VERO细胞生物反应器放大培养初探

目的:研究用生物反应器放大进行Vero细胞微载体培养,实现生物反应器之间Veto细胞放大培养.方法:5L微载体生物反应器以10g/L微载体浓度培养Vero细胞,96h时经漂洗、消化、接种于30L微载体生物反应器,实现放大后的30L微载体生物反应器细胞怏速增殖,期间对不同时期的微载体细胞进行细胞计数、细胞代谢分析和形态观察.结果:5L生物反应器细胞经过96h灌注培养,平均细胞密度达到7.81×10~6cells/mL.5L微载体细胞放大到30L微载体生物反应器,平均细胞收获率为32.3%;放大到30L生物反应器后经过144h培养,细胞密度达到9.19×10~6cells/mL;放大后的细胞代谢途径依然以葡萄糖氧化代谢乳酸为主.结论:生物反应器由5L到30L进行Veto细胞放大培养是可行的.     

一株深海热液口嗜热芽孢杆菌SY27F代谢产物活性的研究

【目的】对一株来源于深海热液口嗜热芽孢杆菌的次生代谢产物进行抑菌活性和抗肿瘤活性的初步研究。【方法】采用纸片法和微量肉汤稀释法检测嗜热芽孢杆菌SY27F次生代谢产物的抑菌活性,采用CCK-8法测定其次生代谢产物的抗肿瘤活性。【结果】抑菌实验表明,嗜热芽孢杆菌代谢产物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌均有抑菌作用,其最低抑菌浓度分别为1.56 mg/mL和3.13 mg/mL;细胞实验表明,其代谢产物对肿瘤细胞A549、HepG2、HeLa、MCF-7均有一定的抑制作用,其半致死浓度分别为0.390、0.451、0.704、1.105 mg/mL;与人肝肿瘤细胞(HepG2)相比,其对人正常肝细胞(L02)表现出良好的生物相容性。【结论】嗜热芽孢杆菌SY27F次生代谢产物具有一定的抑菌和抗肿瘤活性,可为寻找新型抑菌抗肿瘤活性物质提供优质资源。     

果糖修饰壳聚糖微载体的制备及其原代大鼠肝细胞培养

利用果糖修饰的壳聚糖为材料,液体石蜡作分散介质,戊二醛作交联剂,通过反相悬浮法制备了性能优良的微米级果糖修饰壳聚糖微载体。用其进行原代大鼠肝细胞培养,利用相差显微镜和扫描电镜对细胞形态进行观察,并测定了细胞的代谢活性。结果显示果糖修饰的壳聚糖微载体是一种优良的肝细胞培养支架。     

发酵乳杆菌来源l-阿拉伯糖异构酶理性设计及在d-塔格糖生产中的应用

L-阿拉伯糖异构酶(L-arabinose isomerase,L-AI)是D-半乳糖异构化生成D-塔格糖的关键酶。为提高L-阿拉伯糖异构酶对D-半乳糖的活性及在生物转化中的转化率,本研究对发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)CGMCC2921来源的L-阿拉伯糖异构酶进行重组表达和生物转化应用,并对其底物结合口袋进行理性设计以提高酶对D-半乳糖亲和力和催化活性。结果显示,突变体F279I对D-半乳糖的转化率提高至野生型酶的1.4倍,进一步叠加获得的双突变体M185A/F279I的K_m和k_cat分别为530.8mmol/L与19.9s^-1,底物亲和力显著提高,催化效率提高至野生型酶的8.2倍。以400 g/L乳糖为底物时,突变酶M185A/F279I转化率高达22.8%。本研究在乳糖高值化生产塔格糖方面具有重要的应用价值。     

两种微载体培养鼠肝细胞对低温保存后的影响

为了研究细胞培养方式对低温保存后细胞功能的影响,将大鼠肝细胞接种至两种不同微载体(实体微载体Cytodex、多孔微载体Cytopore),微重力高密度培养后于–80°C冻存(冻存速率是1°C/min,5%DMSO+0.4 mol/L山梨糖醇)。2周后复温细胞与载体材料,用显微镜观察细胞生长形态,计算细胞活力情况,并通过细胞代谢功能指标葡萄糖、白蛋白、尿素等的测定,反映细胞在两种载体培养和低温保存后的生长和代谢情况。结果表明,在细胞培养期间,Cytopore的MTT值、代谢指标值是Cytodex的1~1.5倍,低温保存后,Cytopore的各项指标与低温保存前差异不显著,而Cytodex的代谢指标差异显著。因此,大鼠肝细胞在微载体Cytopore的高密度培养及低温保存比Cytodex更有利于细胞的生长和代谢。     

