红曲黄酒来源芽孢杆菌普鲁兰酶基因克隆和生物信息学分析

红曲黄酒酿造原料为大米,淀粉质量分数在70%以上,微生物来源淀粉酶系对淀粉的水解至关重要,影响甚至决定红曲黄酒酿造的原料转化过程和产品品质。从酒曲中分离具有淀粉水解能力的芽孢杆菌2?株,编号BHQ03和BHQ06,进行分子生物学鉴定并分别从2?株菌中克隆获得pulL1和pulL2,pulL3和pulL4共4?个I型普鲁兰酶基因,其中基因pulL1和pulL3均编码713?个氨基酸,序列相似度96.31%,基因pulL2和pulL4均编码852?个氨基酸,序列相似度99.77%。对基因pulL1和pulL2编码蛋白PulL1和PulL2进一步分析发现,二者均属于G13家族,具有4?段特征性保守区域。PulL2的N-端含有32 个氨基酸残基的信号肽序列,且催化活性位点存在突变（D407G）。结合文献研究和三维结构模拟,分析普鲁兰酶的具体催化过程。上述研究为科学解析红曲黄酒酿造的淀粉水解过程提供参考。     

不动杆菌来源酯键水解酶生物信息学分析及PAEs降解机理

从酒醅中分离得到1株降解邻苯二甲酸二丁酯(DBP)的细菌,命名为Aci-17。通过细菌16S rDNA系统发育分析,菌株Aci-17被鉴定为印度不动杆菌(Acinetobacter indicus)。为深入探讨Aci-17降解邻苯二甲酸酯类(PAEs)机理,利用基因重组技术克隆该菌株的酯键水解酶基因Est96,在大肠杆菌中异源表达获得酯键水解酶Est96。试验结果表明,该蛋白具有突出的降解PAEs能力,对邻苯二甲酸二甲酯(DMP)的降解率达到99.996%。生物信息学分析表明:Est96具有水解酶第Ⅳ家族典型保守基序G-X-S-X-G和HGGG氧阴离子孔结构,活性位点为Ser201,理论分子质量40.66 ku。根据Est96与DMP分子对接结果推测氢键、范德华力、Pi-Pi相互作用力及Est96蛋白分子的HGGG氧阴离子孔、GDSAG和HGF 3个结构域与Est96催化功能密切相关。本研究结果对明晰不动杆菌酯键水解酶催化PAEs生物降解机理提供参考。     

基于RBF神经网络的HTTP异常行为自动识别方法

随着互联网的高速发展和用户规模的不断扩大,各种针对网络服务端的攻击不断增加。目前大部分的网络防护措施主要针对对网络层和传输层的攻击,对针对应用层的攻击几乎没有防护能力,但越来越多的针对Web的攻击通过应用层完成。文章提出一种基于RBF神经网络的HTTP攻击行为自动识别方法。该方法通过模拟基于HTTP协议的正常行为和异常行为,对获取的Web通信过程中的数据包包体内容进行分析,结合数据包包头的相关信息,构造基于HTTP协议的网络行为。通过大量的模拟实验,形成大量的基于HTTP协议的正常行为记录和异常行为记录,再使用这些行为记录训练基于径向基函数的神经网络。系统可以利用训练好的神经网络从当前的基于HTTP协议的网络行为中自动识别异常HTTP行为,再将识别出的异常HTTP行为存入异常HTTP行为库中。     

侧面溶洞对双连拱隧道中隔墙的影响研究

在宜叙高速石人山岩溶双连拱隧道施工期间,曾预报并揭露侧面溶洞,类似工程报道较为罕见,给隧道施工带来一定的安全隐患。本文利用FLAC3D设计并实施二维数值试验,模拟双连拱隧道在侧面溶洞的影响下的开挖过程,对中隔墙的受力和变形进行了分析,结果表明:侧面溶洞的存在使得中隔墙存在明显偏压,中隔墙中部垂直应力呈现带状分布,近溶洞侧最大,中隔墙中部向远离溶洞方向发生变形,增大靠近溶洞一侧中隔墙的配筋强度可提高其稳定性。该研究为我国岩溶隧道的建设有重要的参考和借鉴价值。     

浓香型白酒风味乙酯微生物合成机制研究进展

浓香型白酒是中国传统特色蒸馏白酒的典型代表,具有悠久的历史,风味独特。风味分析表明脂肪酸乙酯对浓香型白酒的感官具有重要影响。白酒发酵过程微生物所产酯合成酶催化酸和乙醇的酯化反应是脂肪酸乙酯的重要合成途径,然而目前相关的酶催化机制尚不明晰,导致浓香型白酒发酵过程酯类风味物质合成不稳定,是制约产业发展的瓶颈问题之一。经典的酶催化酸醇酯化反应存在于有机相体系,而白酒发酵过程中酒醅含水量（质量分数）为53%~58%,属于水相体系,发掘和解析水相体系脂肪酸乙酯合成酶及其催化机制可以促进浓香型白酒的品质改善。作者对浓香型白酒酯类风味物质及微生物代谢研究进展进行总结,并深入探讨酯合成酶的结构和催化机制,为明晰浓香型白酒脂肪酸乙酯的合成机制提供科学依据。     

