不同D/L单体比γ-聚谷氨酸的合成与调控

γ-聚谷氨酸(γ-PGA)是由L-谷氨酸和/或D-谷氨酸聚合而成的一种聚氨基酸,广泛应用于化妆品、医药等领域。高聚物单体的立体构型会影响产品性质和应用,因此调控γ-PGA中D-谷氨酸/L-谷氨酸单体比(D/L单体比)具有重要意义。前期以谷氨酸棒杆菌为底盘,表达来自于地衣芽孢杆菌的γ-PGA合成酶,合成以L-Glu(97.10%)为主的γ-PGA。通过外源添加不同浓度D-谷氨酸,合成了D-谷氨酸占比为15.71%~33.52%的γ-PGA。然后,在重组菌中表达来自于枯草芽孢杆菌的谷氨酸消旋酶,并使用三个不同强度RBS调控其表达水平,合成D-谷氨酸占比30.82%~34.59%的γ-PGA,但调控范围较窄。利用四个不同强度启动子调控谷氨酸消旋酶表达水平,扩大D/L单体比可调范围,合成D-Glu占比32.71%~52.53%的γ-PGA。提供一种理性调控γ-PGA的D/L单体比策略,实现了D-谷氨酸占比为2.90%~52.53%的γ-PGA的合成,为高效合成不同D/L单体比γ-PGA提供了基础。     

毕赤酵母STE13基因敲除对GGH表达及其生物活性的影响

目的:重组毕赤酵母GS115/pPIC9K-GGH表达的人胰高血糖素样肽-1-人血清白蛋白融合蛋白[(GLP-1 A2G)2-HSA,GGH]的细胞活性测评结果显示生物活性较低,这可能与其表达过程中蛋白降解有一定关联.通过对毕赤酵母GS115 STE13基因的敲除,获得一株完整表达蛋白GGH的毕赤酵母宿主,并进一步提高其表达产物GGH的生物活性.方法:采用基于PCR技术介导的Cre-Loxp系统重组技术成功敲除宿主菌GS115的STE13基因,得到一株STE13缺陷型菌株GS115/D13,并通过细胞活性测评系统检测GS115/D13表达产物GGH的生物活性.结果:通过对STE13基因缺陷型菌株GS115/D13与出发菌株GS115/W发酵表达对比,显示GS115/D13菌株表达融合蛋白GGH生物活性有明显提升,且表达量提高了25.8％,两菌株生长无明显差异.结论:STE13基因的敲除成功缓解了GGH表达过程中的降解问题,并相对出发菌株GS115/W大幅度提高了蛋白生物活性.     

灰树花子实体与发酵菌丝体挥发性化合物分析

分别采用固体栽培法和液体发酵法对同一灰树花菌株进行培养,获得灰树花子实体和发酵菌丝体,并采用顶空固相微萃取(HS-SPME)和气相色谱-质谱(GC-MS)分析技术对子实体和菌丝体的挥发性化合物进行了分析比较。结果表明,灰树花子实体和发酵菌丝体分别含有62种和94种挥发性物质,其中37种为相同物质,分别占总挥发性物质的86.81%和84.28%。灰树花子实体中含有醇(14种)、酮(13种)、醛(12种)、酸(7种)、酯(5种)等物质,主要以酯类(42.80%)、醛类(35.14%)物质为主,其中乙酸乙酯的相对含量达到了42.57%。发酵菌丝体中主要含有醛(22种)、酮(17种)、醇(16种)、酯(13种)、酸(12种)等挥发性物质,其中醛类、酯类、酸类、醇类分别占47.0%、10.90%、7.48%和5.94%。异戊醛和地衣酚的含量分别达到了23.31%、15.41%。     

泸型酒酒醅中梭菌群落的发酵演替规律和功能预测

【目的】研究泸型酒酒醅中梭菌(Clostridia)群落的演替规律,探讨梭菌群落在酒醅发酵过程中的潜在功能。【方法】利用实时荧光定量PCR技术结合高通量测序技术研究不同发酵时间泸型酒酒醅中梭菌丰度变化;通过梭菌16S r RNA基因序列高通量测序数据分析揭示梭菌群落演替规律,并运用LEf Se分析找出标志性OTU;通过PICRUSt分析对梭菌功能组成进行预测。【结果】泸型酒发酵过程酒醅中梭菌的生物量在发酵14 d上升至最高(3.46×10~7 copies/g),梭菌占总细菌的相对丰度在发酵20 d达到最高(6.67%);对梭菌群落结构的聚类分析结果表明,发酵7 d的酒醅梭菌群落结构显著区别于其他发酵时间,主要体现为存在17个标志性OTU,其中大部分分类学地位尚不明确;PICRUSt分析显示梭菌主要参与氨糖与核糖代谢、磷酸戊糖途径,其次是果糖和甘露糖代谢、TCA循环、糖酵解途径、丙酸及丁酸代谢。【结论】泸型酒酒醅中梭菌的生物量和占细菌的相对丰度在发酵开始后的2-3周内逐渐达到最高,而梭菌群落的结构则在发酵1周内便发生了显著改变,并在发酵2-3周内趋于稳定。在发酵2-3周时有较多与丙酸、丁酸等风味物质代谢相关的基因在酒醅梭菌中被预测到。     

