气相色谱-质谱联用技术及其在代谢组学中的应用

代谢组学是以高通量、高灵敏度、高分辨率的现代仪器分析方法为手段,对细胞、体液、组织中所有代谢物进行无偏向的定性与定量分析的一门学科。气相色谱-质谱联用技术具有较高的检测灵敏度和鉴定准确度,通过标准谱图库的比对可对代谢物进行快速的鉴定,因此被广泛应用于生物样品的代谢产物的检测中。文中对近年来气相色谱-质谱联用技术的发展以及在代谢组学研究中取得的成果进行了综述。首先介绍了气相色谱-质谱联用技术的分类和常用的样品衍生化方法;继而从样品预处理、定性与定量分析、数据分析三方面介绍了气相色谱-质谱联用技术分析代谢物的方法,并系统地对该技术在微生物、植物、疾病诊断领域的应用实例进行了评述;最后提出了当前气相色谱-质谱联用技术在代谢组学研究中存在的问题并对后续的研究进行了展望。     

酪丁酸梭菌清除饲料中玉米赤霉烯酮的能力

研究酪丁酸梭菌吸附清除饲料中玉米赤霉烯酮的能力,为其在农作物饲料中的脱毒作用奠定基础。首先通过单因素实验确定初始菌质量浓度、pH、温度和时间的影响,并探究热、酸处理后的菌株清除玉米赤霉烯酮的能力,再采用微生物适应性进化方法驯化酪丁酸梭菌,以提高其脱毒效果。结果表明:当初始质量浓度为1.0×10~(11)个/mL的原始菌悬于pH 4.0的培养基,37℃孵育24 h时,对玉米赤霉烯酮毒素的清除效果分别为活菌组31.9%、热处理组44.2%、酸处理组50.2%,说明原始菌对玉米赤霉烯酮具有一定的清除能力。而驯化后的菌株经过热、酸处理,经验证当菌体密度为1.0×10~(11)个/mL时,酸处理后的驯化菌株对毒素的吸附效果最好,吸附率可达98.5%,有望被运用于实际生产中,从而减少饲料中的毒素含量,有利于家禽体内毒素的清除,降低毒素积累。     

高山被孢霉淬灭方法及胞内代谢产物的气相色谱-质谱分析比较

在花生四烯酸生产菌高山被孢霉代谢组学研究中,需利用胞内代谢物的提取手段并基于气相色谱-质谱（GC-MS）分析方法对其进行检测。比较了3种胞内代谢物提取方法及不同色谱柱条件下GC-MS分析结果。研究表明：采用冷甲醇淬灭分别较液氮直接淬灭及真空过滤后,减少了胞内代谢物的泄露并更好地实现了胞外及胞内代谢物的分离。在对代谢物分析的比较中,极性色谱柱（DB-FFAP）检出的代谢物仅为11种,主要为有机酸、醛类;而代谢物经衍生化后采用非极性色谱柱（DB-5）共检出32种化合物,主要为糖、糖苷及醇类。     

不同萃取体系对小球藻藻渣成分的影响

考察5种萃取体系（A：正己烷,B：正己烷/乙醇,C：正己烷/异丙醇,D：氯仿/甲醇,E：氯仿/乙醇）对小球藻（Chlorella phyrenoidosa）油脂的提取效果及藻渣成分的影响。实验结果表明：不同的萃取体系下,油脂得率为D（12.27%）、E（8.87%）、C（7.71%）、B（6.80%）、A（3.91%）,藻渣蛋白含量为A（52.60%）、E（46.23%）、B（40.19%）、C（39.52%）、D（32.52%）,藻渣碳水化合物含量为A（23.28%）、E（16.15%）、B（13.24%）、D（13.50%）、C（9.06%）;藻渣色素含量为A（1.75%）、E（1.29%）、B（1.14%）、C（0.96%）、D（0.58%）;藻渣灰分含量为D（3.63%）、E（2.94%）、C（2.23%）、B（2.25%）、A（1.48%）。综合考虑微藻生物柴油的生产及藻渣的可利用性,V（氯仿）/V（乙醇）=1是一种油脂萃取效果较好,藻渣营养成分损失较小的小球藻油脂萃取体系。     

发酵法制备富马酸的关键技术及其进展

随着人们对食品领域安全的关注以及石油基富马酸价格的不断攀升,利用可再生生物质原料发酵法制备富马酸备受关注。探讨了发酵法制备富马酸的关键技术问题,从菌种改造、淀粉基原料发酵、纤维质原料发酵以及非钙盐中和等工艺角度阐述了富马酸工业化生产的技术和经济可行性。     