寡聚羟基丁酸酯OPHB及其衍生物的细胞代谢活性研究

羟基丁酸和羟基己酸共聚酯（poly(hydroxybutyrate-co-hydroxyhexanoate),PHBHHx）以其良好的生物相容性而具有广泛的生物医学应用前景。其降解产物之一寡聚羟基丁酸酯（oligo(polyhydroxubutyrate),OPHB）,广泛存在于自然界的生物体中,并承担各种功能。采用甲醇降解法制备OPHB的甲酯衍生物,MTT实验研究OPHB及其甲酯衍生物对人微血管内皮细胞（human mammary epithelial cells,HMECs）代谢活性的作用。研究结果表明,OPHB对HMECs细胞活性有20%的促进作用,在半饥饿培养条件下细胞活性提高了80%。而制备的OPHB甲酯衍生物有一定的细胞毒性细胞代谢活性降低50%。     

利用固定化重组大肠杆菌细胞生产D-塔格糖

利用经海藻酸钙包埋的重组大肠杆菌细胞催化D-半乳糖生产D-塔格糖,考察了细胞包埋量、反应条件对固定化细胞催化效率以及对D-塔格糖生产稳定性的影响。确定的最优转化条件为:温度65℃,pH 6.5,添加终浓度为1 mmol/L Mn²⁺,底物(D-半乳糖)浓度100 g/L,重组大肠杆菌细胞用量40 g/L。固定化小球在0.3%戊二醛溶液中交联30 min可以显著提高其在高温下的机械强度。考察了异构化反应体系中硼酸与底物间的摩尔比对产率的影响。研究结果表明,添加适量的硼酸可以改变原有的化学反应平衡,实现D-塔格糖的高产。利用D-半乳糖为底物在最优的反应条件下催化24 h,固定化细胞对D-半乳糖的转化率最高,可达65.8%,连续转化8批次的平均转化率为60.6%,为工业化生产D-塔格糖奠定了基础。     

三株栅藻属藻株光合自养产油脂的比较研究

通过柱式光生物反应器培养,比较研究三株栅藻(Scenedesmus sp简写S.sp、Scenedesmus deserticola、Scenedesmus dimorphus)的生长及油脂含量情况,得出3株藻生物量最高的是S.deserticola为0.48 g/(L·d);其次是S.sp为0.41 g/(L·d);S.dimorphus产量最低为0.35 g/(L·d)。且培养后期经尼罗红染色清楚可见油脂分布,其中S.deserticola总脂含量达到了干重的55.3%,总脂产量为0.29 g/(L·d);S.dimorphus为46.7%,0.18 g/(L·d);S.sp为43.6%,0.20 g/(L·d)。三株栅藻主要脂肪酸为C18和C16,占总脂肪酸组成的85%以上,符合生物柴油的生产要求。综合比较,S.deserticola是一株性能优良的产油藻株。     

胎脑提取液对衰老小鼠肝细胞酶活性影响的实验研究

目的：观察胎脑提取液对衰老小鼠肝细胞琥珀酸脱氢酶(SDH)和酸性磷酸酶(ACP)活性的影响,探讨胎脑提取液的抗衰老作用。方法：选用健康昆明种小白鼠30只,随机分为3组;采用D-半乳糖制备亚急性衰老模型;酶组织化学染色观察各组小鼠肝细胞SDH和ACP的活性。结果：衰老模型组与正常对照组相比,小鼠肝细胞SDH活性明显降低,ACP活性明显升高;给药组与衰老模型组相比,小鼠肝细胞SDH活性明显升高,ACP活性明显降低。结论：胎脑提取液可以延缓肝细胞的衰老进程,具有一定的抗衰老作用。     

海洋真菌Diaporthe sp.产真菌环氧二烯发酵条件的优化

从海洋木栖真菌HLY-2分离得到的真菌环氧二烯(Mycoepoxydiene)是新发现的高抗肿瘤活性化合物。通过正交设计,改良普通半海水PD培养基的配方,比较固体和液体两种发酵方法,得到了使该化合物产量大幅提高的最佳培养条件:在固体发酵条件下土豆250g/L,海水300mL/L,葡萄糖30g/L,乳糖50g/L,磷酸二氢钾0·65mmol/L,硫酸铵1g/L,产量高达543mg/L,比普通的PD培养基提高了43倍,也比液体发酵的最高产量提高了近15倍。同时还对固体发酵和液体发酵造成的产量差异进行了分析。并检验了发酵产物的抗肿瘤活性。     

