目的 阐明桑叶中具有降血糖活性的多糖结构基础,为桑叶的开发和利用提供理论基础.方法 采用水提醇沉法获得桑叶粗多糖,经离子交换色谱和凝胶渗透色谱分离纯化获得SY02、SY02-3、SY02-3A及SY02-3B等多糖组分,并测定均一多糖的理化性质;联合单糖组成分析、糖残基连接方式分析和核磁分析对桑叶多糖进行结构鉴定;采用棕榈酸(Palimitate,PA)诱导INS-1细胞凋亡模型、Caspase3/7活性试剂盒测定桑叶多糖对INS-1E细胞凋亡的保护作用,并运用Western blot法检测桑叶多糖对INS-1E细胞凋亡关键蛋白Cleaved Caspase 3表达的影响.结果 采用水提醇沉法获得桑叶粗多糖SY,经离子交换树脂柱分离再由凝胶柱纯化得到SY02-3,再次纯化后得到均一酸性多糖SY02-3A与蛋白多糖SY02-3B,两者分子量分别为3.7×104 Da和1.03×104 Da.单糖组成分析结果表明SY02-3A含有鼠李糖、半乳糖醛酸、半乳糖、木糖、阿拉伯糖,摩尔比分别为23.97∶33.85∶11.73∶5.04∶25.41,得率为0.32%;SY02-3B由鼠李糖、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖、木糖与阿拉伯糖组成,其摩尔比19.83∶10.34∶45.42∶9.01∶2.23∶13.17,得率为2.00%;SY02-3B含有14种氨基酸,其中天冬氨酸、谷氨酸、丙氨酸和甘氨酸含量相对较高.生物活性研究表明SY02-3可以保护PA诱导的INS-1E细胞凋亡,这种作用可能与降低 Caspase 3 活性和下调 cleaved Caspase 3 蛋白表达有关.结论 桑叶中含有酸性肽聚糖(SY02-3A)和蛋白聚糖(SY02-3B)的桑叶多糖SY02-3具有抑制PA诱导的INS-1E细胞凋亡的作用.

目的 通过网络药理学和分子对接技术探究木糖-邻苯三酚结合物(XP)改善脓毒症相关急性肾损伤的潜在靶点,并采用动物实验验证其作用机制.方法 通过Swiss Target Prediction和PharmMapper数据库筛选XP的作用靶点,GeneCards、DrugBank、OMIM数据库检索脓毒症相关急性肾损伤的疾病靶点,将药物靶点与疾病靶点取交集获得潜在靶点.利用DAVID平台对潜在靶点进行基因本体(GO)、京都基因和基因组百科全书(KEGG)富集分析;采用Cytoscape 3.9.1 软件绘制抗氧化剂XP改善脂多糖致脓毒症相关急性肾损伤的蛋白相互作用(PPI)网络图,选取degree值排名前 10 位的核心靶点和抗氧化剂XP 作为受体蛋白和配体小分子,使用Schr?dinger 软件包进行受体和配体的分子对接,并开展核心靶点相关生物学通路的验证实验.结果 共筛选得到 XP 改善脂多糖致脓毒症相关急性肾损伤的作用靶点 111 个,其中核心靶点为白蛋白(ALB)、蛋白激酶B1(Akt1)、甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)、半胱氨酸蛋白水解酶 3(CASP3)、酪氨酸激酶C(SRC)、雌激素受体 1(ESR1)、90kDa热休克蛋白αA1(HSP90AA1)、V-Ha-Ras肉瘤病毒癌基因同源物(HRAS)、细胞周期素D1(CCND1)、丝裂原活化蛋白激酶 1(MAPK1).GO富集分析筛选出生物过程 271 条,细胞组成 60 条,分子功能 100 条;KEGG富集到生物学通路 119 条;分子对接结果显示XP与核心靶点均能够较好的结合.实验结果表明,XP可以显著改善脂多糖致脓毒症相关急性肾损伤的肾功能指标升高和肾组织病理损伤,其作用机制与上调肾脏组织中 p-磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)和p-Akt蛋白的表达相关.结论 XP可通过激活PI3K/Akt信号通路,减轻脓毒症相关急性肾损伤.

