高粘发酵体系不同搅拌桨的CFD模拟及发酵验证

搅拌桨是高好氧高黏度微生物发酵实现高效反应必不可少的因素之一,不同搅拌桨组合对发酵过程的影响十分重要。威兰胶是由产碱杆菌在高耗氧高粘度发酵体系下合成的胞外微生物多糖,广泛应用于水泥、石油、油墨、食品等行业中。本研究借助于计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)的方法,以威兰胶发酵液体系为研究体系,研究了6种不同搅拌桨组合在反应器内流体速率分布、剪切速率、和气含率等参数。将模拟效果较好的3种组合用于威兰胶发酵过程。研究表明MB-4-6搅拌桨组合对改善发酵罐内部的溶氧及流场分布效果最明显,威兰胶产量水平提高了13%。同时在该组合下威兰胶的产品粘度得到有效提高。     

响应面法优化重组大肠杆菌产蔗糖异构酶发酵培养基

通过碳氮源的不同浓度对重组大肠杆菌E.coil BL21(DE3)发酵产蔗糖异构酶(SIase)的影响,并借助于数学分析软件Design Expert,结合Plackett-Burman试验设计和中心复合试验设计分析法,对蔗糖异构酶的产生菌进行了发酵培养基的优化研究。实验表明,最佳培养基组分为甘蔗糖蜜10.65 g/L,玉米浆22.22 g/L,NaCl 7.57 g/L ,MgSO₄·7H₂O 0.52 g/L, KH₂PO₄ 4.46g/L,优化后的蔗糖异构酶活力达到29.1U/ml,比LB培养基培养重组大肠杆菌(15U/ml),蔗糖异构酶活力提高了94%,与原始菌大黄欧文菌NX-5相比提高了21.4倍(1.3U/ml)。     

生物法生产D-塔格糖的研究进展

D-塔格糖具有多种独特的生理特性与功能,近年来已被发达国家开发作为具有高经济附加值的功能性甜味剂进行销售。D-塔格糖的商业化生产长期以来依赖化学催化法,随着20世纪90年代利用L-阿拉伯糖异构酶(简称L-AI酶)催化D-半乳糖制备D-塔格糖技术的兴起,生物法生产D-塔格糖成为了新的发展趋势。结合笔者所在课题组近年来的研究成果,就D-塔格糖生物法生产工艺的研究现状和前景进行综述与展望。     

基于3种线粒体标记探讨中日沿海角木叶鲽遗传多样性差异

角木叶鲽(Pleuronichthys cornutus)是东亚沿海重要的鲽形目经济鱼类, 为更好地保护和开发利用其种质资源, 有必要全面了解其遗传背景。本研究测定了中国和日本沿海7个群体200尾角木叶鲽线粒体控制区(CR) 5'端、细胞色素b (Cytb)和NADH脱氢酶第二亚基(ND2)基因序列, 比较不同标记在解析遗传多样性和种群结构上的可行性与有效性, 阐明中日沿海角木叶鲽群体间出现遗传分化的分子机制。CR序列分析发现中日沿海7个角木叶鲽群体遗传多样性表现出较高的单倍型多样性(H_d = 0.9699)和较低的核苷酸多样性(π = 0.0061); 各群体间无显著的遗传分化(F_ST = -0.0197-0.0184, P > 0.05); 单倍型网络未显示出明显的地理聚群和谱系结构; 分子方差分析(AMOVA)表明变异主要发生在群体内部(> 99.17%)。进一步通过Cytb和ND2基因分别与CR序列对比分析, 结果表明群体遗传多样性均表现为高H_d (0.9683-0.9829)低π (0.0050-0.0063)模式, 仅有ND2基因分析F_ST值(F_ST = 0.0302, P < 0.05)显示了中国碣石(GDJS)和日本明石(JAP)群体间显著的低水平遗传分化现象。CR、Cytb和ND2的单倍型网络图均无明显的地理聚类和谱系结构, AMOVA分析也显示变异主要来源于群体内(> 98.39%)。种群历史动态分析结果显示, 角木叶鲽可能在第四纪中更新世晚期经历了群体扩张事件, 扩张时间分别为31.93-9.58万年前(CR)、27.53-22.02万年前(Cytb)和26.99-18.75万年前(ND2)。综上所述, 中日沿海的角木叶鲽具有较高遗传多样性, GDJS和JAP群体间存在低度分化; ND2基因比CR和Cytb序列更适于分析角木叶鲽种群遗传结构, 选择多个遗传标记可有效弥补单一标记分析遗传多样性的局限性; 推测冰期两大独立避难所的形成及GDJS和JAP群体距离相隔较远是其发生遗传分化的主要原因。研究结果为中日沿海角木叶鲽渔业资源的种质保护与可持续利用提供了理论依据。     

四吡咯化合物生物合成研究进展

四吡咯化合物是存在于生物体中一类具有重要功能的化合物,已经广泛应用于农业、食品和医药等领域.由于化学合成法的烦琐流程和高昂成本以及动植物提取法存在品质不均一等缺点,大幅度限制了其工业化生产与相关应用.近年来,合成生物学的快速发展为微生物利用可再生生物质资源高效合成四吡咯化合物提供了新的技术手段.针对四吡咯化合物生物合成...     

