1 成都信息工程大学资源环境学院, 四川 成都 610225
2 青海省气象科学研究所, 青海 西宁 810001
冬季牧草即枯草的存量是生态补偿计算与畜牧生产科学管理的关键基础, 而对青藏高原枯草关键参数认识的不足, 直接限制了高寒冬季枯草监测研究与应用发展。 PROSAIL是一种光学辐射传输模型, 它可以定量描述植被参数与冠层反射率的关系。 利用最新版本PROSAIL模型, 结合野外实测的枯草光谱及叶面积、 叶绿素等10个性状参数数据, 模拟生成了15 000组潜在的枯草光谱数据序列。 通过冬、 夏实测枯草与绿草样方的反射光谱特征分析, 揭示了枯草在可见光波段与近红外波段与绿草的显著差异性, 描述了青藏高原冬季枯草在400~1 300 nm波段近似线性的独特光谱分布特征。 在此基础上, 提出了以红光与绿光波段差值为依据的鲜/枯草光谱区分方法, 并据此实现了15 000组模拟光谱中枯草光谱的初级与二级筛选, 建立了枯草模拟光谱数据序列集。 该模拟光谱数据序列集与实测光谱在400~2 500 nm全波段明显相关, 所有模拟谱线R2均在0.904~0.994之间, 表明该模型能够很好地模拟高寒冬季枯草的反射率光谱。 进一步采用EFAST方法, 对枯草模拟光谱数据序列进行全局敏感性分析, 识别出棕色素、 类胡萝卜素、 花青素、 叶片结构、 热点5个对枯草光谱变化不敏感的参数, 并在此基础上优化枯草敏感参数阈值区间。 最终, 以99%置信区间为标准、 余弦距离为评价函数, OFAT方式再次运行模型, 界定了枯草敏感的参数阈值: 叶面积指数阈值区间为0.2~0.89、 叶绿素含量为0~1.29 μg·cm-2、 平均叶倾角为11°~90°、 等效水厚度为0.000 1~0.005 cm、 干物质含量为0.008~0.05 g·cm-2。 通过对10个枯草性状参数及其取值区间的率定, 提出了枯草光谱关键参数数值区间参考表, 为提高对高寒冬季枯草性状特征的科学认识及探究遥感反演应用技术方法提供理论依据与基础数据。
枯草 PROSAIL模型 参数阈值 敏感性分析 青藏高原 Withered grass PROSAIL model Threshold estimate Sensitivity analysis Qinghai-Tibet Plateau 光谱学与光谱分析
2022, 42(4): 1144
强激光与粒子束
2022, 34(9): 099001
本试验采用滤纸片法和牛津杯法测定了汤姆青霉PT95(Penicillium thomii PT95)发酵液对金黄色葡萄球菌(Staphyloccocus aureus)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、大肠杆菌(Escherichia coli)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、黑根霉(Rhizopus nigricans)、德氏乳杆菌(Lactobacillus delbrueckii)、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)的抑制作用, 从而筛选出抑菌效果最佳的菌株。同时测定了汤姆青霉PT95发酵液的最小抑菌质量浓度, 并以抑菌圈直径大小为指标, 采用单因素试验对碳源、氮源、无机盐等培养条件进行优化。结果表明: 汤姆青霉PT95对枯草芽孢杆菌的抑制作用最为明显, 抑菌率最大且高达65.4%。最优培养基配方为葡萄糖8.64 g/L、蛋白胨5.00?g/L、MgSO4·7H2O 0.30?g/L、NaCl 3.00?g/L、琼脂20.00 g/L、pH7.0～7.2。汤姆青霉PT95菌株的发酵产物中存在抑菌物质, 通过优化培养有助于提高汤姆青霉PT95菌株的抑菌活性。
汤姆青霉 抗菌活性 枯草芽孢杆菌 发酵滤液 抑菌圈 Penicillium thomi antibacterial activity Bacillus subtilis fermentation filtrate inhibition circle
1 内蒙古工业大学化工学院, 内蒙古 呼和浩特 010051