壳寡糖对大肠杆菌抑菌活性研究

分析壳寡糖对大肠杆菌抑菌效果的影响因素.采用摇瓶法和ELISA板法对不同浓度的壳寡糖进行抑菌试验;比较不同pH、不同脱乙酰度的壳寡糖对大肠杆菌抑菌效果的差异;比较不同聚合度的单一聚合度壳寡糖抑菌效果的差异.壳寡糖浓度大于5 mg/mL时抑菌效果与同浓度苯甲酸钠相近;pH为4时,0.156 mg/mL的壳寡糖溶液抑菌活性即能超过90%;pH为7时,5 mg/mL的壳寡糖才能达到90%抑菌活性.脱乙酰度为95%时,5 mg/mL的壳寡糖溶液抑菌活性能超过97%;脱乙酰度为45%时,40 mg/mL的壳寡糖溶液抑菌活性仅有56%;聚合度大于4的单一聚合度壳寡糖40 mg/mL时抑菌活性能达到99%.结果表明:提高壳寡糖溶液浓度、降低pH、提高脱乙酰度,能提高壳寡糖的抑菌活性,单一聚合度壳寡糖聚合度越高,对大肠杆菌的抑制作用越强.此外,采用ELISA板的方法进行实验,即节省试药又方便快捷.     

低分子质量魔芋甘露寡糖的长期毒性与遗传毒性研究

魔芋甘露寡糖是一种具有肠道菌群调节作用的新型食品添加剂．本研究首次通过酶解与有机溶剂沉淀法制备了低分子质量的甘露寡糖(聚合度2～7),并对这类寡糖进行了长期毒性与遗传毒性评价．在长期毒性试验中,以大鼠为实验对象,分低、中、高(2.25,5.25,7.50 g/kg)药物剂量组和阴性对照组,连续灌胃给药90天．一般状况观察、生化指标、血液学指标、病理学等与对照组比较均无显著性差异,而大体解剖观察发现,部分大鼠的肝脏与肾脏形态发生变化,但这些变化均在正常范围内,且其他各项指标差异均无统计学意义．此外,一系列实验包括小鼠骨髓微核实验、Ames试验、小鼠精子畸变试验均未发现低分子质量甘露寡糖有明显的遗传毒性．试验结果提示,本研究方法获得的低分子质量甘露寡糖在本实验条件下未发现长期毒性与遗传毒性．     

泸型酒酒醅细菌群落的发酵演替规律

【目的】考察泸型酒发酵过程中酒醅细菌群落的演替规律,探讨菌群演替与环境因素变化的相关性。【方法】采用高通量测序技术分析泸型酒酒醅细菌群落的演替规律,并运用Mantel test分析不同发酵阶段的细菌群落演替与环境因素变化的相关性。【结果】酒醅发酵过程中有397个属的微生物,其中Lactobacillus、Bacillus、Weissella、Dysgonomonas、Comamonas以及Ruminococcaceae为优势属(相对丰度1.0%)。通过聚类分析可将酒醅发酵过程划分为3个阶段:阶段I (0–5 d),阶段II (6–17 d)和阶段III(18–40d),且3个阶段的酒醅菌群结构差异显著(P0.05)。Metastats分析结果表明,与阶段I相比,阶段II酒醅细菌群落中Lactobacillus和unclassifiedLactobacillaceae相对丰度显著升高(P0.05),而unclassifiedBacillaceae、 Staphylococcus、 Bacillus、 unclassified Enterobacteriaceae、 Lactococcus、Pseudomonas、Thermoactinomyces、Leuconostoc、Staphylococcus相对丰度显著降低(P0.05)。与阶段II相比,阶段III酒醅细菌群落中Lactobacillus相对丰度显著增长(P0.05),Comamonas、Acetobacter、unclassified Bacilli、Clostridium、Bacillus、Ruminococcus、unclassified Porphyromonadaceae和unclassified Streptophyta相对丰度显著下降(P0.05)。结果表明,阶段I的细菌菌群演替与酒醅温度、水分和乙醇浓度变化线性相关(P0.05);阶段II和阶段III的细菌菌群演替与酒醅温度、水分、酸度、乙醇浓度均没有相关性(P0.05)。【结论】泸型酒酒醅中细菌群落在不同发酵阶段结构差异显著,且温度、水分以及乙醇浓度对酒醅发酵前期(0–5 d)细菌群落演替具有重要作用。     

改性谷朊粉在新型水性涂料中的应用研究

研究了谷朊粉的酸法改性及其在新型水性涂料中的应用.改性谷朊粉除具有优良的粘结性、流动性和流平性外,还提高了与涂料乳液的相容性,解决了谷朊粉原胶在涂料使用过程中的开裂严重,使得涂料具有更优的流平性和涂膜外观.     

能源植物资源的研究和开发

植物能源是一种清洁的、方便的可替代能源,发展植物能源是解决矿石能源危机的可行的措施,生物汽油和生物柴油产业已得到初步发展和应用。按照能源植物所含特定化学物质的对能源植物进行类别划分,并结合我国的实际,提出我国适宜发展的能源植物品种。     

生物柴油植物黑皂树开发利用研究

能源短缺和环境污染是当前人类社会所面临的巨大挑战,生物柴油的推广和应用是现阶段解决替代燃油的重要途径之一。黑皂树种子油是很好的生物柴油原料,目前在许多热带地区大力种植黑皂树。我国华南、西南地区的一些干旱荒地可以种植黑皂树。我们对黑皂树油在柴油机上的应用研究证明:黑皂树油在气温35℃条件下,可以直接在各种柴油机上起动和应用;黑皂树油中掺入20%的轻柴油,其黏度大大降低,冷机起动性能和热效率等均与轻柴油相当。因此,黑皂树油的应用比目前国外使用的生物柴油更经济,是一种很有发展前途的能源植物。