雌马酚产生菌的耐氧驯化与耐氧机制研究

来源 :河北农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yangyan215076379
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
大豆异黄酮(Soy isoflavones)是大豆等豆类植物在生长过程中形成的一类以3-苯并吡喃酮为母核的天然产物,具有抗癌、预防骨质疏松、降低心血管发病率等多种生理功能。摄入人或其他动物体内的大豆异黄酮将被肠道微生物菌群转化为各种不同产物,现有研究表明,大豆异黄酮微生物转化产物具有比大豆异黄酮更高、更广的生物学活性。大豆异黄酮属天然产物,然而大豆异黄酮微生物转化产物在自然界并不存在,只能通过人工化学合成,或者通过分离大豆异黄酮转化菌株,利用微生物转化进行生物合成。目前,国内外学者已报道20余株大豆异黄酮转化菌株,但所有转化菌株发挥转化功能均必须在严格厌氧条件下进行,而长期维持严格厌氧环境需要大量资金投入,因此,大豆异黄酮转化菌株的严格厌氧特性已成为该类菌株开发利用的“瓶颈”。
  本实验室前期从公鸡新鲜粪样中分离得到一株严格厌氧爱格氏菌属菌株HAU-59s,该菌株在厌氧条件下既能将底物黄豆苷原(Daidzein)转化为雌马酚(Equol),又能将底物染料木素(Genistein)转化为5-羟基雌马酚(5-Hydroxy-equol)。为提高菌株的耐氧特性,本研究对分自鸡粪样的严格厌氧细菌HAU-59s进行了耐氧驯化尝试,并成功得到在有空气氧条件下能正常生长的突变株,并将该突变株命名为兼性厌氧突变株Aeroto-HAU-59s。
  与原出发菌株HAU-59s相比,兼性厌氧突变株Aeroto-HAU-59s在菌体形态、生长特性、生理生化特性等诸多方面发生了明显改变。(1)在菌体形态上,由未驯化的细小短杆变为驯化后的长丝状;(2)在生长状态方面,兼性厌氧突变株Aeroto-HAU-59s多聚集在试管底部生长,且菌体生长量显著增加;(3)在生理生化特性方面,菌株的过氧化氢酶、产氨、脲酶以及明胶液化试验等,均由未驯化时的阴性变为阳性,且驯化后得到的兼性厌氧突变株明显加强了对阿拉伯糖、鼠李糖、木糖、果糖、低聚木糖、麦芽糖、蔗糖、甘露糖、低聚异麦芽糖、棉籽糖等碳源的利用能力。
  兼性厌氧突变株Aeroto-HAU-59s虽能在有氧条件下生长,但在有氧条件下却并不表现大豆异黄酮转化活性,该兼性厌氧突变株在厌氧条件下对底物黄豆苷原和染料木素仍具有转化活性。该突变株能高效转化底物黄豆苷原的浓度为0.8mmoL/L,平均转化率为89.08%,平均产出率为53.80%。
  与转化黄豆苷原能力不同的是,该兼性厌氧突变株在厌氧条件下能高效转化底物染料木素的浓度仅为0.2mmoL/L,平均转化率为82.61%。此外,本研究检测了兼性厌氧突变株Aeroto-HAU-59s静息细胞体系的转化能力,发现4×静息细胞转化体系的转化效果最好,在厌氧条件下能高效转化底物黄豆苷原的最大浓度为1.0mmoL/L,平均转化率83.08%,平均产出率为65.00%。
  通过对兼性厌氧突变株Aeroto-HAU-59s进行耐氧机制研究,发现该兼性厌氧突变株可通过产生过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)以及NADH氧化酶(NOX)和NADH过氧化物酶(NPX)系等,将液体培养基中的活性氧转变为水;通过产生NO气体消耗培养基中的溶氧;通过在兼性厌氧突变株Aeroto-HAU-59s的菌体外壁形成一层“保护膜”结构,有效阻挡氧气通过细胞壁进入菌体细胞,或通过菌体变为长丝而聚集在氧化-还原电位较低的试管底部,从而更加有利于菌体的生长。
其他文献
陆地生态系统碳循环在全球气候调节中扮演重要角色。土壤碳库是大气碳库的3倍左右,因而土壤碳排放是全球变暖正负反馈的关键所在。本文以帽儿山地区温带森林生态系统为对象,利用多年连续野外观测研究了土壤呼吸(Rs)及其组分(根际呼吸RR和异养呼吸RH)年际波动与空间变异及其影响因子,得出以下主要研究结果:  (1)在温带落叶阔叶林中设置3个样地,进行了为期两年的挖壕试验,利用气室方法分别量化了生长季和非生长
