蜡样芽孢杆菌致吐毒素的毒性作用与生物合成研究进展     

崔一芳  郑敏  丁双阳  朱奎 《中国农业科学》2021,54(12):2666-2674

蜡样芽孢杆菌是一类兼性厌氧的革兰氏阳性杆菌,可以产生芽孢抵抗不良环境,并广泛存在于土壤、水、空气和多种食物中。致病性蜡样芽孢杆菌是常见的食源性条件致病菌之一,其引发的食物中毒主要是由其产生的毒素导致的。致吐毒素cereulide是致病性蜡样芽孢杆菌产生的重要毒素之一,是一种小分子亲脂性十二环肽,结构性质十分稳定。Cereulide能够引起恶心、呕吐等轻微的食物中毒症状,也可导致如肝性脑病、急性肝脏衰竭等严重致死的疾病。当前对于cereulide的毒性作用机制研究局限于其刺激传入迷走神经引起呕吐症状,以及作为钾离子载体,诱导线粒体膜电位丧失,并最终导致细胞死亡,而对于其导致的严重肝脏和脑部病变的毒性作用机制研究仍十分不足。Cereulide是由cereulide合成酶基因簇(ces)编码,非核糖体肽合成酶(nonribosomal peptide-synthetase, NRPS)系统控制合成的。Cereulide由两个羟基酸和两个氨基酸残基[-D-HIC-D-Ala-L-HIV-L-Val-]经3次迭代组成三聚体缩酚酞,其结构特殊并有很强的代表性,但因NRPS合成系统的灵活性会产生许多变体,因此cereulide的毒性与其生物合成过程息息相关。文章在现有文献报道和研究数据的基础上,总结并提出了cereulide的生物合成机理：首先,cereulide合成基因簇的CesA和CesB结构域分别识别D-α-酮羧酸、L-丙氨酸、L-α-酮异戊酸和L-缬氨酸,通过共价结合形成cereulide的主要合成单元二肽;其次,依照上述过程重复合成四肽;再通过重复反应合成第二个四肽,两个四肽通过酯化形成八肽;再次重复上述反应,形成三元络合的产物肽;最后,由于ces-NRPS的硫酯酶结构域活性中心表面结构阻止外部水分子进入,并诱导内部亲核攻击反应,最终释放出环状cereulide。目前,由产cereulide的蜡样芽孢杆菌引起的食物中毒风险被低估。并且,本团队前期研究发现部分芽孢杆菌微生态制剂中混有产cereulide的蜡样芽孢杆菌菌株。因此,产cereulide蜡样芽孢杆菌的存在对食品安全和公共健康均构成了潜在风险。文章综述了cereulide的毒性作用及机制,为进一步研发cereulide防控措施提供科学依据;总结并提出了cereulide的生物合成机理,强调了催化酮酸形成酯的酮还原酶域(KR),及形成重复单元和环肽的硫酯酶域(TE)在其合成中的重要作用,为阐明类似结构的非核糖体肽合成提供新的思路。  相似文献   

ROUTE DEVELOPMENT,ANTIVIRAL STUDIES,FIELD EVALUATION AND TOXICITY OF AN ANTIVIRAL PLANT PROTECTANT NK0238     

Wentao XU  Hao TIAN  Hongjian SONG  Yuxiu LIU  Yongqiang LI  Qingmin WANG 《农业科学与工程前沿(英文版)》2022,9(1):110

• Developed a two-step synthetic route to anti-plant-virus candidate NK0238. • NK0238 exhibited a broad antivirus spectrum in greenhouse. • NK0238 showed comparable antivirus activities as controls in field trials. • NK0238 was safe to birds, fish, bees and silkworms. • NK0238 has a very good prospect in commercial development. It has previously been shown that tryptophan, the biosynthesis precursor of Peganum harmala alkaloids, and its derivatives have anti-TMV activity both in vitro and in vivo. Further exploration of this led to the identification of NK0238 as a highly effective agent for the prevention and control of diseases caused by plant viruses, but the existing routes are unsuitable for its large-scale synthesis. This study optimized a route for two-step synthesis of this virucide candidate via reaction of l-tryptophan with triphosgene to produce l-tryptophan-N-carboxylic anhydride, which then reacts with n-octylamine to give NK0238 at up to 94% yield and nearly 97% HPLC purity. In addition, the route was used for the preparation of NK0238 on a>40 g scale permitting further assessment of its antivirus activity in the greenhouse and field experiments, and toxicity tests. NK0238 exhibited useful antiviral activities against a variety of viruses both in greenhouse and field experiments. The toxicity tests showed that NK0238 was not acutely toxic to birds, fish, honey bees and silkworms. The optimized route provides a solid foundation for its large-scale synthesis and subsequent efficacy and toxicity studies, its excellent activity and safety make NK0238 a promising drug candidate for further development.  相似文献   

