[背景]作为降解木聚糖的核心酶种,木聚糖酶可以有效促进木质纤维素的消化水解,在动物养殖领域应用广泛.来源于嗜热细菌贝斯其热解纤维素菌(Caldicellulosiruptor bescii)的GH10 家族木聚糖酶CbXyn10C最适温度为 85℃,在 80℃条件下具有良好的热稳定性,具有饲料工业应用潜力.[目的]为满足饲料制粒尤其是水产饲料加工过程的工艺要求,进一步提高木聚糖酶CbXyn10C的热稳定性并阐明其耐热机理.[方法]以CbXyn10C晶体结构为基础,采用刚性氨基酸引入、疏水作用网络重排 2 种策略对其热稳定性进行理性设计,获得在 100℃条件下比活提高的单点突变体后,通过有益突变位点叠加策略进一步提升酶的热稳定性,最后采用分子动力学模拟技术分析其热稳定性提高的分子机制.[结果]共获得了 4 个稳定性提高的单点突变体A45P、T69P、F309V和A325P,其中突变体A45P效果最优.随着在A45P基础上另外 3 个突变位点的叠加,酶的热稳定性在不损失酶活的前提下得到了逐步提升.获得的四点突变体A45P/F309V/A325P/T69P的耐热性最好,其最适反应温度和熔解温度Tm值较野生型分别提高了 5℃和 6.8℃.分子动力学模拟技术分析发现 4 个位点的突变引入了新的氢键作用力且优化了疏水作用网络,进而导致酶的结构构象更加稳定.[结论]本研究不仅提高了木聚糖酶在饲料工业中的应用价值,而且对基于酶蛋白结构的稳定性分子改造提供了理论支持.

热习服可使机体产生一系列的生理、心理变化,提高对热环境的适应性.本文综述了现有热习服训练模式的分类及优缺点、训练效果的评价标准、脱习服及再习服相关问题、提高热习服效果的相关耐热策略.在未来的军事作业中,应重点从耐热设备的研发、减少热环境暴露、耐热标志物筛查等方向进行研究.

目的 了解肇庆市农村饮用水卫生现状,为制定饮用水的卫生管理策略提供依据.方法 在肇庆市90％以上的乡镇设置监测点,每个监测点枯水期和丰水期各监测1次,按《生活饮用水标准检验方法》(GB/T 5750-2006)的要求对水样进行采集和检测,按《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)对检测结果进行评价.结果 2016年全市共采集水样661份,合格水样254份,合格率为38.43％;其中总大肠菌群、耐热大肠菌群、菌落总数的合格率分别为56.13％、64.60％、85.93％,pH、肉眼可见物、浑浊度合格率分别为84.42％、85.33％、88.50％,其他指标合格率均达95％以上.农村学校末梢水合格率高于农村饮水安全工程和农村饮水非安全工程饮用水合格率,常规处理和经沉淀、过滤处理的饮用水合格率高于未经处理饮用水合格率,差异均有统计学意义(P＜0.05或P＜0.01);而丰水期和枯水期、出厂水和末梢水、地表水和地下水、大型集中式供水和小型集中式供水水质合格率差异均无统计学意义(均P＞0.05).结论 肇庆市农村饮用水合格率偏低,存在饮水安全隐患,改水工作任重道远.

植物病原真菌是生态系统的重要组成部分,能够代谢产生多种生物活性物质.用纸片法检测多脂长喙壳菌(Ceratocystis adiposa)发酵提取物对13种致病细菌的抑菌活性,并对潜在抗菌活性化合物的热、酸碱和光稳定性进行检测,同时应用OSMAC策略寻找多脂长喙壳菌产抗菌化合物的最佳培养条件.结果表明:多脂长喙壳菌提取物对革兰阳性菌—蜡样芽胞杆菌(Bacillus cereus)、缓慢芽胞杆菌(Bacillus lentus)、藤黄微球菌(Micrococcus luteus)具有抗菌活性,MIC分别为6.25、3.125和1.5625 mg/mL,抗菌化合物具有较好的耐热、耐酸碱和耐辐射性,培养基种类、培养时间和接种量会影响多脂长喙壳菌抗菌化合物的产生,为多脂长喙壳菌抗菌化合物的开发利用提供参考.

通过调查某学校正在使用的20台饮水机的水质情况,利用平板计数法统计饮水机在不同摆放位置、不同水位和饮水机内胆等3种情况下菌落总数,结果显示:冷水中细菌数超标,热水(94℃)中细菌因不耐热全部死亡,饮水安全;饮水机在光亮的地方饮水中细菌不易滋生,而在阴暗角落则易滋生细菌;随饮水天数的增加,水位越低总菌数也越多;随饮水机存放天数的增加,总菌数也逐渐增加;水样中的细菌主要来源于饮水机内胆.对饮水机的饮用安全提出相应策略.

