不同浓度藻酸钙复合软骨细胞体外培养的实验研究

为探寻复合软骨细胞生长的最佳藻酸钙浓度,将传代培养的、细胞终浓度为1×107/mL的软骨细胞复合藻酸钠凝胶,然后滴入浓度分别为100、200、300、400、500mmol/L的氯化钙溶液中,固化15min形成藻酸钙凝珠,于体外培养7d后,行HE染色及Masson’s三色染色,结果显示软骨细胞与固化剂氯化钙浓度为100、200、300mmol/L的藻酸钙凝胶复合良好并能在其中保持活性及分裂能力;而在氯化钙浓度为400mmol/L和500mmol/L的藻酸钙凝胶中,软骨细胞的活性及分裂能力明显下降.因此固化剂氯化钙的浓度可以提高到300mmol/L,该浓度不仅对软骨细胞的生长无影响,而且能适当提高藻酸钙凝胶的机械强度,可以作为一种较理想的软骨组织工程支架材料.     

体外构建组织工程化软骨的初步研究

观察用藻酸钠凝胶在体外长期培养软骨细胞的情况,为求进一步用藻酸钠凝胶在体外构建组织工程化软骨提供初步研究.将传代培养的、细胞终浓度为1×107/mL的软骨细胞复合藻酸钠凝胶,注入圆柱形模具中,将模具分别浸入100、200、300 mmol/L的固化剂氯化钙溶液中,固化15 min使其成形,于体外培养2、4、6周后,行HE染色、阿尔新蓝染色,了解软骨细胞的生长情况.2、4、6周时软骨细胞与藻酸钙凝胶复合良好并能在其中保持活性及分裂能力,且在6周时出现类软骨变化.因此藻酸钠凝胶是可用于体外构建组织工程化软骨的生物材料.     

冷冻干燥及DMEM培养液浸泡对海藻酸水凝胶性能的影响

目的：考察冷冻干燥及DMEM培养液浸泡对海藻酸水凝胶性能的影响。方法：制备得到海藻酸水凝胶,对其结构和性能进 行了表征,重点模拟了细胞的培养过程,考察水凝胶- 冻干-DMEM培养液浸泡后水凝胶的力学性能、流变性能的变化。使用 CCK-8 法研究海藻酸水凝胶的细胞毒性。结果：制备了结构和性能可控的海藻酸水凝胶,冻干再浸泡会降低凝胶的拉伸强度和流 变屈服强度。海藻酸水凝胶对上皮细胞和平滑肌细胞没有明显的细胞毒性。结论：冷冻干燥及DMEM培养液浸泡后,凝胶拉伸强 度和屈服强度出现了下降,其原因是浸泡过程中钙离子会从中溶出。     

用固定化细胞发酵生产己酸的研究

固定于海藻酸钙、琼脂、卡拉胶、聚丙烯酰胺凝胶,魔芋葡苷露聚糖等几种载体上的己酸菌株(Doseridium sp．WI)批次发酵表明,海藻酸钙包埋己酸菌活性最高。在最适条件下,己酸产量最高可达15mg／ml,经18批次(200余天)的批式发酵,固定化己酸菌产己酸活性稳定性较好,4℃储存二月后的固定化细胞,其发酵产己酸活性与储前基本相同。短暂的与空气接触对固定化己酸菌的活性几乎没受影响。与游离已酸菌比较,固定化细胞的己酸生成速度加快,己酸产量明显提高,单位体积内的细胞数目可高出游离培养的近10倍。     

藻酸盐三维细胞培养在骨组织工程中应用的研究进展

目的综述藻酸盐三维细胞培养系统在骨组织工程中的应用研究进展。方法广泛查阅近年来有关藻酸盐三维细胞培养系统在骨组织工程应用研究的文献进行综述。结果藻酸盐具有良好的生物相容性,无毒、对宿主无免疫原性和生物可降解等独特的物理、化学和生物特性,藻酸盐三维细胞培养系统仍然是迄今理想的骨组织工程支架材料之一。结论藻酸盐三维细胞培养系统不仅将广泛应用于生命科学基础研究,作为一种理想的组织移植的支架材料,有望逐步走向临床应用。     