灌木幼苗对镉毒害的敏感性差异     

张晓晴  李壮壮  陈世宝  孟昱  任大军  张淑琴 《中国农业科技导报》2022,24(4):173-184

为探究灌木幼苗及不同测试终点对镉（Cd）毒害的抗性和敏感性差异,选取了12种常见的灌木植物,通过Cd对灌木幼苗毒害的水培试验,测定不同含量Cd处理［0（对照）、0.5、1.0、2.0、4.0、8.0、16.0、32.0 mg·L^-1］下植物的生长状况（表观毒害症状、株高、地上部鲜重和干重、根系生长状态）,比较不同测试终点稳定性,并运用Burr-Ⅲ模型制作物种敏感性分布图（species sensitivity distributions,SSD）,分析不同灌木幼苗对Cd的敏感性。结果表明,供试植物在Cd含量为1.0~4.0 mg·L^-1时开始出现表观毒害症状;Cd对不同的植物地上部和根系毒害阈值差异较大,地上部干重减少10%（EC₁₀）和50%（EC₅₀）对应的毒性阈值变化范围分别为0.11（海桐）~1.30 mg·L^-1（八角金盘）和2.58（金森女贞）~10.90 mg·L^-1（八角金盘）,差异分别达到了11.8和4.2倍;根分支数对应的EC₁₀和EC₅₀变化范围分别为0.08（金森女贞）~1.27 mg·L^-1（八角金盘）和2.40（金森女贞）~10.30 mg·L^-1（八角金盘）,差异分别达到了15.8和4.3倍;不同测试终点的敏感性从大到小依次为根分枝数>总根长>总根表面积>总根尖数>地上部分干重>株高>地上部分鲜重,说明根系指标对Cd毒性更为敏感;基于地上部干重和根分支数的EC₅₀数据得到的SSD表明,大部分植物的敏感性分布趋于一致,其中金森女贞和海桐对Cd毒害最为敏感,八角金盘为Cd毒害的抗性品种;同时,根据SSD得出保护95%林木品质不受Cd毒害的生态风险阈值HC₅。  相似文献   

植物对土壤钼污染的响应及其耐钼机制研究进展     

李路  胡承孝  谭启玲  孙学成 《农业环境科学学报》2022,41(4):700-706

钼是植物、动物和微生物必需的微量元素之一,同时也是一种重金属元素。以往对钼的研究主要关注钼缺乏对农作物产量与品质的影响及危害,对钼污染导致的生态风险及应对策略研究较少。本文在分析我国土壤钼污染现状及其生态风险的基础上,综述了钼污染对植物生长发育的影响、钼对植物的毒害阈值及其影响因子,以及植物对钼污染的耐性机制,并展望了未来土壤-植物系统钼污染的研究方向,以期为土壤钼污染的风险管控及修复提供参考。  相似文献   

3种新烟碱类杀虫剂对棉蚜的室内毒力测定及田间药效     

闫虹江  李维政  梁赫  宁忠雄  路伟 《新疆农业科学》2021,58(8):1454-1459

【目的】评价氟啶虫胺腈、氟吡呋喃酮、烯啶虫胺原药以及22%氟啶虫胺腈悬浮剂、17%氟吡呋喃酮可溶液剂和5%烯啶虫胺水剂不同处理剂量对棉蚜的杀虫活性。【方法】采用浸叶法和茎叶喷雾法进行室内毒力测定和田间药效试验。【结果】氟啶虫胺腈/氟吡呋喃酮、烯啶虫胺原药对棉蚜24 h LC₅₀分别为2.41、1.49、0.81 μg/mL;48 h LC₅₀分别为1.35、0.72、0.32 μg/mL。22%氟啶虫胺腈悬浮剂和7%氟吡呋喃酮可溶液剂对棉蚜具有很好的速效性,平均防治效果在70%以上。【结论】3种药剂均表现很好的持效性,氟啶虫胺腈、氟吡呋喃酮、烯啶虫胺可有效防治棉蚜,是棉花生产上防治棉蚜的高毒农药理想的替代药剂。  相似文献   

七种杀菌剂对水稻纹枯病菌的室内毒力及田间防效评价     

王俊华 《现代农业科技》2021,18(18)

本研究评价了七种杀菌剂对水稻纹枯病菌的室内毒力及田间防效。室内毒力测定结果表明：30%肟菌.戊唑醇悬浮剂、35%噻呋.氟环唑悬浮剂、32%噻呋.戊唑醇悬浮剂、30%戊唑.嘧菌酯悬浮剂、500g/L苯甲.丙环唑乳油这5种杀菌剂混剂对水稻纹枯病菌均有较强的抑制作用,EC₅₀值在0.0572~0.2265 mg.L^_-1之间。田间防效试验结果表明：在药后7d,对水稻纹枯病防效最好的药剂为30%肟菌.戊唑醇悬浮剂,防效为95.02%,30%戊唑.嘧菌酯悬浮剂、32%噻呋.戊唑醇悬浮剂、35%噻呋.氟环唑悬浮剂和500g/L苯甲.丙环唑乳油的防效分别为93.15%、92.53%、92.26%、91.81%;在药后14d,30%肟菌.戊唑醇悬浮剂这5种杀菌剂混剂对水稻纹枯病的防效均达到93%以上。  相似文献   