2 神舟生物科技有限责任公司, 内蒙古 呼和浩特 010206
3 内蒙古自治区发酵产业节能减排工程技术研究中心, 内蒙古 呼和浩特 010051
重离子诱变作为一种新型高效的辐照诱变方式, 具有突变率高、突变谱广、突变体稳定等特点。枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)因具有多种水解酶活力而广泛应用于工业生产, 虽然经过多次诱变和改造, 其酶活力不断提高, 但其复合酶活力仍有提升空间。同时, 多次同种诱变剂的使用容易导致菌种产生“抗性”, 酶活力提高不大。为此, 本研究首次利用不同剂量12C6+重离子束对枯草芽孢杆菌20076进行辐照诱变。诱变后通过透明圈初筛和酶活力验证复筛方式选育出一株复合酶活力较高的菌株B. subtilis KC-1。与原始菌株相比, 其发酵液滤纸酶活力、内切葡聚糖酶活力、β-葡萄糖苷酶活力、外切葡聚糖酶活力、蛋白酶活力和α-淀粉酶活力分别提高了20.2%、79.6%、98.2%、7.4%、10.4%和27.4%。11代遗传稳定性实验结果表明该突变株具有良好的稳定性。
枯草芽孢杆菌 复合酶 重离子诱变 遗传稳定性 Bacillus subtilis compound enzyme heavy ion irradiation genetic stability
1 湖南农业大学 a.东方科技学院
2 b.食品科学技术学院， 湖南 长沙 410128
以生产淀粉糖的副产物米渣为原料，采用枯草芽孢杆菌液态发酵法制备米渣抗氧化肽。在单因素试验的基础上，以发酵产物的还原力为指标，进行正交试验设计，研究发酵时间、发酵温度、接种量和料液比等因素对米渣抗氧化肽抗氧化活性的影响，对发酵制备工艺条件进行工艺优化。结果表明，最大还原力的发酵工艺条件为发酵时间48 h，温度30 ℃，接种量5%，料液比1∶4，此时还原力达1.907。
枯草芽孢杆菌 发酵 还原力 米渣 抗氧化肽 Bacillus subtilis fermentation reducing power rice residue antioxidant peptides
中国科学院安徽光学精密机械研究所, 中国科学院环境光学与技术重点实验室, 安徽 合肥230031
使用傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术, 测量了两种不同浓度的枯草芽孢杆菌的红外透过率谱, 根据朗伯-比尔定律计算出它们的质量消光截面, 通过算出复折射率的虚部, 再使用KK(Kramers-Kronig)关系, 导出复折射率的实部, 并对实验结果作了分析和讨论。 通过研究枯草芽孢杆菌复折射率的测量和分析方法, 对于进一步研究生物气溶胶的吸收和散射特性、 拓宽生物气溶胶的测量和遥测技术方法, 具有重要的意义。
傅里叶变换红外光谱 枯草芽孢杆菌 光学特性 FTIR Bacillus subtilis spores Optical properties 光谱学与光谱分析
2012, 32(12): 3193
1 安徽农业大学 a.生命科学学院
2 安徽农业大学 a.生命科学学院 b．动物科技学院, 安徽 合肥 230036
3 安徽省畜牧生物工程技术研究中心, 安徽 合肥 230031
4 安徽农业大学 b．动物科技学院, 安徽 合肥 230036
为了筛选碱性蛋白酶产生菌并探讨其对蛋白质饲料的发酵效果, 以肉粉厂表层土壤为菌株分离源, 利用脱脂牛奶培养基分离和纯化蛋白酶产生菌, 通过形态特征、生理生化和16S rRNA基因序列分析确定菌株的分类地位, 并采用L9(33)正交设计研究筛选出的优势菌种的接种量(3%、6%和12%)、种子液培养时间(12 h、24 h和48 h)和固态发酵时间(12 h、24 h和48 h)3因素对发酵豆粕和血粉的影响。此碱性蛋白酶产生菌与枯草芽孢杆菌亲缘关系最近, 命名为枯草芽孢杆菌D-2。在最优条件下, 该菌固态发酵豆粕及血粉可显著增加小肽含量至17.06%和12.73%; 其最优条件为接种量6%、种子液培养时间24 h和发酵时间48 h。枯草芽孢杆菌D-2(Bacillus subtilis strain D-2)所产的碱性蛋白酶能高效降解豆粕和血粉中的蛋白, 提高豆粕和血粉的饲用品质。