'紫加 1 号'为该课题组选育的刺五加(Acanthopanax senticosus)新品种,嫩茎叶灰紫色且味甘.为分离纯化'紫加 1 号'嫩茎叶多糖,并测定各组分的单糖组成和分子量大小、评价各组分的抗氧化活性.该研究以'紫加 1 号'嫩茎叶为材料,采用水提醇沉工艺,经大孔树脂吸附法除杂脱色得到粗多糖(A.polysaccharides,ASPS);通过DEAE-Cellulose 52 离子柱和Sephadex G-100 凝胶柱分离纯化得多糖组分;采用离子色谱和凝胶色谱-示差-多角度激光光散射色谱,测定各均一组分的单糖组成和分子量;通过测定均一组分清除羟基自由基(·OH)、超氧阴离子自由基(O2-·)、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基(DPPH)的能力,分析其体外抗氧化活性强弱.结果表明:ASPS经分离纯化得到 4 种多糖组分,即酸性多糖ASPA-1-1、ASPA-2-1、ASPA-3-1 和中性多糖ASPN-1,其分子量依次为 8.10、26.15、0.91、0.89 kDa,主要是由阿拉伯糖、鼠李糖、半乳糖、葡萄糖、木糖、甘露糖、核糖、半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸等按不同比例组成的杂多糖.ASPA-1-1、ASPA-2-1、ASPA-3-1、ASPN-1 均具有明显的抗氧化活性,其中ASPA-2-1 清除·OH、DPPH的能力高于ASPA-1-1、ASPA-3-1、ASPN-1,而ASPA-3-1 清除O2-·的能力最强.综上认为,从'紫加 1 号'中分离纯化得到的多糖具有较好的抗氧化活性.该研究结果为'紫加 1 号'作为天然抗氧化剂的深度研究和进一步开发与利用提供了一定的科学理论依据.

聚合度 2?6 的可溶性纤维寡糖是一种具有多种生物功能的低聚糖,它能够促进双歧杆菌(Bifidobacteria)、副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracei)等肠道益生菌的增殖,因此对人体肠道微生态具有调节作用.本研究通过在大肠杆菌中表达纤维寡糖磷酸化酶(cellodextrin phosphorylase,CDP),构建Cc 01 菌株,并与之前构建的COS 01 菌株联合使用,建立了基于COS 01、Cc 01 的三酶级联反应催化底物葡萄糖和蔗糖合成纤维寡糖反应体系.经过优化后,最终可溶性纤维寡糖的产量达到97 g/L,纯度约为 97%,其中含有纤维二糖(16.8 wt%)、纤维三糖(49.8 wt%)、纤维四糖(16.4 wt%)、纤维五糖(11.5 wt%)和纤维六糖(5.5 wt%).在纤维寡糖对益生菌株生长促进作用的测试中,以菊粉、低聚木糖、低聚果糖为基准,干酪乳杆菌(WSH 004)、副干酪乳杆菌(WSH 005)以及嗜酸乳杆菌(WSH 006)利用纤维寡糖(聚合度2?6)为碳源进行生长后,益生菌的生物量(OD600)相比对照增加约 2 倍.该研究证明了三酶级联反应能够高效合成纤维寡糖,并表明聚合度 2?6 的纤维寡糖是一类具有促进肠道微生物增殖的功能性碳水化合物.

