溶氧及pH对产朊假丝酵母分批发酵生产谷胱甘肽的影响

在7 L发酵罐中研究了溶氧和pH对产朊假丝酵母分批发酵生产谷胱甘肽的影响。结果表明,当葡萄糖浓度为30 g/L且通气量控制在5 L/min时,搅拌转速达到300 r/min即可满足细胞生长和谷胱甘肽合成对溶解氧的需求。不同pH控制方式对谷胱甘肽分批发酵的影响有较大差异。不控制pH时,细胞干重和谷胱甘肽产量比控制pH为55的发酵分别低27%和95%,且有50%的谷胱甘肽向胞外渗漏。研究了将pH控制在4.0、4.5、5.0、5.5、6.0和6.5的谷胱甘肽分批发酵过程,发现在pH 5.5时谷胱甘肽总产量最高。用前期研究建立的动力学模型模拟了不同pH (4.0～6.5)下的分批发酵过程,并从动力学角度解释了pH对细胞生长和谷胱甘肽合成的影响。     

温度对谷胱甘肽分批发酵的影响及动力学模型

研究了24～32℃范围内产朊假丝酵母生产谷胱甘肽的分批发酵过程,发现较高温度对细胞生长有促进作用,而较低温度则更有利于谷胱甘肽产量的提高。应用改进的Logistic和LuedekingPiret方程分别对细胞生长动力学和谷胱甘肽合成动力学进行了模拟,得到不同温度下各种动力学参数。在此基础上,进一步研究了温度同细胞生长动力学参数之间的内在联系,得到谷胱甘肽分批发酵过程中细胞浓度的变化同温度以及底物浓度之间的一般关系式：dX-dt＝［0.0224(T+1.7)］2X(1-X/X_max)1+S｛8.26×10.6×exp［-31477/R/(T+273)］｝。验证实验结果表明,该模型具有很好的适用性。     

“食品微生物学”微课的开发设计与制作

微课作为一种以学习者为中心设计的可视化学习资源,因其短小精悍的特点已逐渐受到移动学习者的欢迎。本文介绍"食品微生物学"微课设计开发与制作方面的心得与体会。首先应有独具匠心的教学设计,在此基础上再采用有效的微课制作方式。教学设计时应精心选题,力求快速有效切题,线索清晰,亮点突出,收尾干净利落,还应树立危机意识。微课制作时要根据主题选择合适的微课表现形式,制作有视觉美感的PPT,录制清晰稳定的图像,最后剪辑、美化、合成得到微课视频。     

完全学分制下微生物学教学的“破”与“立”

以提高微生物学课程教学效果为目的,从教书育人、创设情境、创新思维和强化实践等4个方面,分别阐述完全学分制下微生物学教学过程中需要破除的陈旧观念和方法,以及应该树立的良好教学习惯和风气,实践结果表明教学效果显著,符合培养新时代高素质生命科学技术人才的需求。     

谷胱甘肽测定方法研究进展

对分光光度法、酶法、荧光法、电化学法以及和HPLC等测定方法的原理、发展和应用作了详细叙述,同时对其它方法也作了简单介绍,最后对谷胱甘肽测定方法的发展作了展望。     

氧应力在产朊假丝酵母发酵生产谷胱甘肽过程中的作用

为了提高产朊假丝酵母合成GSH的能力,采用外界氧应力刺激的方式对细胞进行处理。稳定期之前添加H2O2对细胞生长有抑制作用,但稳定期添加H2O2对GSH的合成有促进作用,当H2O2添加总浓度为30 mmol.L-1时,无论采用一次性添加还是补加策略,都可以提高GSH的合成能力,胞内GSH质量分数提高幅度最大接近于20%,GSH产量最多提高17%。GSH分批发酵结果表明,稳定期补加H2O2对于产朊假丝酵母细胞来说,要比一次性添加H2O2对提高胞内GSH含量并最终增加GSH产量更为有效,该结果为实现氧应力刺激下GSH的过量合成提供了条件。     

环氧角鲨烯合成通路在大肠杆菌中的构建和优化

三萜类化合物是一类广泛应用于医药、保健和化妆品等行业的天然产物,具有巨大的商业价值。生物合成三萜类化合物依赖于环氧角鲨烯的高效合成。角鲨烯环氧化酶是整个合成途径中的关键酶,其催化NADPH依赖的环氧化反应将角鲨烯转变为环氧角鲨烯。通过筛选不同来源的角鲨烯环氧化酶,截短的大鼠角鲨烯环氧化酶(RnSETC)在大肠杆菌Escherichia coli工程菌中表现出最强的活性;进一步考察内源性细胞色素P450还原酶样(CPRL)蛋白对环氧角鲨烯合成的影响显示,在中度拷贝质粒上以Lac启动子调控NADH:醌氧化还原酶(WrbA)的表达使得环氧角鲨烯产量提高近2.5倍。研究结果表明,所构建的环氧角鲨烯合成途径可以在大肠杆菌中实现三萜类合成关键前体环氧角鲨烯的合成,为生物合成三萜类化合物提供了重要借鉴。     

产朊假丝酵母全细胞转化合成谷胱甘肽的营养条件

为了进一步提高产朊假丝酵母全细胞转化生物合成谷胱甘肽(GSH)的能力,利用响应面分析方法对酵母培养的发酵培养基进行优化。在单因素实验的基础上,通过Plackett-Burman设计筛选出显著影响GSH转化力的2个主要因素:葡萄糖和KH2PO4。采用最陡爬坡试验和响应面设计预测了葡萄糖和KH2PO4的最佳质量浓度分别为58.5和17.2 g/L。验证实验结果表明,在该优化培养基条件下,酵母细胞的GSH转化力为1.54 mg/(g·h),比优化前提高了1倍。该结果为类似的采用全细胞转化法高效合成有用化学品的研究与开发提供了可行的优化思路。