碱性蛋白酶 枯草芽孢杆菌 分离鉴定 小肽 alkaline protease Bacillus subtilis identification small peptides
1 广西科学院生物物理实验室， 广西 南宁 530007
2 昆明理工大学生物工程技术研究中心， 云南 昆明 650224
3 广西师范大学生命科学院， 广西 桂林 541004
4 桂林医学院微生物与免疫学教研室， 广西 桂林 541004
为了探究枯草芽孢杆菌萌发后孢子响应甲醛胁迫过程的生理反应及其耐受甲醛机理，利用激光光镊拉曼光谱(LTRS)系统研究不同浓度甲醛胁迫萌发后孢子2 h的响应过程。结果显示，营养细胞和萌发后孢子对甲醛都具有耐受能力，但萌发后孢子对不同浓度甲醛胁迫产生的生理响应效应不同；当萌发后孢子在不含甲醛的培养基中生长时，与生物大分子相应的特征峰强度增加先经历0~0.5 h的延缓期，接着1.5~2.0 h是一个快速上升的过程；当分别用0.4，0.8和1.0 mmol/L甲醛胁迫萌发后孢子时，相应特征峰强度都有一个先上升后下降的过程，峰强下降的时间拐点分别是1.5，1.0和0.5 h。光谱分析结果表明，0.4 mmol/L甲醛的胁迫会对细胞造成轻度伤害；0.8 mmol/L甲醛胁迫会抑制孢子DNA的复制，造成膜脂碳氢链断裂；1.0 mmol/L甲醛胁迫时，细胞在0.5 h内对甲醛产生了剧烈的胁迫响应，导致生物大分子含量在0.5~2.0 h内严重下降，细胞受到严重伤害。
光谱学 拉曼光谱 单细胞分析 枯草芽孢杆菌 萌发后孢子 甲醛胁迫 中国激光
2011, 38(10): 1015002
1 安徽师范大学生命科学学院分子进化与生物多样性重点实验室, 安徽 芜湖 241000
2 安徽师范大学生命科学学院分子生物学及生物技术研究所, 安徽 芜湖 241000
对枯草杆菌异柠檬酸脱氢酶(BsIDH) 、大肠杆菌异柠檬酸脱氢酶(EcIDH) 和大肠杆菌异柠檬酸脱氢酶的突变体酶(EmIDH) 进行了纯化和酶学性质鉴定。BsIDH和EcIDH对辅酶NADP+的特异性与NAD+相比, 分别是NAD+的1 330倍和3 890倍。而EmIDH对NAD+的特异性与NADP+相比, 是NADP+的122倍。因此, BsIDH和EcIDH是NADP+依赖性异柠檬酸脱氢酶, 而EmIDH的辅酶特异性已转换为NAD+依赖性。EcIDH、BsIDH和EmIDH对底物异柠檬酸的Km值分别为67.4 μmol/L、60.6 μmol/L和105.6 μmol/L。BsIDH和EcIDH的最适反应pH分别为8.2和8.0, EmIDH的最适反应pH为7.0。BsIDH和EmIDH的最适反应温度是45 ℃, EcIDH的最适温度为43 ℃。三种IDH的活性依赖于不同的二价金属离子的存在, Mn2+ 、Mg2+存在时酶活性最强, Cu2+ 、Ca2+ 、Zn2+和Ni2+强烈抑制酶的活性。系统的酶学性质研究为深入认识IDH的催化与调节机制提供了更多依据。
枯草杆菌 大肠杆菌 异柠檬酸脱氢酶 突变体酶 辅酶特异性 酶学性质 Bacillus subtilis Escherichia coli isocitrate dehydrogenase mutant enzyme coenzyme specificity enzymatic properties
安徽农业大学生命科学学院, 安徽 合肥 230036
肠道微生物分泌的蛋白酶可促进家蚕对桑叶养分的消化吸收, 枯草芽孢杆菌是家蚕肠道内一种重要的产蛋白酶菌株。为提高枯草芽孢杆菌蛋白酶的高效利用, 对该菌株适宜发酵条件及酶学性质进行了研究。结果表明: 各因素对枯草芽孢杆菌产酶活性影响的大小顺序依次为: pH值>培养温度>培养时间>装液量; 最适的产酶条件为: pH=7, 培养温度: 30 ℃, 培养时间: 36 h; 对枯草芽孢杆菌产蛋白酶进行初步提纯后并研究得出该酶反应的最适pH 10.0, 最适反应温度为: 60 ℃; 该酶为碱性蛋白酶、不耐高温、不耐酸, 但在35 ℃条件下热稳定性较好。
家蚕 肠道 枯草杆菌 蛋白酶 酶学性质 silkworn intestine Bacillus subtilis protease enzyme properties
