酿酒酵母表达侧耳源单基因生物合成麦角硫因

运用生物信息学方法对侧耳属蘑菇（平菇、杏鲍菇和白灵菇）的麦角硫因合成酶基因Egt 1进行挖掘,对其蛋白结构和功能进行预测,并构建酿酒酵母表达载体,在酿酒酵母EC 1118中进行表达研究。结果表明：克隆得到侧耳属平菇、杏鲍菇和白灵菇麦角硫因合成基因PoEgt 1、PeEgt 1和PtEgt 1,三者核苷酸序列同源性为97.03%,氨基酸序列同源性为97.93%,联合菌体破碎法并通过体外酶促反应后检测到麦角硫因,产量为（2.5±0.08）mg/L,证明了该基因具有单基因合成麦角硫因的活性。     

蛹虫草类胡萝卜素双加氧裂解酶基因的克隆及表达分析

目的:类胡萝卜素双加氧裂解酶(CCD)是类胡萝卜素生物合成途径中的一个关键酶。旨在鉴定并克隆蛹虫草中的CCD酶,通过相关生物信息学分析和荧光定量PCR探究其结构、功能聚类以及表达调控。方法:用GenBank登录的CCD酶基因序列与蛹虫草基因组比对,在保守区域设计1对引物,以蛹虫草基因组的DNA为模板对CCD酶基因进行扩增,扩增产物命名为car-TC。car-TC基因连接载体后由生物公司测序;序列通过多种生物信息学软件和在线工具分析;表达量随生长情况的变化关系通过实时荧光定量PCR进行测定。结果:克隆了car-TC基因,该基因长1 784 bp,编码一个577aa的蛋白质,该蛋白质含有CCD酶活性必需的4个组氨酸残基,系统发育进化分析表明该蛋白和棒束菌、白僵菌的同源蛋白聚在同一簇,实时荧光定量PCR结果表明该蛋白的表达量随生长时间的延长而减少。结论:获得一个类胡萝卜素合成途径中的关键酶——双加氧裂解酶基因car-TC,该基因的表达主要受时序调控,随生活周期的进行有逐渐降低的趋势。     

紫杉烯合酶基因遗传转化金针菇的研究

利用紫杉烯合酶基因(ts)和潮霉素抗性基因(hph),采用PEG转化法共转化金针菇的原生质体.研究结果表明,18个拟转化子中有8个转化子同时整合了ts基因和hph基因,两个基因的共转化率为44.44％;RT-PCR鉴定结果表明.7个金针菇转化子实现了外源ts基因的转录.金针菇转化子在不含潮霉素(HmB)的PDA平板上经5次继代培养后仍检测到有HmB抗性,说明外源基因在金针菇转化子的无性繁殖(即有丝分裂)过程中是稳定的.本研究为通过基因工程手段定向、快速改良金针菇品种以及利用金针菇作为生物反应器生产一些具有重大经济价值的外源基因产物奠定了基础.     

食用菌蛋白生理活性、功能性质及其应用的研究进展

为了满足人口增长对蛋白质的需求,人们对寻找新的蛋白质资源越来越感兴趣。近年来,食用菌已被认为是一种极具前途的新型蛋白质来源,不仅蛋白含量高,而且具有多种独特的生理活性（抗氧化、抗病毒、免疫调节等）。但是,目前有关食用菌蛋白的研究主要聚焦在蛋白质的提取及功能活性鉴定,对其功能特性及其在食品中的应用研究较少。因此,为了更好地开发食用菌蛋白在食品工业中的应用,我们应该更多地关注食用菌蛋白理化性质及功能特性研究。     

植物乳植杆菌类胡萝卜素生物合成关键基因LpispA的功能鉴定

类胡萝卜素具有抗氧化和抗肿瘤等多种重要生理活性。与化学合成法和植物提取法相比较,利用微生物法合成新型的、高价值的类胡萝卜素,具有食用安全和经济可行等优势。植物乳植杆菌作为天然C30类胡萝卜素来源的几种细菌之一,其类胡萝卜素生物合成途径却尚未被阐明清楚。该论文基于转录组数据对一株海洋源植物乳植杆菌中的LpispA基因进行克隆、绘制系统进化树,并构建了类胡萝卜素合成功能互补的大肠杆菌表达系统pAC-BETA∆E-ispA,再采用紫外可见光谱法和反相高效液相色谱法验证产物成分。结果表明,植物乳植杆菌LpispA与桃色欧文氏菌的亲缘关系最近;构建的大肠杆菌工程菌株pAC-BETA∆E-ispA的β-胡萝卜素（C40）产量为0.05 mg/g DCW。因此,LpispA在大肠杆菌功能互补表达系统中成功表达了Geranylgeranyl Pyrophosphate（GGPP）合成酶的活性,也即说明LpispA在细菌类胡萝卜素合成途径中可作为类胡萝卜素合成多功能酶,共同参与C30 和C40 类胡萝卜素的合成。该研究为植物乳植杆菌类胡萝卜素生物合成机制研究和利用植物乳植杆菌作为类胡萝卜素补充剂的应用奠定了实验基础。     

蛹虫草子实体中新型类胡萝卜素的提取工艺优化

蛹虫草作为一种新食品原料,富含水溶性的新型类胡萝卜素。以蛹虫草子实体为原料,筛选一种安全的提取溶剂和无环境污染的细胞破碎方法,以获得类胡萝卜素的最适提取工艺参数。以类胡萝卜素得率为指标,采用7种溶剂分别提取类胡萝卜素,最终确定乙醇溶液为最适提取溶剂。分别采用超声波破碎法和酸热法提取类胡萝卜素,结果表明超声波破碎法较酸热法更有利于类胡萝卜素的提取。在单因素试验基础上,选取乙醇浓度、提取时间、提取温度为自变量,采用Box-Behnken试验设计建立回归模型,获得了类胡萝卜素的最适提取工艺参数为乙醇体积分数73.4%,提取时间30.4 min,提取温度54.4℃。在此条件下,类胡萝卜素得率的预测值为2969.23μg/g,验证试验的试验值为3017.31μg/g,预测值和试验值差异不显著,回归模型拟合程度良好。     