热习服可有效的减少热损伤,提高耐热能力,保护关键器官,是维护热区部队战斗力的有力措施之一.但快速高效的热习服训练方案和科学统一的评价标准依然缺乏.该文综述了热习服训练特征、热习服训练方案、热习服评价的指标及相关标准的研究进展.以此为科学高效的热习服训练策略研究和应用提供参考.

目的 了解广州市农村饮水安全工程现状及其水质卫生情况,为政府制定农村饮用水安全卫生策略和措施提供参考依据.方法 于2018-2019年,对广州市农村地区随机抽取的6个地区共100个农村饮水安全工程进行基本情况问卷调查,并于枯水期和丰水期采集水样进行检测和评价.结果 调查的农村饮水安全工程中,均无化学混凝和消毒设施,有物理沉淀设施的占69.00％,有物理过滤设施的占80.00％,无任何处理设施的占17.00％;蓄水池有上锁、加盖、设立醒目告示牌和设专人看管保护措施的分别占28.00％、77.00％、10.00％和41.00％,没有任何保护措施的饮水安全工程占15.00％;农村饮用水的水质合格率为21.00％,以地表水和地下水为水源的农村饮用水水质合格率分别为5.88％和36.73％,未经处理和经部分处理的农村饮用水水质合格率为29.41％和19.28％;各区水质合格率不全相同,地下水的水质合格率高于地表水,差异均有统计学意义(均P＜0.05);总大肠菌群、耐热大肠菌群和菌落总数的超标率分别为66.50％、49.00％和15.50％.结论 广州市农村饮水安全工程水处理工艺简单,农村饮用水水质合格率较低,以微生物超标为主,且工程管理维护有待进一步加强.

糖苷酶作为绿色温和的生物催化剂,能够水解包含糖苷、寡糖、多糖等在内的各种含糖化合物的糖苷键生成具有高生理和药理活性的衍生物,在食品、医药等工业领域应用广泛.而工业应用的糖苷酶经常需在高温条件下进行催化,以提高反应效率并减少污染,但大多数糖苷酶属于中温酶,在实际生产条件下的活性较低且损失较快,因此,提高糖苷酶在高温下的稳定性非常重要.本文综述了近年来利用定向进化、理性设计和半理性设计等策略改造糖苷酶耐热性的研究进展与应用,比较了不同策略之间的优势与不足,并对未来糖苷酶耐热性的改造方向进行了展望.

热稳定性是功能蛋白(特别是酶蛋白)储存和使用的重要限制因子.许多商业酶因耐热性不能达到工业生产的热处理条件而无法被采用;另外,植物中与光合作用有关的关键酶也受高温抑制,从而导致农作物产量下降.因此,对酶蛋白进行分子改良以提高其热稳定性,进而提升其功效和扩大其应用范围,具有重要的现实意义.选取3种典型的热稳定性差、易聚集但具有重要功能的酶蛋白(小桐子抗坏血酸过氧化物酶1即JcAPX1、大肠杆菌高丝氨酸-O-转琥珀酰酶即EcMetA、假单胞菌亚磷酸盐脱氢酶即PsPtxD)作为靶蛋白,鉴定出超嗜热菌Pyrococcus furiosus的小分子红素氧还蛋白(rubredoxin)能够作为热稳定融合标签,提高大肠杆菌重组表达靶蛋白的可溶性、热稳定性及其活性的耐热能力,为通过融合表达策略提高目标蛋白的热稳定性并强化其应用提供了一个新的技术选择.

功能酶被广泛应用于食品、化工、医药等领域,但却容易受高温环境限制,导致催化效率降低.以分子改造为目的的蛋白质工程技术是解决这一问题的关键环节,其能够对酶结构和功能进行改造,获得热稳定性好的工业酶.传统的定向进化方法只能依靠随机突变进行人工筛选,具有效率低、针对性差等缺点;理性设计作为酶热稳定性改造的主要方法,可借助各种计算机程序和软件预测潜在突变位点,但其要求对酶的催化机制、热稳定性机制有深入了解.对于大多数天然酶而言,酶的序列和晶体结构是最容易获取的信息,也是预测功能的重要基础.从酶的序列和晶体结构入手,重点介绍了共识突变、基于序列偏好性的突变、截短柔性区域、优化分子内相互作用力、刚化催化活性区域及计算机辅助筛选柔性位点等常用策略,这些策略具有筛选效率高、改造准确性高、实用性强等优点.结合多种酶的热稳定性改造案例进行分析,旨在为不同酶的改造策略选择提供有效参考,同时也为工业酶的耐热性研究提供理论支持.