应用生物反应器培养Vero细胞制备EV71病毒初探

目的应用生物反应器培养Vero细胞制备EV71病毒。方法以3 L生物反应器采用4 g/L、8 g/L Cytodex-1微载体培养比较Vero细胞比生长率,并以4 g/L微载体培养EV71病毒。结果 4 g/L微载体培养Vero细胞3～4 d微载体细胞密度达2.3×106/mL,按0.001的感染复数(MOI)接种EV71病毒,病毒收获液的滴度最高达7.90 lgPFU/mL,较静置培养平均高出0.92 lgPFU/mL。结论初步建立了3 L生物反应器微载体培养Vero细胞制备EV71病毒的工艺,为进一步放大生产规模奠定了基础。     

山核桃叶总黄酮抗衰老作用的研究

本文就山核桃叶总黄酮对衰老小鼠的抗衰老作用进行了研究.实验采用颈背部皮下注射D-半乳糖1250 mg·kg-1·d-142 d造成衰老模型.结果表明,山核桃叶总黄酮显能使衰老小鼠清中SOD酶活力升高,MDA含量显著降低,脑组织中MAO活性降低.表明山核桃叶总黄酮对D-半乳糖致的衰老小鼠具有延缓衰老作用.     

原位吸附浸没式膜生物反应器催化制备茚二醇

在浸没式膜反应器(IMB)中利用恶臭假单胞菌ATCC 55687催化茚制备顺式茚二醇。采用25根膜丝制作的膜组件,在茚为3 g/L时,经过24 h培养,IMB中顺式茚二醇产量达到悬浮细胞反应器(SCB)的4倍多;进一步,在培养开始阶段加入10 g/L sp-207树脂进行原位吸附,IMB中顺式茚二醇产量最高达709 mg/L,为SCB产量的660%,容积产率也从SCB中的6 mg/(L·h)提高到30 mg/(L·h)。在原位吸附IMB中,中空纤维膜既可作为固定化细胞载体,同时又可作为第二相吸附不溶性底物,降低底物和产物抑制,兼有固定化反应器和两相反应器的优点。     

β-半乳糖苷酶酶学性质及其在低聚半乳糖合成中的应用

研究乳酸克鲁维酵母所产β-半乳糖苷酶的酶学性质及低聚半乳糖(galactooligosaccharides,GOS)的酶法合成条件。利用高效液相色谱法进行检测,以GOS(聚合度n3)生成量为指标,考察温度、pH、金属离子种类和浓度对酶活性的影响,以及K+存在时,底物浓度、反应时间、加酶量对乳糖转化率及GOS生成浓度的影响。结果表明:一价离子对β-半乳糖苷酶转糖苷活性具有促进作用,其中K+、NH+4对水解活性同样起促进作用,而Na+起抑制作用;制备低聚半乳糖的最佳工艺条件为37℃、pH8.0、K+0.08mol/L、初始乳糖质量浓度500g/L、反应时间5h、加酶量10μL/g乳糖,此条件下低聚半乳糖的生成质量浓度达到94.74g/L。     

X.ampelina TS206发酵制备冰核活性蛋白的研究

优化XanthomonasampelinaTS2 0 6的发酵制备条件可以提高冰核活性和生物量。通过摇瓶培养对该菌进行培养基成分和温度的筛选。实验结果表明 :( 1 )鱼蛋白胨和乳糖的浓度对冰核活性的提高产生显著影响程度 ,玉米浆影响程度较小 ;( 2 )生物量影响程度大小的顺序依次为鱼蛋白胨 >乳糖 >甘油 >玉米浆。优化的发酵培养基配方为 :酵母粉 1 0g L、大豆蛋白胨 1 0g L、硫酸镁 0 .5g L、蔗糖 2 0g L、鱼蛋白胨 1 5g L、乳糖 1g L、甘油 2 0g L、玉米浆 1 0g L ,pH 7.0。其较优的发酵温度为 1 8℃ ,发酵时间为4 8h ,能获得较高的冰核活性和生物量。     

化学改性甘蔗渣对固定化细胞发酵产丁醇的影响

旨在研究化学改性的甘蔗渣作为固定化载体对丙酮丁醇梭菌Clostridium acetobutylicum XY16发酵制备生物丁醇的影响。首先利用不同浓度的聚乙烯亚胺(PEI)和1 g/L戊二醛(GA)对甘蔗渣表面进行化学改性,增强甘蔗渣对Clostridium acetobutylicum XY16的附载能力。经4 g/L聚乙烯亚胺和1 g/L戊二醛改性的甘蔗渣(添加量10 g/L)应用到固定化批次发酵中,发酵36 h后丁醇和总溶剂浓度最高,分别达到了12.24 g/L和21.67 g/L,同时溶剂的生产速率达到0.60 g/(L·h),生产速率比游离细胞和未改性甘蔗渣固定化细胞分批发酵分别提高了130.8%和66.7%。在此基础上对改性甘蔗渣固定化的细胞进行6次重复批次发酵,丁醇和总溶剂的产量稳定,溶剂生产速率逐渐提高至0.83 g/(L·h),同时转化率也提高至0.42 g/g。     

