基于人工神经网络-遗传算法的樟芝发酵培养基优化

采用优化模型对药用丝状真菌樟芝的复杂发酵过程进行建模,并获得最优发酵培养基组成.对樟芝发酵过程中的形态变化过程进行了观察,并分别采用人工神经网络(ANN)和响应面法(RSM)对樟芝发酵过程进行建模,同时采用遗传算法(GA)优化了发酵培养基组成.结果表明,ANN模型比RSM模型具有更好的实验数据拟合能力和预测能力,GA计算得到樟芝生物量理论最大值为6.2 g/L,并获得发酵最佳接种量及培养基组成:孢子浓度1.76× 105个/mL,葡萄糖29.1 g/L,蛋白胨9.4 g/L,黄豆粉2.8 g/L.在最佳培养条件下,樟芝生物量为(6.1±0.2)g/L.基于ANN-GA的优化方法可用于优化其他丝状真菌的复杂发酵过程,从而获得生物量或活性代谢产物.     

松口蘑深层发酵工艺的研究

对松口蘑深层发酵工艺进行系统研究。通过正交试验初步确定松口蘑适宜的培养基组成 :玉米粉 30g,葡萄糖 1 0g ,豆饼粉 1 0g ,玉米浆 1 0g ,KH₂ PO₄1g ,定容至 1L。适宜发酵条件 :最适生长温度为 2 5℃ ,摇瓶转速为 1 60r/min ,最适pH为 5 0 ,最适接种量为 1 0 % ,装液量 1 2 0mL/ 5 0 0mL摇瓶培养 1 0d ,菌体生物量达 1 2 94g/L。     

一株转化4-羟基-2-丁酮为1，3-丁二醇微生物菌株的筛选及鉴定

从本实验室保藏的86株酵母菌株中筛选到20株利用4-羟基-2-丁酮（4H2B）生产1,3-丁二醇（1,3-BDo）的菌株,当转化液中4H2B浓度为10g/L时,经初步测定1,3．BDO含量,其中菌株32 1,3-BDO产量最高达6．5g/L,具有较好的1,3-BDO生产潜力。对其进行形态学和常规生理生化鉴定实验,并结合18S rDNA基因分析,比对结果表明,菌株32与Pichia farinosa strain DC 3343相似性达99．8％,为Pichia farinosa的一个亚种。     

双抗体夹心ELISA定量检测IFNβ-HSA融合蛋白方法的建立

为了建立β干扰素与人血清白蛋白融合蛋白(IFNβ-HSA)的酶联免疫定量分析方法,以抗IFNβ单克隆抗体为包被抗体,IFNβ-HSA融合蛋白为夹心抗原,辣根过氧化酶(HRP)标记抗HSA单克隆抗体为检测抗体,建立了一种定量测定IFNβ-HSA融合蛋白的双抗体夹心ELISA方法.并进行了检测限、精密度、准确度和稳定性等方法学考核.结果表明,包被抗体和检测抗体的最佳工作浓度均为2μg/ml,抗原浓度在51.88-3320 ng/ml范围内呈良好线性关系,相关系数R2>0.99.检测限为10ng/m1.经方法学考核,批内、批间变异系数分别为4.86%和8.08%,回收率为91.9%～110.4%,与IFN-B、IFN-α、HSA、IFNα2b-HSA基本无交叉反应.健全性分析表明发酵液稀释倍数对该方法无影响,8 d连续检测标准曲线表明稳定性良好.这种定量检测IFNβ-HSA融合蛋白的双抗体夹心ELISA方法,灵敏度高,重复性好,为当前融合蛋白发酵优化、分离纯化研究提供了定量检测的方法,并为后期药代动力学、临床研究提供了思路和备选方法.     

玉米芯木聚糖硫酸酯抗凝血活性及其机制的研究

采用活化部分凝血活酶时间(APTT)、凝血酶时间(TT)和凝血酶原时间(PT)检测了玉米芯木聚糖硫酸酯(wisX-SB)的抗凝活性,结果表明wisX-SB能明显延长APTT和TT,而不影响PT,提示wisX-SB是通过内源性和/或共同途径发挥抗凝血作用的。采用发色底物法及纤维蛋白原转化实验分别考察了wisX-SB对凝血酶及纤维蛋白原的作用,结果提示wisX-SB的抗凝机制包括:直接抑制纤维蛋白原的转化;通过增强抗凝血酶III(AT-III)的活性,抑制凝血酶活性,从而达到抗凝目的。较低浓度时以前者为主,较高浓度下两者皆起作用。     