北冬虫夏草抗氧化系统对金属离子和氧化物的响应分析

本研究探讨了Mn2+、Cu2+、Na+、Ca2+、Mg2+、Ba2+、Al3+等金属离子和高锰酸钾、过氧化氢等氧化物对北冬虫夏草类胡萝卜素累积和超氧化物歧化酶（SOD）活性的影响,结果表明Mn2+、Cu2+以及高浓度的Mg2+对蛹虫草类胡萝卜素的积累起到抑制作用;Na+、Ca2+、Ba2+、Al3+和低浓度的Mg2+则能促进类胡萝卜素的积累;低浓度的高锰酸钾和中高浓度的过氧化氢对类胡萝卜素的积累起抑制作用;0.3%、0.4%的高锰酸钾和1%的过氧化氢能促进类胡萝卜素的积累。其中促进北冬虫夏草类胡萝卜素积累效果最好的是2%的Mg2+,该胁迫条件下类胡萝卜素产量达到279.21 μg/g,比空白对照组提升了184.9%。Mn2+、Ba2+、Al3+在低浓度时提高SOD活性,高浓度时降低SOD活性,当浓度均为3%时,SOD活性最高;Cu2+则相反,在低浓度时抑制SOD活性,高浓度时提高SOD活性;Ca2+、Mg2+对SOD的影响较为复杂,随着浓度升高,SOD活性先升高再下降再升高,SOD酶活性峰值均出现在离子浓度为1%处;Na+对SOD活性整体影响不大;高锰酸钾明显促进SOD酶的活性,而过氧化氢明显抑制SOD酶活。其中促进北冬虫夏草SOD酶活效果最好的是3%的Al3+,该胁迫条件下SOD酶活达到167.62 U/g,比空白对照组提升了4.82倍。研究结果显示,金属离子和氧化物等胁迫因子能够引起北冬虫夏草抗氧化系的应激反应并在一定程度上提高抗氧化物质累积量,这为利用北冬虫夏草菌丝体发酵生产抗氧化物质奠定实验基础。     

蛹虫草转录组分析及类胡萝卜素生物合成相关基因的挖掘

基于培养基显著影响蛹虫草类胡萝卜素的生成，采用高通量测序技术探究不同培养基培养的蛹虫草菌丝（CM10_RL和CM10_WL）的转录组差异，经生物信息学分析挖掘蛹虫草类胡萝卜素的生物合成相关基因。结果表明，样品CM10_WL的类胡萝卜素含量显著高于样品CM10_RL的类胡萝卜素含量；相对于样品CM10_RL，在样品CM10_WL中检测到318 个上调表达基因和618 个下调表达基因。基因本体论功能富集结果表明差异表达基因（differentially expressed gene，DEG）主要富集在代谢过程、细胞膜、催化活性条目中。京都基因与基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes，KEGG）通路富集结果表明DEG主要富集在代谢途径。蛹虫草转录本与KEGG数据库中的类胡萝卜素生物合成途径比对结果表明基因CCM_06728和CCM_09155参与类胡萝卜素的生物合成。本研究为进一步阐明蛹虫草类胡萝卜素的生物合成途径奠定基础。     

杏鲍菇干制品的酶活性及细胞结构分析

以杏鲍菇子实体为材料,在40℃和70℃下干制,检测不同干制温度下杏鲍菇主要酶活性以及细胞结构的变化。结果表明,在两个干制温度处理,杏鲍菇的纤维素酶活性和中性蛋白酶活性均增强。在40℃处理下,漆酶活性大幅度的提高,而在70℃处理下漆酶活性大幅度降低。不同温度处理对杏鲍菇整体的细胞结构无明显影响,然而细胞内营养物质组成有较大变化,并且促进了杏鲍菇细胞壁的纤维化程度。     

蛹虫草发酵苦荞菌质的成分分析及抗氧化活性的研究

以苦荞为培养基质,对蛹虫草固体发酵前后的营养和功能成分及抗氧化活性进行测定,分析各种物质含量及抗氧化活性变化。结果表明,发酵苦荞菌质总氮、总糖、可溶性总糖、还原糖含量显著[总氮、总糖(p<0.01),可溶性总糖、还原糖(p<0.05)]低于未发酵基质,游离氨基酸含量有极显著性增加(p<0.01),粗多糖、总黄酮、总酚、花色苷、维生素C、GSH(谷胱甘肽)、SOD(超氧化歧化酶)等功能成分均显著(粗多糖p<0.05,其余均p<0.01)高于未发酵基质。苦荞ABTS[2,2′-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)]体外抗氧化实验表明各萃取(石油醚、氯仿、乙酸乙酯萃取部及水部)均具有一定的抗氧化作用,当浓度为10mg/mL时,乙酸乙酯萃取部和水部与TBHQ(叔丁基对苯二酚)、BHT(2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚)及VC(维生素C)清除率相当,达100%。对抗氧化活性最高的水部和乙酸乙酯萃取部进行HPLCMS/MS分析,结果显示乙酸乙酯萃取部含有芦丁、槲皮素及含有槲皮素结构碎片、儿茶素结构碎片的物质;水部含有槲皮素、芦丁、山奈酚-3-芸香糖苷及含有槲皮素结构碎片、山奈酚结构碎片的物质。