延衰合剂对D-半乳糖衰老模型小鼠学习记忆及抗氧化能力的影响(英文)

为观察延衰合剂(Yanshuai mixture,YSM)的延缓衰老作用,采用D-半乳糖连续颈背部皮下注射诱导亚急性衰老小鼠模型,造模同时给予YSM低、中、高剂量灌胃,连续10周。观察小鼠衰老征象,Moriss水迷宫检测学习记忆功能,测定血清及脑组织中总抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)。结果显示,与模型组比较,YSM各剂量组均能使小鼠逃避潜伏期明显缩短,原平台象限游泳时间明显延长(P<0.05);YSM高剂量组T-AOC、SOD活性显著升高(P<0.01),MDA水平显著下降(P<0.01)。表明YSM可明显改善衰老小鼠学习记忆功能,提高抗氧化能力,从而可能具有较好的延缓衰老的作用。     

产生物柴油微藻培养研究进展

石油的大量使用会导致能源枯竭和温室气体（CO2）排放的增加。为了实现经济和环境的和谐发展,必须使用可再生能源代替石油。可再生能源使用后不会造成温室气体排放的增加。生物柴油是一种理想的可再生能源, 能满足以上要求,所以近年来得到迅速发展。微藻是一种主要利用太阳能固定 CO2,生成制备生物柴油所需油脂的藻类。因此以微藻油脂为原料转化成的生物柴油是石油理想的替代品。简要介绍了产油微藻的种类和微藻油脂的合成,较详细地阐述了微藻自养培养、异养培养、生物反应器、工程微藻的最新研究进展,并初步展望了微藻产油研究的未来发展方向。     

不同冷冻保藏条件对Glarea lozoyensis生长及产纽莫康定B_0能力的影响

棘白菌素类化合物纽莫康定B_0生产菌株Glarea lozoyensis,在其连续传代和发酵过程中都观察到菌株的变异,给科研、生产带来极大困扰。因此,采用低温冷冻保藏对G.lozoyensis Q1进行长期保存。采用单因素实验法研究了低温保护剂类型、保藏温度以及低温保护剂浓度对G.lozoyensis Q1菌体形态和发酵性能的影响。以作用于全细胞的80 g/L甘油和作用于细胞壁外的200 g/L PEG-6000作为低温保护剂,在-80℃保藏3个月后,纽莫康定B_0产量达到1.6 g/L,与保藏前基本一致。并且,当菌体保藏过后菌丝形态能维持一定褶皱的实验组产量均能保持在1 g/L以上,当表面趋于光滑时产量急剧下降,仅为初始的25%左右。结果表明,以甘油及PEG-6000作为冷冻保护剂,在-80℃条件下可实现G.lozoyensis Q1长期保藏。     

不同光质对小球藻光自养培养积累油脂的影响

研究了5种光质对小球藻(Chlorella vulgaris)M209256生长和产油的影响。结果表明:蓝光为小球藻的最适生长和产油光质;与其他光质相比,蓝光培养的小球藻生物量和油脂含量均较高,为2.40×107个/mL和28%;红光培养的小球藻生长最慢且油脂含量最低,为1.32×107个/mL和15.13%,表现出明显的"红降"现象。在GCMS分析的基础上,对油脂甲酯化后的十六烷值进行评估,结果发现:蓝光的十六烷值最高;5种光质培养的小球藻所产油脂,甲酯十六烷值均在47以上。因此,小球藻油脂所制备的生物柴油具有较好的燃烧性能。     

纤维素乙醇发酵液中复杂组分对乙醇渗透汽化传质过程的影响

考察了木质纤维素乙醇发酵液中各组分对乙醇透过聚二甲基硅氧烷(PDMS)-silicalite-1渗透汽化膜传质性能的影响。结果表明:酵母细胞、玉米秸秆残渣和发酵用无机盐可增加乙醇通过膜的通量和选择性;而葡萄糖和甘油的存在会对乙醇的透膜传质产生负面影响;木质纤维素水解后的产物如糠醛和羟基丙酮,表现出对膜分离乙醇轻微的抑制作用。本文建立了渗透汽化优先透醇与纤维素乙醇发酵集成过程,批次发酵20 h后乙醇产率从最初的12.95下降到10.22 g/(L·h),60 h后乙醇产率下降为0,葡萄糖消耗速率与乙醇消耗产率呈同样趋势;连续发酵过程中,乙醇产率较稳定地维持在13.30 g/(L·h)。实验证明,集成过程可及时地将产物乙醇分离出去,能够有效地消除产物抑制,提高乙醇生产速率和葡萄糖转化率。