每搏量变异度在围手术期容量治疗监测中的应用

每搏量变异度是动态的容量监测指标.机械通气患者心肺的相互作用是每搏量变异度的产生基础,通过动脉压力波形分析技术可以进行连续监测.每搏量变异度能够准确预测容量治疗反应,与静态的血流动力学参数相比,对于优化心输出量和组织氧供更有优势,但也存在一定的局限性.每搏量变异度受多种因素影响且不能用于自主呼吸和心律失常的患者.临床应用时应该综合考虑其影响因素,结合其他的指标和方法指导容量治疗.     

重庆市城市生态支持系统瓶颈要素分析

城市生态支持系统作为城市生态系统的关键部分, 对城市的发展有着重要的支撑作用 , 因此, 对该系统瓶颈要素的分析将成为城市能否实现可持续发展的关键问题。论文采用基于供需平衡原理构建的城市生态支持系统瓶颈要素评价体系, 并将资源要素的稀缺性和环境要素的多指标性引入到瓶颈要素评价体系中。通过对 2011 年重庆市城市生态支持系统的各要素的实例分析, 得出大气环境、水环境、耕地资源和煤炭资源为重庆市城市生态支持系统的瓶颈要素, 针对各个瓶颈要素提出进行调控的合理建议, 以求减缓由此而产生的瓶颈作用 , 进而实现城市可持续发展的目标。     

eIF-4E 和MMP9 在子宫内膜癌中的表达及临床意义

目的:探讨真核翻译起始因子4E(e IF-4E)和基质金属蛋白酶9(MMP9)在子宫内膜癌组织中的表达及其临床意义。方法:应用免疫组化法检测e IF-4E和MMP9在16例正常子宫内膜组织、10例增生子宫内膜组织及42例子宫内膜癌组织中的表达,分析其与子宫内膜癌临床病理之间的关系,并研究二者的相关性。结果:e IF-4E与MMP9在三组组织中的表达阳性率逐渐增加,三组间的差异有统计学意义(P0.05),两两比较,正常内膜和内膜癌之间的差异有统计学意义(P0.0167)。e IF-4E和MMP9的表达与子宫内膜癌的FIGO分期、组织学分级及淋巴结转移具有显著相关性(P0.05);子宫内膜癌组织中e IF-4E与MMP9的阳性表达呈正相关(r=0.717,P0.05)。结论:e IF-4E和MMP9在子宫内膜癌组织中表达显著上调,随FIGO分期的增加、组织学分级的增高及有淋巴结转移而增高,可能与子宫内膜癌的发生发展相关,二者的联合检测对于评估子宫内膜癌患者的病情及预后有重要的参考意义。     

缅甸琥珀内含物形态结构在X射线下的可辨识性

【目的】产自缅甸北部胡康河谷的缅甸琥珀形成于白垩纪中期。其艺术价值很高,同时其内含物的生物多样性程度也很高,故其科学价值也不可估量。显微CT能够提供化石(琥珀)内部解剖结构的高分辨率断层图像,故该方法日渐成为目前琥珀研究中的常用方法之一。然而在可见光下可见的琥珀内的生物结构,在X射线下却有不同的结果,这与现生研究材料在显微CT下的表现非常不同。本研究对产自胡康河谷的9块缅甸琥珀进行显微CT检测,试图对这个特殊的现象进行较为系统的解读。【方法】利用数码相机(Nikon 5200D)拍摄琥珀照片,并用Helicon Focus 5.3软件合成。通过显微CT技术扫描琥珀和计算机断层重建技术重建出缅甸琥珀内含物的三维结构形态。【结果】显微CT检测结果主要分为3种:完全无衬度、部分结构有衬度和整体结构有较好衬度。本研究对有较好衬度的琥珀内含物进行了三维重建,展示了琥珀内含物的外部和内部三维结构。【结论】琥珀内含物的可见光成像和X射线成像不存在一一对应关系,其原因和琥珀保存的好坏以及琥珀的密度差、琥珀围岩之间的对比度差异有关。琥珀形成和埋藏过程中的物理和化学变化非常复杂,其机理的探究也更为复杂和困难,本文对这个现象的主要类型做了较为初步的阐述,后续研究需要更为全面的选样和更为严格的实验设计才能够最终解决这个埋藏学上的难题。     

GlideScope视频喉镜和Macintosh直接喉镜在颈椎损伤患者气管插管中的应用比较

目的:比较GlideScope视频喉镜(加拿大Saturn生物技术有限公司)和普通直接喉镜在颈椎损伤患者气管插管中的难易,及两种工具插管对血液动力学的影响。方法:拟在经口气管插管全身麻醉下行择期手术的患者40例,ASAI级,年龄18～60岁,随机分为G组和M组(n=20)。常规麻醉诱导后,手法制动头颈部,G组采用GlideScope视频喉镜,M组用Macintosh直接喉镜行气管插管。分析比较两组声门暴露情况(Cormark-Lehane分级)以及暴露时间,试插次数,失败例数,有无助手辅助,插管前后心率与收缩压乘积(RPP)变化。结果:与M组比较,G组声门暴露情况较好,但暴露时间显著延长(P<0.05)。M组需要助手辅助及插管失败的比例均高于G组。两组RPP的变化在各个时点无显著差别。结论:在为颈椎损伤患者气管插管中,GlideScope视频喉镜能够更好的显露声门,降低插管难度,提高插管的成功率。