为探究低温层积过程中桃儿七种子细胞壁代谢及种皮超微结构与休眠解除的内在联系,该研究通过低温层积解除桃儿七种子休眠,分析休眠解除过程中种子不同部位细胞壁组分及相关代谢酶的变化,同时利用扫描电镜对种皮的超微结构进行观察.结果表明,(1)桃儿七种皮主要由角质层、栅状石细胞层及海绵组织层3层构成,在层积过程中,种皮内部的海绵组织逐步疏松膨胀,种皮表面破损加剧;(2)种子不同部位的细胞壁组分具有明显差异,整个层积过程中,种胚、种皮和胚乳中的纤维素含量均在层积中期(45 d和60 d)降至最低,3个部位的纤维素酶活性在层积中期对应升高;种胚和种皮内的半纤维素含量均在层积中期显著下降,种皮中甘露聚糖酶活性和木糖苷酶活性在层积中期时相应达到最大;3个部位的果胶含量均在层积后期(75 d和90 d)时显著下降,而种皮和胚乳中多聚半乳糖醛缩酶活性也在层积后期相应升高;(3)种胚和胚乳内过氧化物酶活性在层积75 d和90 d时明显下降,而SOD活性在此时显著上升.(4)种子不同部位3种木质素单体的组成比例具有明显区别,同时3种木质素单体含量均随层积时间的延长而显著降低,且胚乳和种皮中的S-木质素含量对种子萌发存在显著的负向影响关系.研究认为,在低温层积过程中,桃儿七种子内细胞壁组分纤维素、半纤维素及木质素的逐步酶解,活性氧作用下的细胞壁松弛以及海绵组织层的疏松膨胀和种皮的破裂,破坏了细胞壁的刚性结构,促使种子机械束缚力降低,吸水性能提高、胚根生长能力增强,最终导致其休眠解除.

目的 研究脾虚证不同建模方法建模效果的异同,为脾虚证大鼠模型的建立奠定基础.方法 利用三种方法建立脾虚证大鼠模型,观察各组大鼠的体重、食量、粪便质地、毛发光泽、活动情况等一般特征指标,测定各组大鼠的血清D-木糖含量和淀粉酶活力.结果 与空白组大鼠比较,三种模型组大鼠体重、食量、粪便质地、毛色等一般特征与血清D-木糖含量和淀粉酶活力等生化指标均出现不同程度的差异.结论 三种脾虚证建模方法的建模效果具有明显的差异性.

试验采取裂区设计,主处理分别为行间生草覆盖和清耕,副处理为4个施肥处理,具体为不施肥(CK)、单施有机肥(M)、氮磷钾配合(NPK)、有机肥与氮磷钾肥配合(MNPK),采用微孔板荧光法研究生草覆盖条件下不同肥料配施对果园土壤酶活性的影响.结果表明:生草刈割覆盖后土壤含水量、有效磷、硝态氮含量和β-1,4-木糖苷酶(βX)、β-1,4-N-乙酰基氨基葡萄糖苷酶(NAG)、β-1,4-葡萄糖苷酶(βG)、纤维二糖水解酶(CBH)活性均显著高于刈割前,土壤全氮、有机碳含量和碱性磷酸酶(AKP)活性在刈割前后差异均不显著.生草覆盖处理的土壤全氮、有机碳含量和土壤βX、NAG、βG、CBH、AKP活性在刈割前后均显著高于清耕处理,但土壤含水量、有效磷、硝态氮含量在刈割前则显著低于清耕处理.生草覆盖条件下,有机肥添加处理(M和MNPK处理)的土壤全氮、有效磷、有机碳含量在刈割前后均显著高于CK和NPK处理,其中MNPK处理的βX、βG、CBH、NAG、AKP等5种酶活性在刈割后均显著高于NPK处理.清耕条件下,MNPK处理的土壤有效磷、有机碳、硝态氮、全氮含量和βG、CBH、AKP活性在刈割前后均显著高于CK和NPK处理.冗余分析结果表明,土壤酶活性与土壤养分因子之间存在显著相关关系,可以利用土壤酶活性来反映土壤肥力状况.综上所述,生草覆盖条件下,有机无机配施显著提高了土壤养分含量、增强了土壤酶活性,是改善当前果园土壤质量下降的重要措施,对当地苹果产业的可持续发展具有重要意义.

