功能性便秘是近几年比较常见的一种肠道疾病。越来越多的证据证明一些生物源功能活性物质对于治疗便秘有积极的疗效。螺旋藻富含多糖化合物, 且具有广泛的生理功能。本文分析不同剂量螺旋藻多糖(PSP)对地芬诺酯诱导便秘小鼠的治疗效果, 检测各组小鼠的体重、首次排便时间和数量、肠道酶活性, 菌群组成以及相关功能基因表达等。结果显示, PSP低、中、高剂量组小鼠六小时内排便数量都显著增加(P<0.05), 且首次排黑便时间缩短。同时, 小鼠的体重增长没有受到显著影响。PSP治疗后, 便秘小鼠肠道内木聚糖酶和蛋白酶活性恢复到正常组水平(P<0.05)。此外, PSP处理改变了便秘小鼠肠道主要微生物菌群组成, 上调了一些有益功能基因的丰度, 从而达到缓解便秘的效果。PSP处理上调KO0845(葡萄糖激酶)丰度水平, 能维持机体血糖平衡。这些发现表明, PSP饲喂处理可显著改善小鼠肠道微生态, 缓解小鼠便秘病症, 为解决慢性便秘提供一种有效的食疗方案。

胡麻的籽粒富含多不饱和脂肪酸-亚麻酸, 易被脂氧合酶(LOX)氧化, 导致油脂的酸败。因此, 油脂的稳定性和风味是影响胡麻油质量的重要因素。脂氧合酶是一类非血红素双加氧酶, 其催化不饱和脂肪酸如亚油酸和亚麻酸的氢过氧化反应。本研究旨在阐明在胡麻种子发育时期脂氧合酶基因(LuLOX1)的表达、酶活性与品质的关系。本试验利用基于亚麻全基因组DNA测序数据, 对LuLOX1基因进行克隆, 利用RT-PCR方法进行LuLOX1基因表达分析, 采用分光光度计法进行LOX酶活性测定。结果显示, LuLOX1基因的cDNA全长为2 607 bp, 编码868个氨基酸, LuLOX1蛋白分子质量和等电点分别为98.87 kD、6.36。LuLOX1在种子发育早期高表达, 之后呈下降的趋势, 成熟期几乎检测不到该基因的表达。LuLOX1的酶活性变化与LuLOX1基因表达模式一致。该研究结果表明, LuLOX1可能参与了种子发育过程中脂肪酸氧化的调控。本研究为进一步研究其功能, 通过脂氧合酶调控改进胡麻油脂品质奠定了基础。

辣根过氧化物酶(HRP)是广泛应用的一种生物催化剂, 其光照后HRP酶活性变化的机理还未见报道。 利用紫外-可见(UV-Vis)、 同步荧光、 圆二色(CD)光谱研究了光对HRP催化活性及酶活变化机制。 实验结果表明: 光照射HRP可促使其发生还原反应, 同时其催化活性会发生变化。 UV-Vis吸收光谱数据显示, 光照射后HRP的Soret带403 nm最大吸收峰红移、 Q带498 nm处氧化峰强度下降, 说明经光照射HRPFe(Ⅲ)被还原为HRPFe(Ⅱ)。 不同波长对光照还原影响程度为280 nm>254 nm>498 nm>403 nm; 酶活为403 nm>498 nm>254 nm>280 nm; 280 nm波长光照射下, Phe, Trp, Tyr和Cys四种游离氨基酸以及谷胱甘肽的加入均对光照还原有促进作用。 酶活性与光照还原程度紧密相关, 因Fe(Ⅱ)无法提供空轨道与H2O2配位, 所以光诱导Fe(Ⅲ)还原导致酶活下降。 同步荧光和圆二色光谱揭示了光照还原后HRP血红素的构象发生了变化, 构象的变化也是光诱导酶活变化的原因之一。 紫外光影响酶活性下降的因素为光照引发活性中心Fe(III)还原, 蛋白质构象变化的贡献。 研究结果对进一步了解光对含血红素蛋白(酶)结构和功能的影响有重要的理论和实际意义。

本研究利用生物信息学结合RT-PCR技术从二穗短柄草(Brachypodium distachyon)中克隆出BdAD1的cDNA基因, 该基因编码一个包含500个氨基酸残基的乙醛脱氢酶家族蛋白。系统进化关系分析表明, 该BdAD1蛋白序列与小麦(Triticum aestivum)、羊草(Leymus chinensis)和大麦(Hordeum vulgare)的同源蛋白具有较近的亲缘关系。BdAD1基因在植物细胞的细胞核和细胞质中均有表达, 而且BdAD1蛋白兼具松柏醛脱氢酶和芥子醛脱氢酶的活性(CALDH/SALDH), 可将松柏醛与芥子醛分别酶解生成阿魏酸和芥子酸, 但它对松柏醛的催化效率显著高于芥子醛, 因此推测BdAD1可能在苯丙烷代谢途径中对阿魏酸的合成具有重要的调控作用。