胰腺导管腺癌(Pancreatic ductal adenocarcinoma,PDAC)是一种致命的恶性肿瘤,约90%以上的胰腺癌均属于此类型,其发病隐匿,进展迅速。手术后的平均存活期一般不足2年,5年生存率仅为8%左右。因此,迫切需要对PDAC的分子机制,做更深入研究,开发更有效的治疗措施和药物。  近几年研究发现,同乙酰化、磷酸化一样,蛋白质的甲基化也在癌症进展中发挥重要作用。精氨酸甲基转移
非编码RNA(non-coding RNA)不翻译成蛋白质,它们通过转录、转录后及翻译水平调控靶基因表达,在生物体生长发育过程中发挥重要作用。大于200个核苷酸长度的为长非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA),它们以调节因子形式,在植物开花、雄性不育、营养代谢、生物和非生物胁迫等过程中起着重要作用。  AtR8lncRNA(259nt)是2012年于拟南芥(Arabi
学位
城市间绿化程度与空气污染比较及相关差异分析是提出城市环境管理措施的重要前提。本文选择全国27个主要省会城市,基于网络街景照片和卫星云图测定绿色指数(绿色指数、上层绿色指数、中层绿色指数、下层绿色指数、俯视绿色指数)差异,基于网络街景测定城市森林垂直结构、绿化带宽度、测树因子、乔木数量、树木健康、车道数、车流量、泊车量、人流量、商铺量,在对比空气主要质量指标[空气质量指数(AQI)、细颗粒物(PM2
学位
十八大以来,我国经济保持中高速增长,尤其在克强总理提出“双创”以后,民营企业如雨后春笋般涌现。为了促进企业的良性发展,国家相继出台了一系列有导向性的税收政策支持民营企业的发展,民营企业在我国经济发展中起到了越来越重要的作用。科技型中小企业作为民营企业的一枝独秀,其发展格外引人注目。科技型中小企业在国家的大力扶持下,利用自身优势,迎合时代潮流,成为当前国民经济中的新型发动机。同时,科技型中小企业要使
贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)菌株Tu-569是从兔肠道中筛选出的对大肠埃希氏菌(Escherichia coli)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、福氏志贺菌(Shigella flexneri)、肠炎沙门氏菌(Salmonella enterica)等动物致病菌有较强抑制作用的芽孢杆菌。现将Tu-569菌株作为出发菌株进行紫外-微波诱变选
学位
目的有研究认为,Fcgr3b 基因 SNP 与人类自身免疫性疾病如 SLE、类风湿性关节炎的易感性有关,本研究旨在探讨 Fcgr3b 基因多态性与肾移植受体之间的关系。方法采用 PCR-SSP 方法扩增172 例健康人和171例肾移植受体基因组 DNA,并根据 PCR 结果选择20份 PCR 产物进行测序。结果 健
我国对豆粕需求量十分巨大,豆粕中抗营养因子及大分子蛋白不利于动物的消化吸收,限制了豆粕的应用。微生物发酵豆粕可有效降低豆粕中抗营养因子及大分子蛋白,有助于动物的消化吸收,且可在发酵过程中产生有机酸,降低pH值,抑制杂菌。  通过80℃水浴的方法从猪粪、土壤、酸菜、醪糟等样品中富集产芽孢的细菌;以酸性(pH5.0)NB培养基作为生长培养基,以酸性(pH5.0)脱脂牛奶平板作为初筛培养基,结合透明圈法
学位
漆酶(laccase)是一种含铜的多酚氧化酶,具有广泛的底物谱,能够氧化多种有机物质,在有机农药残留和木质素的降解方面具有潜在的工业价值。  本研究从特异腐质霉Y1(Humicola insolens Y1)中分离到了漆酶基因lac1,其全长1803bp,编码600个氨基酸,与NCBI蛋白数据库比对结果表明,与来源于Chaetomium globosum CBS148.51(XP_00122880
学位
菌株Lactobacillus sp.Niu-O16是分自牛瘤胃胃液的革兰氏阳性严格厌氧细菌,该菌株在严格厌氧条件下能将底物黄豆苷原和染料木素分别还原为二氢黄豆苷原和二氢染料木素。经长期耐氧驯化,得到菌株Niu-O16的耐氧突变株Aeroto-Niu-O16,该耐氧突变株在有氧条件下生长时,会在菌体外壁形成一层以纤维素多糖为主要成分的抗氧化保护膜结构。本研究拟探讨耐氧突变株Aeroto-Niu-O