浓香型白酒发酵过程中窖内古菌群落分布特征

泥窖池多菌种固态发酵是浓香型白酒的典型特点,其中古菌是重要的酿造功能菌,但目前对发酵过程古菌的群落分布及多样性尚缺乏研究。采用高通量测序技术,分析了浓香型白酒发酵过程酒醅与窖泥中古菌的生物量、群落组成与演替规律,并通过共现性网络分析了古菌与细菌的潜在互作关系。结果表明,窖泥中古菌平均生物量约是酒醅的200倍,两者之间古菌群落的结构差异不显著 (r=0.017,P=0.074),但演替规律存在显著相关性 (r=0.30,P=0.03)。甲烷杆菌属 Methanobacterium 是酒醅与窖泥中丰度占比最高的古菌,其他优势群类依次为甲烷八叠球菌属 Methanosarcina、甲烷粒菌属 Methanocorpusculum、甲烷囊菌属 Methanoculleus 和甲烷短杆菌属 Methanobrevibacter。共现性网络分析显示甲烷杆菌属在酒醅与窖泥中与多数细菌为正相关,特别是与窖泥中主要细菌氢孢菌属Hydrogenispora 和产己酸菌属 Caproiciproducens。研究结果揭示了浓香型白酒窖池中古菌群落的时空分布特点及潜在功能。     

海藻糖酶产生菌的选育、鉴定及其酶学特性初探

海藻糖酶可特异性将1分子海藻糖分解为2分子葡萄糖,在乙醇工业、食品等行业中具有广阔的应用前景。从环境土壤中筛选到1株海藻糖酶产生菌C2,根据形态学分析和分子生物学鉴定将其命名为大黄欧文氏菌（Erwinia rhapontici）。该菌株产海藻糖酶的最适温度为40 ℃,最适pH为5.0,在酸性及低于35 ℃条件下,该酶具有较高的稳定性,Ca²⁺、Zn²⁺、Ni²⁺、Mn²⁺、Cu²⁺、K⁺、Na⁺和Fe²⁺对海藻糖酶酶活具有促进作用,DMSO和DTT对酶活具有一定的提升作用,而Triton X-114、SDS和PMSF则对酶活具有抑制作用。     

镇江香醋固态发酵醋醅中微生物总DNA提取方法比较

【目的】为了更加全面地分析我国传统固态发酵过程中微生物群落的多样性和演替情况,本文以镇江香醋固态发酵为例,对比研究了11种不同的总DNA提取法对醋醅中总DNA提取的影响。【方法】使用紫外分光光度计法和荧光定量PCR(Realtime Quantitative PCR)测定了不同提取方法得到的醋醅样品总DNA的产量与纯度,采用变性梯度凝胶电泳(DGGE)法对固态发酵中细菌和真菌的多样性进行了分析。【结果】醋醅总DNA得率最高可达93.2±1.5μg/g干醅,细菌总数最高达到1.73×1013 copies.(g干醅)-1,真菌总数最高达到6.49×1012 copies.(g干醅)-1。不同的提取方法对DGGE结果有明显的影响,6种基于SDS裂解的方法所获得的条带较多。【结论】结果表明,液氮研磨+溶菌酶+SDS高盐抽提法(方法3)为最优的醋醅总DNA提取方法。     

植酸酶菌种筛选方法的研究

通过微板培养法对植酸酶产生菌菌种筛选方法进行了研究,建立了一种快速、有效的高通量植酸酶菌种筛选方法。利用该方法结合菌种诱变技术已选育出植酸酶酶活高达297u／mL的A,niger 496-1菌株。     

直接利用糖质原料产L-丝氨酸谷氨酸棒杆菌glyA基因序列分析

以能够利用糖质原料产L-丝氨酸的谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）SYPS-062 glyA基因为研究对象,比较cglutamicum SYPS-062与C．glutamicum模式菌株ATCC13032的glyA基因的异同。分别以SYPS-062及ATCC13032基因组为模板,利用PCR技术获得丝氨酸羟甲基转移酶编码基因glyA。核苷酸序列分析结果表明,来源于SYPS-062和ATCC13032的glyA基因片段全长均为1305bp,编码434个氨基酸,分子量为46．5kD,基因的同源性为99．54％,存在6个核苷酸的差异,引起一个氨基酸残基的突变。将获得的基因分别在大肠杆菌（Escherichia coli）BL21（DE3）中诱导表达。酶活测定结果显示,2种不同菌株来源的重组SHMT的比活力稍有差异,说明SYPS-062 glyA基因的差异对其表达产物SHMT蛋白构型及功能影响不大。提示对于C.glutamicum SYPS-062能够利用糖质原料产L-丝氨酸的机制解析应进一步从glyA基因的转录水平、翻译水平及胞内SHMT辅酶的供给情况等方面进行深入研究探讨。