酸土脂环酸芽孢杆菌Fe-SOD基因克隆及生物信息学分析

酸土脂环酸芽孢杆菌具有嗜酸耐热的独特生理特性,从该属细菌中分离到的多种酶类都具有耐酸热稳定性,是筛选耐酸耐热酶的重要菌种资源。超氧化物歧化酶(SOD)由于具有重要的生理功能而广泛用于食品、药品及化妆品等行业。为了深入探讨酸土脂环酸芽孢杆菌SOD的分子生物学特性,本研究利用同源克隆、交错式热不对称PCR技术和生物信息学方法进行Fe-SOD基因克隆、测序及序列分析。结果表明,Fe-SOD基因(GenBank序列号:JN614998)ORF全长为606bp,编码202个氨基酸,其推测氨基酸序列与来源于酸热脂环酸芽孢杆菌DSM446的Fe-SOD(ACV58017.1)序列相似性最高,为78%。整个蛋白序列含有Fe/MnSODs家族的5个模体,SOD活性中心含有金属离子结合配基His27、His82、Asp164和His168,具有Fe/MnSODs家族典型的蛋白结构特征。酸土脂环酸芽孢杆菌Fe-SOD基因的克隆和生物信息学分析为进一步构建原核表达载体、获得生产耐酸热Fe-SOD的基因工程菌株奠定基础。     

酸、热胁迫条件下酸土脂环酸芽孢杆菌SOD基因的表达分析

本研究在克隆得到酸土脂环酸芽孢杆菌DSM 3922T SOD基因全序列的基础上,利用荧光实时定量PCR技术分别检测酸土脂环酸芽孢杆菌SOD基因在酸、热胁迫条件下的表达差异。结果表明:该基因在正常生长条件下组成性表达,在酸、热胁迫下表达量在短时间内迅速上调,酸胁迫0.5 h表达量为对照组的4.63倍,胁迫1 h表达量升至最高,为对照组的32.55倍,随后表达量迅速下调,胁迫5 h时表达量降至对照组的1.67倍。70℃热胁迫5 min时SOD基因相对表达量为对照组的2.81倍,胁迫25 min时表达量升至最高,为对照组的15.05倍,随后表达量下调,胁迫40 min时表达量降至对照组的4.93倍。酸土脂环酸芽孢杆菌SOD基因对酸、热环境胁迫具有快速反应的特点,表明酸土脂环酸芽孢杆菌SOD基因与该菌嗜热耐酸的独特生理适应机制密切相关。     

拟青霉β-1,3(4)-葡聚糖酶同源模建、分子对接与分子动力学模拟

在同源模建得基础上,采用分子对接和分子动力学(MD)模拟方法研究了拟青霉β-1,3(4)-葡聚糖酶与β-1,3(4)-葡聚糖(G4G4G3G4G4G)和β-1,3-葡聚糖(G3G3G3G3G3G)的相互作用机制。对接结果显示,该酶对β-1,3(4)-葡聚糖具有较β-1,3-葡聚糖更高的结合力,动力学轨迹分析显示,葡聚糖酶催化β-1,3(4)-葡聚糖的机制要比催化β-1,3-葡聚糖更为复杂。     

生物型洋姜饮料的研制

利用廉价的洋姜为原料,经过脱皮、护色、切片、过滤、生物水解、调配等工艺,研制出一种色泽、风味和口感都很好的洋姜饮料,从而为洋姜的精深加工提供一定的思路和方法。     

菊芋菊糖的研究与应用前景

菊糖是植物体内的一种由2—10个果糖单位组成的功能性天然果聚糖。因其具有多种保健功能而倍受关注。国外对菊糖的研究与开发比较早,已经实现产业化。但我国的菊糖产业一直没有得到应有的关注和开发。就菊糖的功能性质及其在食品中的研究与应用进行了综述,期望为我国的菊糖产业提供思路和参考。     

微波提取苹果汁中脂环酸芽孢杆菌DNA的PCR检测方法研究

根据Genbank公布的酸土脂环酸芽孢杆菌(Alicyclobacillus acidoterrestris DSM 3922T)鲨烯环化酶序列自行设计一对引物,利用微波技术直接从果汁样品中提取目标菌DNA,对引物特异性、微波法提取DNA的扩增效果及检测灵敏度进行探讨。结果表明：微波功率1000W、处理时间30s、经5000r/min离心2min即可获得酸土脂环酸芽孢杆菌基因组DNA,所得模板质量符合聚合酶链式反应检测要求,目的条带清晰,检测时间仅为2h,检测限为200CFU/mL,有望真正应用于苹果汁生产的在线检测。     

拟青霉β-1,3(4)-葡聚糖酶同源建模及共价固定化

采用同源建模的方法构建拟青霉β-1,3(4)-葡聚糖酶的三维结构。通过对其活性位点及表面氨基酸残基侧链的分析,利用氨基载体Sepabeads EC-HA共价固定化葡聚糖酶,优化固定化条件,比较固定化酶与游离酶的酶学参数。结果表明:m(酶粉):m(载体)=1.2:1、温度40～45℃、固定化时间8h,固定化效果最好。蛋白结合率可达91.7%,酶活回收率达87.6%,固定化酶最适温度、热稳定性、pH值稳定性和批次使用稳定性均得到明显提高。     

菊粉化学和微生物菊粉内切酶研究进展

菊糖作为多聚果糖类碳水化合物,其物理化学性质已较早地得到研究,之后菊糖分子结构得到深入的研究。近年以开发菊粉系列产品作为功能性食品成分为目标,关于微生物菊粉内切酶酶学性质、基因结构、工程菌株构建与生产应用方面的研究进展迅速,如已经成功地构建2种高表达内切菊粉酶的基因工程酵母。本世纪菊粉生物技术将大力推动菊粉产业的发展。     

一种酿酒酵母表达cDNA文库分离纤维质降解酶系基因的方法

目的:建立一种筛选自然界产纤维质降解酶系基因的新方法。方法:对酿酒酵母表达载体pYES2多克隆位点加入真核生物稀有限制性酶切位点SfiI进行改造,利用SMART技术,以大肠杆菌文库为转导,构建了拟青霉(Paecilomyces sp.H28)的酿酒酵母全长cDNA表达文库。结果:利用纤维质-刚果红染色法从文库筛选到多种纤维素和半纤维素降解酶系基因。结论:成功构建了拟青霉的酿酒酵母表达cDNA文库,加快了纤维质降解酶系基因的快速分离,也为其它相关基因的快速分离提供了有益的借鉴。     

甘蓝酿酒工艺的研究

以甘蓝为原料研究甘蓝酒的发酵工艺.分别对酿造工艺中的酵母接种量、发酵时间、发酵温度、甘蓝汁含量等因素进行了单因素试验,选取4个因素的合适水平进行4因素3水平的正交试验,以感官评分为指标对正交试验结果进行极差、方差分析,得出甘蓝滔的最佳发酵工艺条件是甘蓝汁含量60％,酵母的接种量6％,发酵时间6d,发酵温度32℃.经过发酵可得到酒精度13％vol,颜色漩绿、鲜亮,清澈、酒体透明,富含蔬菜清香、醇厚、口味纯正的优质甘蓝酒.