中国传统发酵食品来源典型小分子脂肪酸酯合成微生物及酶的研究进展

小分子脂肪酸酯类物质是具有芳香气味的一类重要挥发性风味成分,广泛存在于传统发酵食品中,对食品感官和风味具有重要影响。微生物源功能酶是小分子脂肪酸酯合成的重要媒介,传统发酵食品来源的微生物具有多样性,其所携带的催化小分子脂肪酸酯合成的功能酶同样呈现多态性。研究表明,具有小分子脂肪酸酯合成功能的微生物包括细菌、霉菌和酵母菌等,微生物源催化酯合成的酶主要来源于α/β水解酶家族,以脂肪酶、酯酶等为典型代表。微生物源功能酶为酯的合成提供了绿色途径,有助于小分子脂肪酸酯在食品领域的更好应用。同时,酯的酶法合成还促进了小分子脂肪酸酯在制药以及精细化学品等方面的应用。本文概述了传统发酵食品源小分子脂肪酸酯合成微生物及酶的多样性,以及微生物酶法小分子脂肪酸酯合成的研究现状和发展方向。     

天然物质抗运动性疲劳活性分子机理的研究进展

运动性疲劳是由于多因素综合叠加、相互作用引发的机体运动机能下降的状态。近年来研究表明,膳食补充中草药或食物来源的天然物质可以有效延缓运动性疲劳,然而其内在机理不尽相同。该文综述国内外有关天然物质抗运动性疲劳生物活性的研究文献,从增加机体能量物质储备、促进脂肪供能、维持氧化还原稳态、增强线粒体生物合成和修复线粒体损伤、减少代谢物堆积和抑制神经递质的累积等方面总结其调控作用的内在分子机理。     

基于无定形沸石-咪唑框架-8材料固定米根霉源脂肪酶研究

多级孔沸石-咪唑框架-8(zeolitic imidazolate framework-8,ZIF-8)材料相较于传统的ZIF-8材料具有更大的孔径,在固定化酶领域展现了较好的应用前景。目前,利用多级孔ZIF-8材料固定米根霉源脂肪酶(Rhizopus oryzae lipase,ROL)的效果仍不清楚。通过调节ZIF-8材料前驱体的初始物质的量比例,制备得到一种无定形ZIF-8(amorphous zeolitic imidazolate framework-8,aZIF-8)材料,基于ZIF-8和aZIF-8材料, 采用原位自封装法制备得到固定化脂肪酶ROL@ZIF-8和ROL@aZIF-8。 利用红外光谱仪、X-射线衍射仪和扫描电子显微镜等研究了ZIF-8、aZIF-8、ROL@ZIF-8及ROL@aZIF-8的形貌及结构差异,比较了在不同ROL质量浓度条件下制备的ROL@aZIF-8与相同质量浓度ROL的酶活力,考察了ROL和ROL@aZIF-8的酸碱稳定性、温度耐受性、储藏稳定性以及对邻苯二甲酸二丁酯(dibutyl phthalate, DBP)和邻苯二甲酸二异丁酯(diisobutyl phthalate, DIBP)的水解能力。结果表明,aZIF-8材料呈现出包含十字花形、正方形、球形等多种形态的无定形形貌,是一种具有微孔和介孔的多级孔材料。 在ROL的质量浓度为4mg/mL的条件下制备的ROL@aZIF-8 呈现最大酶活力,为5.69U/mg。在相同的ROL质量浓度条件下,aZIF-8材料的疏水性及多级孔特性促使ROL@aZIF-8的酶活力比ROL高。ROL@aZIF-8比ROL具有更好的碱稳定性、温度耐受性、储藏稳定性以及更高的对DBP和DIBP的水解能力。     

合成己酸乙酯酯化酶产生菌的鉴定及产酶条件优化

筛选到1株浓香型酒曲来源且己酸乙酯酯化性能较强的红曲霉并进行菌种鉴定。在形态学鉴定的基础上,通过ITS序列和β-微管蛋白基因序列构建系统发育树,初步鉴定为紫色红曲霉,编号为YJX-8。研究菌株YJX-8最佳产酯化酶条件及酯化酶底物特异性,结果表明,其最适液态培养基组分是:蔗糖90 g/L、黄豆饼粉25g/L、MgSO_41 g/L、NaH_2PO_41 g/L;最适培养条件是:pH 4.5、30℃、180 r/min、6 d;在最优条件下,酯化酶酶活达到(1.177±0.009) U/mL,酶活提高4.56倍。红曲霉酯化酶对己酸具有很强的选择性。     

基于比较基因组学的Clostridium kluyveri己酸代谢途径关键酶生物信息学分析

对3?株白酒来源重要的己酸生产菌株Clostridium kluyveri（NBRC 12016、JZZ和DSM 555）全基因组信息进行比较基因组学分析,聚焦于己酸代谢途径核心催化酶,发现NBRC 12016的己酸代谢途径未得到有效注释,JZZ的己酸代谢途径核心催化酶酰基辅酶A脱氢酶存在注释错误。进一步对C. kluyveri模式菌株DSM 555己酸代谢途径的关键酶硫解酶ThlA进行生物信息学分析,发现DSM 555携带3 拷贝的ThlA,且具有序列多态性,可能与催化脂肪酸代谢链延长的底物特异性相关。结构分析和分子对接表明,硫解酶ThlA1的底物催化属于氧化还原开关调控机制,并预测了酶的关键催化位点和具体的催化过程。上述分析结果有助于为后续进一步改进菌株的己酸生产性能和更好地应用于白酒酿造提供依据。