黄河三角洲耐盐真菌Penicillium chrysogenum HK14-01的次生代谢产物

【目的】从黄河三角洲耐盐微生物的代谢产物中寻找具有抗菌和抗肿瘤活性的化合物。【方法】应用化学与生物活性相集成的筛选方法,从耐盐微生物中筛选获得代谢产物丰富并具有生物活性的目标菌株;通过高盐胁迫目标菌株,利用硅胶柱色谱、凝胶柱色谱和高效液相色谱等方法对发酵产物进行分离、纯化,运用波谱解析、钼靶X-射线单晶衍射分析、圆二色散谱(CD)和密度泛函数(DFT)-ECD的计算鉴定化合物的结构。【结果】从采自黄河三角洲的泥土样品中得到一株耐盐真菌HK14-01,鉴定为产黄青霉Penicilliumchrysogenum;从其发酵产物中分离鉴定了8个化合物:(2S,3R)-oxaline(1,主产物)、(3R,4R)-3,4,8-trihydroxy-3,4-dihydronaphthalen-1(2H)-one(2)、(Z)-N-(4-hydroxystyryl)formamide(3)、(E)-N-(4-hydroxystyryl)formamide(4)、emodin(5)、4-(2-hydroxyethyl)benzene-1,2-diol(6)、methyl 2-(4-hydroxyphenyl)acetate(7)和2-(4-hydroxy phenyl)acetonitrile(8);化合物1、3和4对大肠杆菌以及化合物1和5对金黄色葡萄球菌表现出抑菌活性,化合物5对P388细胞表现出微弱的细胞增殖抑制活性。【结论】首次确定了化合物2的绝对构型、首次报道了化合物1和2的CD数据;从黄河三角洲的耐盐微生物的次生代谢产物中可以得到活性化合物,这一区域的耐盐微生物资源值得深入研究。     

钙离子浓度对光暗适应罗氏沼虾感光细胞可溶性Gq蛋白α亚基的影响

以光适应和暗适应条件下的罗氏沼虾复眼视网膜为材料,分别用高钙溶液、生理溶液、低钙溶液孵育后,用蛋白质提取液提取可溶性Gq蛋白α亚基并SDS-PAGE电泳,利用Tanon GIS凝胶图像处理系统分析其含量。从光暗条件下3种溶液孵育后的感光细胞中都提取到了42kDa的可溶性Gq蛋白α亚基。高钙溶液、生理溶液、低钙溶液孵育后的感光细胞中可溶性Gq蛋白α亚基的含量,光适应组分别是3．13％、3．09％、3．03％;暗适应组分别是3．17％、3．06％、3．0l％。在生理溶液和低钙溶液中,该蛋白含量光适应组大于暗适应组,但低钙溶液的光适应组与暗适应组无显著差异;在高钙溶液中,暗适应组显著大于光适应组,可能与钙离子反馈调节作用有关。     

京尼平或紫外线交联制备的壳聚糖/ 藻酸盐复合支架材料比较

目的:比较京尼平或紫外线交联的壳聚糖/藻酸盐复合支架材料的降解率、孔隙率、含水量、细胞毒性以及生物力学等特性。方法:①按照交联方法不同分为:京尼平组、紫外线组。②扫描电镜下观察材料的表面结构以及检测材料的降解率、孔隙率、含水量、细胞毒性以及生物力学。结果:①紫外线组与京尼平组均表现为多孔隙结构,无明显差异。②紫外线组降解率高于京尼平组。③京尼平组与紫外线组的孔隙率差异无统计学意义,含水量差异比较有统计学意义。④两组均表现为较低的细胞毒性,良好的生物相容性。⑤京尼平交联组的生物力学特性较紫外线组显著提高。结论:京尼平交联的壳聚糖/藻酸盐复合支架材料,具有良好的生物学特性,为组织工程脊髓领域提供了非常具有潜力的材料。     