Mig1和Snf1是酿酒酵母葡萄糖阻遏效应的两个关键调控因子.为了提高酿酒酵母工程菌同时利用葡萄糖和木糖的能力,分别对MIG1和NF1基因进行了单敲除和双敲除,并通过摇瓶发酵实验和RNA-Seq转录组分析,初步揭示了Mig1和Snf1可能影响葡萄糖和木糖共利用表达差异基因的层级调控机制.研究结果表明,MIG1单敲除对混合糖的共利用影响不大;SNF1单敲除会加快混合糖中木糖的利用而且葡萄糖和木糖可以被同时利用,这可能归因于SNF1单敲除会解除对一些氮分解代谢阻遏基因表达的抑制,从而促进了细胞对氮源营养的利用;进一步敲除MIG1,会解除更多氮分解代谢阻遏基因表达的抑制,以及一些碳中心代谢途径基因表达上调.虽然MIG1和SNF1双敲除菌株利用葡萄糖加快而利用木糖变慢,但是葡萄糖和木糖可以被同时利用,进而加快乙醇的积累.综上所述,MIG1和SNF1的敲除导致氮分解阻遏基因表达上调,有助于促进葡萄糖和木糖的共利用;解析Mig1和Snf1对氮分解阻遏基因的层级调控作用,为进一步提高葡萄糖和木糖的共利用提供新的靶点.

产甘油假丝酵母(Candida glycerinogenes)能够利用甘油大量生长菌体而无有机酸、醇等代谢物积累,是潜在的优良宿主细胞.为了解C.glycerinogenes-甘油分解代谢途径,成功克隆得到二羟基丙酮(DHA)途径的编码基因CgGCY1、CgGCY2和CgDAK.利用“Ura-Blaster”敲除盒分别构建的缺失突变菌Cggcy1△/gcy2△和Cgdak均不能在甘油培养基中生长.qRT-PCR及酶活测定结果显示,与葡萄糖培养相比,甘油培养下细胞通过强化糖异生、HMP途径积累生物量,下调EMP途径和副产物合成关键酶表达以弱化有机酸、醇的合成,同时上调TCA循环以补偿EMP途径下调带来的能量和还原力不足,使得生物量提高24.5％而不积累有机酸、醇等代谢物.以甘油为共底物进行木糖发酵,木糖醇产量和转化率达到39.4 g/L和89％,与葡萄糖为共底物相比分别提高了79％和32.8％.本研究表明C.glycerinogenes甘油分解代谢仅依赖于DHA途径,以甘油为共底物更有利于木糖醇的合成和转化;结果可为代谢改造C.glycerinogenes 以甘油为共底物合成高附加值化合物打下基础.

为了解循环酶解过程对玉米秸秆酶解糖化的影响及循环酶解液对隐球酵母SCTCC300292发酵产油脂的影响,通过HPLC检测玉米秸秆循环酶解液的糖组分及含量,比较菌株SCTCC300292利用循环酶解液及同等糖浓度合成培养基的油脂发酵效果.结果显示:蒸汽爆破玉米秸秆的循环酶解过程使酶的添加量降低了40％,前5轮酶解液的糖组分和含量基本一致,葡萄糖、木糖和阿拉伯糖的平均含量为33.63 g/L、10.55 g/L和4.02 g/L,最后一步酶解虽然不添加新的酶和底物仍继续产糖,整个酶解过程的糖转化率由74.84％提高至82.32％,糖得率由479.4 g/kg提高至527.36 g/kg,且产糖速率较高约2.20 g L-1 h-1.菌株SCTCC300292利用玉米秸秆的循环酶解液完成了6轮油脂发酵,前5轮发酵的生物量、油脂产量和油脂含量基本一致且平均值分别为10.84 g/L、5.08 g/L和46.86％,其最终油脂得率提高至54.6 g/kg.本研究表明快速循环酶解过程可促进玉米秸秆的彻底水解并降低生物转化成本,可为进一步实现高效、经济、环保的生物炼制提供参考.