一株根瘤菌培养条件优化及代谢调控研究

研究了柠条根瘤菌的生理学特性 ,通过摇瓶试验确定了最佳培养基配方和最适培养条件 ,应用 10L -自动控制发酵罐在优化条件下进行了分批发酵试验 ,并以月桂酸盐为调节剂进行底物水平的代谢调控。试验结果表明 ,该菌株生长速率快 (0 .6 6 0 8g·L- 1 ·h- 1 )、发酵周期短 (2 7h)、产物PHB产量高 (6 .6 1g L) ,通过代谢调控可获得 3-羟基丁酸和 3-羟基辛酸异型共聚体 [P(HB -HO) ],是一株生产性状优良的生产菌株 ,有着良好的开发应用前景     

虎纹捕鸟蛛凝集素-I(SHL-I)的细胞凝集活性分析

采用人红细胞悬液在微量血凝板上测试了 1 1种单糖对虎纹捕鸟蛛凝集素 - I ( Selenocosmiahuwena lectin- I,SHL - I)的凝集活性的影响 .测试的糖类包括 D-半乳糖 ,甲基 -α- D甘露糖苷 ,D-甘露糖 ,D-甘露糖胺 ,D-葡萄糖 ,N-乙酰 - D-葡萄糖胺 ,D-葡萄糖胺 ,L -木糖 ,L-岩藻糖 ,N-乙酰神经氨酸 ,N-乙酰 - D-半乳糖胺 .测试结果表明 ,只有 D-甘露糖胺对 SHL- I的凝集活性表现出明显的抑制作用 .说明 D-甘露糖胺可能是与 SHL- I专一性结合的糖基 .温度适应性实验表明 SHL- I有较高的热稳定性 ,经 1 0 0℃处理 30 min,仍保持大部分凝集活性 .p H适应性实验表明 ,在碱性 p H环境下SHL- I的凝集活性明显下降 .     

D-半乳糖诱导大鼠脑损伤的糖基化机制

目的D-半乳糖（D-galactose）诱导大鼠体内不同糖基化水平,研究其脑损伤发生的机理。方法采用不同剂量D-半乳糖[150、75、37．5mg／（kg·d）]分别腹腔注射（ip）处理大鼠8周,诱导糖基化状态和脑损伤。采用硫代巴比妥酸（TBA）比色法测定糖化血红蛋白,硝基四氮唑蓝（NBT）比色法测定血清果糖胺;按文献方法分别测定血红细胞醛糖还原酶活性和晚期糖基化终末产物（AGEs）含量及脑组织中AGEs含量,羟胺法和比色法分别测定SOD和GSH-Px活性,硫代巴比妥酸法测定MDA含量;以Fura-2／AM作为钙荧光指示剂,双波长荧光分光光度法检测脑海马神经细胞胞质[Ca^2＋]i的变化;透射电镜观察脑海马神经细胞线粒体的变化。结果D-半乳糖处理8周后,大鼠血红细胞醛糖还原酶活性升高,糖化产物形成增多;脑组织中AGEs及脑细胞胞质[Ca^2＋]i含量明显升高,SOD及GSH-Px活性下降,MDA含量升高（P〈0．01,P〈0．05）,海马神经细胞线粒体出现病理性改变。结论D-半乳糖通过诱导体内蛋白糖基化和脑组织AGEs大量生成,降低抗氧化能力及胞质[Ca^2＋]i超负荷等,导致脑细胞损伤。     

菊糖芽孢乳杆菌利用麸皮水解液发酵生产D-乳酸

考察菊糖芽孢乳杆菌YBS1-5利用麸皮的水解液发酵生产D-乳酸的性能。首先研究了不同蛋白酶对麸皮中蛋白组分的水解效率,优选酸性蛋白酶并对其进行水解工艺的优化,最终其水解液中的含氮量为4.6 g/L,水解效率为85.8%。对酸性蛋白酶的水解液残渣进行稀酸预处理后,利用纤维素酶对其进行酶解。通过批次补料酶解,水解液中的还原糖质量浓度达141.2 g/L,其中葡萄糖质量浓度为138.1 g/L、木糖质量浓度为1.4 g/L。利用麸皮的蛋白酶水解液和纤维素酶水解液替代葡萄糖和酵母粉发酵制备D-乳酸。在96 h内,D-乳酸产量达99.5 g/L,生产速率达1.04 g/(L·h),转化率89.1%。