食品上的应用

将米根霉NRRL395固定于藻酸钙珠（2.6mm）上并用之在锥形柱液化床反应器中从葡萄糖溶液生产     

海藻酸铝固定化酵母生产高浓度酒精的研究

以海藻酸铝凝胶代替海藻酸钙,可使固定化酵母使用寿命显著延长,其海藻酸铝凝胶耐磷酸盐能力比海藻酸钙凝胶提高六倍以上。用海藻酸铝固定化增殖酵母进行分批发酵酒精,成熟醪中酒精含量由３．５％－９．０％（Ｖ／Ｖ）提高到１１．０％（Ｖ／Ｖ）左右。在１．１Ｌ的两个多层生物反应器中,装入海藻酸铝固定化增殖酵母,采用逐步提高糖浓度方法,进行连续发酵,成熟醪接收器中酒精浓度平均为１０．３％（Ｖ／Ｖ）,总糖利用率为９２．４％。     

细菌藻酸盐研究进展

细菌藻酸盐研究进展邱立友（河南农业大学植保系,郑州４５０００２）１９世纪８０年代初从海藻中分离出藻酸盐（ａｌｇｉｎａｔｅ）以来,数十年间,藻酸盐在食品、纺织、印刷和制药等领域中广泛用作胶化剂或粘结剂。用于提取藻酸盐的海藻主要有巨藻（Ｍａｃｒｏｏｃｙｓ...     

甜菜碱与植物耐盐基因工程

向非甜菜碱积累植物导入甜菜碱合成途径是提高植物耐盐性的策略之一。甜菜碱是一种无毒的有机小分子化合物。盐胁迫下,它能在植物细胞中迅速积累以维持细胞的渗透平衡,并对胞内的一些重要酶类起保护作用。编码甜菜碱合成酶的基因已被克隆,并应用于植物耐盐基因工程。本文介绍了甜菜碱的生理作用、合成酶及相关基因的特性,并结合本实验室的工作对甜菜碱基因工程及其进展作了简单的综述。     

甜菜碱与植物耐盐基因工程

向非甜菜碱积累植物导入甜菜碱合成途径是提高植物耐盐性的策略之一。甜菜碱是一种无毒的有机小分子化合物。盐胁迫下 ,它能在植物细胞中迅速积累以维持细胞的渗透平衡 ,并对胞内的一些重要酶类起保护作用。编码甜菜碱合成酶的基因已被克隆 ,并应用于植物耐盐基因工程。本文介绍了甜菜碱的生理作用、合成酶及相关基因的特性 ,并结合本实验室的工作对甜菜碱基因工程及其进展作了简单的综述     

一种新型生物聚合物Ss的流变学性质及成胶特性

本文对一种新型生物聚合物Ss的流变学性质及成胶特性进行了研究。该聚合物的流变学性质与黄原胶类似, 具有高粘性、假塑性及耐盐性。0.6％以上的Ss溶液加热(≥75℃)并冷却至室温可形成凝胶, 加入金属离子可以改变其成胶所需的最低聚合物浓度及所成凝胶的性质。利用质构分析(TPA)方法, 研究了不同聚合物浓度和钙离子浓度下凝胶的质构性质。钙离子的加入能促进凝胶的形成, 凝胶的硬度、弹性、内聚性随聚合物浓度及钙离子浓度的增加而增大, 但大于最适钙离子浓度时, 硬度、弹性及内聚性均有所下降。     

胞内钙平衡在培养的牛主动脉内皮细胞低氧和复氧损伤中的作用

本文通过建立培养的牛主动脉内皮细胞体外低氧复氧模型,观察低氧和复氧时胞内钙浓度的改变与存活率的关系。结果显示,随低氧时间延长内皮细胞存活率下降,低氧后再复氧存活率进一步降低。低氧时无钙溶液孵育降低细胞的存活率,但复氧时无钙溶液孵育则增加细胞的存活率。低氧２ｈ胞内钙浓度从９９ｎｍｏｌ／Ｌ降对６９ｎｍｏｌ／Ｌ,无钙时胞内钙进一步降低,低氧４ｈ再复氧４０ｍｉｎ,胞内钙浓度恢复至正常。提示细胞内钙浓度平衡     