Effects of crushed conspecifics on growth and survival of Penaeus monodon Fabricius post larvae     

Bui Tui Nga  Miquel Lürling  Edwin Peeters  Rudil Roijackers  Marten Scheffer  & Truong Trong Nghia 《Aquaculture Research》2006,37(3):224-232

In the present study, the hypothesis tested was that Penaeus monodon post‐larvae (PL) experience lower growth when exposed to crushed conspecifics, which was achieved by exposing individual P. monodon PL with abundant food for 4 weeks to a gradient from 0 to 100 crushed conspecific PL L^?1. Both dry weight (48.5±7.2 mg) and body size (28.0±1.3 mm) of animals exposed to 1 macerated PL L^?1 were significantly (P≤0.011) higher than those of animals in treatments with 0, 5 and 10 crushed PL L^?1 (average over treatments: 25.6±3.2 mg; 23.4±0.5 mm). All animals died within 1 week when exposed to 70 and 100 crushed PL L^?1, and within 3–4 weeks when exposed to 50 and 30 crushed PL L^?1. Exposure time affected mortality and it appeared that LC₅₀ values decreased from 60 to 13 crushed PL L^?1 from 1 to 4 weeks' exposure. Survival of P. monodon PL was negatively correlated to pH, biological oxygen demand, ammonia and nitrate. In conclusion, low dose of crushed conspecifics has a stimulatory effect on P. monodon PL, as larvae were heavier and larger, while high doses cause high mortality.  相似文献   

3种工业废水对牙鲆胚胎的毒性效应   总被引：4，自引：1，他引：4       下载免费PDF全文

曲克明  陈民山  马绍赛  辛福言 《中国水产科学》2003,10(2):155-159

通过室内实验，研究了印染废水、电镀废水、农药废水3种工业废水及其混合物(等体积混合)对牙鲆胚胎的毒性效应。印染废水的主要有毒物为苯胺(20mg/L)和苯酚(24mg/L)，电镀废水主要有毒物为锌(1970mg/L)、铜(9mg/L)和铅(7．5mg/L)；农药废水及混合物主要有毒物为久效磷和亚磷酸盐。实验表明，这4种类型废水对牙鲆胚胎发育孵化有显著影响的最低体积分数分别为0．5％、0．15％、0．25％和0．25％；对牙Gf胚胎起始半数致死浓度(95％可信限，体积分数)分别为3．38％(2．29％—3．87％)、0．81％(0．71％—0．92％)、1．57％(1．37％—1．82％)和1．48％(1．24％—1，76％)。以牙鲆胚胎起始半数致死浓度(体积分数)为指标，这几种工业废水的毒性顺序为电镀废水＞农药废水＞印染废水。  相似文献   

中药复方宫炎净注射液对奶牛子宫内膜炎部分血液学指标影响及毒性试验研究     

张东升  ;罗瑞卿  ;贾书红  ;李效振  ;谷新利 《中兽医医药杂志》2014,(5):19-21

选择新疆第八师某团已确诊为患子宫内膜炎的奶牛20头,观察宫炎净注射液治疗前后的部分血液学指标变化,并与健康对照组和未治疗组进行比较,考察宫炎净注射液的抗炎作用;通过小鼠口服和腹腔注射宫炎净注射液进行急性毒性试验,观察给药后小鼠的临床症状和病理变化,考察宫炎净注射液的临床毒性.试验结果显示,使用宫炎净注射液治疗后,奶牛血液中的红细胞总数、血红蛋白含量和淋巴细胞数量均有所上升,白细胞总数和粒细胞数有所下降;2个疗程后,中药治疗组奶牛的部分血液学指标均接近正常水平,与正常对照组无显著性差异;毒性试验显示,用药后小白鼠临床表现和剖检均无异常情况。结果表明,中药复方宫炙净注射液安全无毒。  相似文献   

黄花补血草醇提物对小鼠急性毒性试验     

刘宇  ;尚若锋  ;蒲秀瑛  ;王学红  ;程富胜  ;梁剑平  ;郝宝成 《中兽医医药杂志》2014,(4):58-59

采用改良寇氏法测定黄花补血草醇提物对小鼠腹腔注射的急性毒性试验,评价其安全性。实验组小鼠灌服不同浓度的黄花补血草醇提物,观察给药后小鼠的临床表现与死亡情况。结果黄花补血草醇提物最大剂量一次性给8 g/kg,1周后未见明显中毒症状,并测得最大耐受量（MTD）试验值为15 g/kg（〉10 g/kg）。结果提示,黄花补血草醇提物的毒性较低,临床用药安全可靠,为黄花补血草的临床前和临床研究提供安全的实验数据,并进一步了解了黄花补血草的生物学活性,为将其更好地应用于制药业和临床治疗提供科学依据。  相似文献