判断发酵上清液中褐藻胶裂解酶的数量及分子量,利用薄层层析确定降解褐藻胶的终产物组成.结果:从褐藻上筛选到一株海洋细菌QY107,鉴定为弧菌属细菌.发酵120 h对褐藻胶裂解酶产量为12.32 U/mL,其发酵液上涛中只含有一种褐藻胶裂解酶,分子量在28 kDa左右,并且对聚β-D-甘露糖醛酸和聚α-L-古罗糖醛酸都能降解,降解褐藻胶的终产物主要为三糖.结论:本文筛选到一株弧菌QY107,其发酵液上清中只有一种双功能褐藻胶裂解酶,可用于大量制备褐藻胶三糖.推测该酶具有特殊的催化腔结构,对其结构与功能相互关系的研究可能会发现新的底物结合与催化机制.酶解制备褐藻胶寡糖因其环保高效而越来越受到人们的重视,因此该菌株能促进海洋寡糖类生物制品的开发,在医药、食品、农业、生物燃料等领域具有广阔的应用前景.
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重组褐藻胶裂解酶表达体系的构建及诱导条件优化
目的 对褐藻胶裂解酶基因aly-cob进行外源表达,并优化诱导条件以实现褐藻胶裂解酶的高效表达.方法 以产褐藻胶裂解酶菌株Cobetia sp.WG-007为出发菌株,对克隆得到的褐藻胶裂解酶基因进行稀有密码子改造,构建重组质粒pET-28a(+)-aly-cob,在宿主Escherichia coli BL21 pLysS中进行诱导表达,对发酵培养基、异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)、诱导温度、诱导时机、诱导浓度及诱导时间进行系统优化以提高酶活.结果 构建了重组菌E.coli BL21 pLysS/pET-28a(+)-aly-cob,适培养基为SB培养基,佳诱导条件为OD600为1.0时加入终浓度为0.1 mmol/L的IPTG,在22℃下诱导24h后酶活可达2 403.93 U/mL.结论 成功对优化后的褐藻胶裂解酶基因aly-cob进行外源表达,经诱导表达条件优化后酶活为野生菌酶活的15倍,更具有工业化应用的潜力.
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铜绿假单胞菌中乙酰化褐藻胶的生物合成和功能研究进展
铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)是临床上三大机会致病菌之一,可导致多种急慢性感染.铜绿假单胞菌感染人体后,往往会转变成过量产生乙酰化褐藻胶的黏液型细菌,并形成生物被膜(biofilm).一旦形成生物被膜,细菌将具有极强的抗生素耐药性和逃避机体免疫系统攻击的能力,造成临床上难治性、持续性感染.乙酰化褐藻胶是P.aeruginosa生物被膜的主要成分,决定了生物被膜的结构与功能.因此,本文从乙酰化褐藻胶的生物合成途径及调控机制、在细菌中的生物学功能及作为抗菌药物开发靶点等几个方面进行了综述.
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褐藻生物乙醇——可再生能源的新选择
面对能源危机和气候变化,改变能源结构、发展可再生的替代能源已迫在眉睫.生物乙醇作为有发展前景的替代能源,在几十年的发展中产能迅速增长.与此同时,传统生物乙醇所带来的与人争粮争地等问题也逐渐凸显,促使人们寻找新的可持续发展的替代原料.褐藻具有生长迅速、产量大、成本低、预处理简单、不影响食品供应、环境友好等特点,有望成为新一代生物乙醇的原料.本文介绍了第一代、第二代生物乙醇的发展与瓶颈,及褐藻生物乙醇的优势及研究进展.