食品上的应用

利用固定化酵母细胞,按每批18吨的规模进行了啤酒的大量主产。褐藻酸盐凝胶中的酵母犷不仅生长好,而且繁殖快。这些固定化生长细胞可应用25次,持续5天。发酵时间缩短45%,但啤酒产量却显长增加,而且成本低。通过分析和品尝性状,发现试制的酒同传统方法生产的啤酒相比较略有区别。     

油脂酵母发酵木糖生产微生物油脂

目的用斯达油脂酵母(Lipomyces starkeyi)作为发酵菌株,以纯木糖溶液为油脂发酵原料,对L.starkeyi利用木糖积累油脂进行系统研究。方法 L.starkeyi于斜面培养基中活化后,接种于YPD液体培养基,于30℃、200 r/min摇床培养。在摇瓶中培养一段时间后,测定发酵液细胞浓度,离心发酵液收集细胞。将离心后得到的菌体加入木糖溶液重悬,并转接于含50 mL木糖溶液的250 mL摇瓶中进行发酵生产。结果相比一阶段法,两阶段发酵方法可以在更短的时间内达到较高的油脂含量,油脂含量能够达到细胞自身干重的60%以上。实验发现高菌龄酵母产油速度更快;并且初始木糖浓度高达120 g/L时,酵母细胞仍然能够高效合成油脂。结论 L.starkeyi能够有效利用木糖进行发酵产生油脂,是以木质纤维素为原料生产微生物油脂的优良菌种。     

一种新型生物聚合物Ss的流变学性质及成胶特性

本文对一种新型生物聚合物ss的流变学性质及成胶特性进行了研究.该聚合物的流变学 性质与黄原胶类似,具有高粘性、假塑性及耐盐性.0.6%以上的Ss溶液加热(≥75℃)并冷却至室温可形成凝胶,加入金属离子可以改变其成胶所需的最低聚合物浓度及所成凝胶的性质.利用质构分析(TPA)方法,研究了不同聚合物浓度和钙离子浓度下凝胶的质构性质.钙离子的加入能促进凝胶的形成,凝胶的硬度、弹性、内聚性随聚合物浓度及钙离子浓度的增加而增大,但大于最适钙离子浓度时,硬度、弹性及内聚性均有所下降.     

发酵技术中新的生物催化剂—联合固定化系统

常用的固定化生物催化剂是将一种酶或一种微生物固定化,制成固定化酶或固定化细胞。近年来,德国、丹麦等科学家报道了一种新的联合固定化方法。该法是将一种微生物与另一种来源的酶固定在同一载体上,以形成联合固定化系统。目前已报道了两种联合固定化方法,一是将酶首先固定在载体上,再将微生物细胞包埋到固定酶中;二是将一种酶溶液与一种微生物混合,再经戊二醛或单宁等处理得到联合固定化物。丹麦Godtfzedson等人报道了将一种酶交联在葡聚糖凝胶上,再将不溶性的固定化葡聚     

纤维凝胶固定化增殖酵母连续生产酒精的研究

本文比较了纤维胶固定增殖酵母与海藻酸钙凝胶球、纤维海藻酸铝凝胶与纤维海藻酸钙凝胶、以及不同厚度的纤维凝胶固定化增殖酵母的发酵结果。重点进行了纤维凝胶固定化增殖酵母连续生产酒精试验。采用１．１Ｌ柱式生物反应器,ＣＯ２排出通畅,停留时间为４小时,成熟醪中酒精含量为１０．１－１１．０％（Ｖ／Ｖ）,平均为１０．５５％,酒精生产能力为９．４ｇ／Ｌ．ｈ,总糖利用率为９４．５％。