含碳丰富的秸秆在无氧或限氧的条件下低温热解后得到生物炭可施入土壤, 有利于缓解秸秆处理压力、 减少污染、 减少温室气体排放, 并改良土壤。 在重要的农粮基地辽宁潮棕壤上布置了生物炭还田试验。 玉米田施用不同量的生物炭(0, 360, 1 800和3 600 kg·ha-1)一个生长季后, 研究土壤有效磷(P)、 有机P和全P含量的变化, 并采用荧光共轭物质作为测定底物, 通过酶解产生荧光物质研究土壤磷酸酶活性的响应。 结果表明, 生物炭添加到土壤后, 土壤有效P含量随生物炭施用量增加而显著升高、 有机P和全P的含量没有显著的变化。 其原因是生物炭携带有效P而引起的。 碱性磷酸单酯酶和磷酸二酯酶活性随生物炭添加量的增加而增大, 适量生物炭处理(1 800 kg·ha-1)可显著增加酸性磷酸酶, 而高量生物炭处理(3 600 kg·ha-1)对酸性磷酸酶略有抑制, 可能是生物炭自身的偏碱性使土壤pH值增大所致。 生物炭的添加对土壤磷素和磷酸酶活性的影响是土壤物理性质、 化学性质及土壤微生物群落结构和代谢能力的综合体现, 需要进一步深入研究。

家蚕(Bombyx mori)黄体色突变体 (lem)的幼虫体壁富含墨蝶呤 (SP), SP经墨蝶呤还原酶 (SPR)的催化作用合成四氢生物蝶呤(BH4)。作为芳香族氨基酸羟化酶的重要辅酶, BH4的缺乏会导致多种神经性代谢综合症。前期研究已克隆获得家蚕SPR基因(BmSpr), 确定了BmSpr为lem突变体的遗传本质。本实验将重组质粒 pET-24b-BmSpr转化至E. coli不同菌株的感受态细胞, 对BmSpr的体外表达条件进行了优化。SDS-PAGE和Western Blot的检测结果表明BmSPR融合蛋白能够在原核表达系统中得到稳定表达, 酶活性分析结果显示体外表达的重组BmSPR对其底物SP有较好的催化活性。本研究为进一步以从家蚕lem突变体资源大量提纯的SP为底物, 利用原核表达BmSPR, 开展体外合成 BH4的应用基础研究奠定了实验基础。

土壤α-葡萄糖苷酶、 β-葡萄糖苷酶直接参与土壤有机物质的矿化过程， 对维持生态系统碳和养分的循环起重要作用。 秸秆或者秸秆炭化物还田是提高碳储量的一种有效措施， 输入到土壤后对生物学活性产生一定影响， 对碳库转化具有直接或者间接作用。 采用荧光物质作为底物， 将96微孔板和荧光检测法结合， 利用多功能酶标仪测定生物炭/秸秆（2.5 g/50 g干土）添加条件下黑土中α（β）葡萄糖苷酶活性。 结果表明， 秸秆添加到土壤后， 土壤α（β）葡萄糖苷酶活性增强， 水稻秸秆处理β-葡萄糖苷酶活性高于玉米秸秆处理， 40天后仍然保持较强活性， 说明秸秆的输入有助于土壤碳素转化。 可能是因为秸秆炭添加提高土壤中养分含量， 促进微生物活性， 使得土壤酶活性提高， 水稻秸秆添加增强土壤酶活性， 而玉米秸秆没有促进作用， 可能与材料来源不同有关， 材料来源与添加效应的关系有待进一步研究。 而生物炭添加对黑土中α（β）葡萄糖苷酶活性影响不大， 这与生物炭含速效养分少、 自身难降解特性有关。 与传统的分光光度法相比， 微孔板荧光法可以灵敏的检测到土壤悬液中的酶活性， 可批量检测样品， 是一种快速、 准确、 简便的土壤酶活性测定方法。

激光照射对酶活性的影响主要取决于光源的波长和能量。系统研究了激光的波长和能量对酶活性的改变，并且对激光和发光二极管(LED)是否对酶活性改变具有相同的效果也进行了研究。分别采用能量为0~810 J/cm2,激光波长分别为532、808、1064、1342 nm，LED波长分别为640 nm和810 nm的激光照射磷脂酶C，通过高效薄层层析法(HPTLC)测量经过光源照射0.5、1、2、3、4、6、17、24 h后神经酰胺的浓度来研究酶活性的改变。酶活性改变持续时间通过以上实验数据进行评估计算。在一定波长范围内激光和LED照射均可以提高磷脂酶C的活性，效果取决于光源的能量和波长，在经过照射后，酶活性的改变大约可以持续4 h。研究结果表明在报道激光照射对酶活性改变的时候，酶活性改变持续时间应该作为一个主要的激光参数进行声明，还发现照射时选择波长、能量相同的激光源和LED，其对酶活性的改变具有同样的效果。

在评价硝化抑制剂的作用效果时, 需要确认此硝化抑制剂对反硝化过程有无影响。 而对此过程的确认是通过反硝化酶活性(denitrifying enzyme activity, 简写为DEA)的测定来实现的。 采用加入同位素标记底物结合同位素质谱仪来测定新型硝化抑制剂3, 4-二甲基吡唑磷酸盐作用下的反硝化酶活性。 结果表明, 此新型方法能够较准确的测定培养体系中的N2O的浓度, 与气相色谱法的测定结果具有良好的相关性(MSN2O=-0.45+1.03GCN2O, Ｒ2=0.995)。 通过测定15N2O和15N2的丰度能够较好的区分2种反硝化酶活性(硝酸还原酶和N2O还原酶), 且克服了传统测定中需要加入乙炔作为酶抑制剂的弊端。 对DMPP作用下土壤反硝化酶的测定表明, DMPP对反硝化酶无显著影响, 说明DMPP在使用中不会影响土壤中的反硝化过程。