现代生物技术在食品工程中的应用

食品工程包括食品研发、食品生产加工和食品检测等多个环节,这些环节比较复杂,如何利用现代科技优势强化食品工程成果,确保食品安全、开发出更多优质食品、满足人民群众的需求,是当前应当重点思考的问题。文章对现代生物技术在食品工程中的应用进行了研究,旨在将生物技术灵活应用于食品工程之中,充分满足研发、加工与检测等环节的需求,促进我国食品行业的健康可持续发展。文章简要阐述了食品工程以及其中的现代生物技术,然后分别从多个现代生物技术角度入手对现代生物技术在食品工程中的应用进行了探究。     

植物染色体工程的进展

植物染色体工程自西尔斯(E.R.Sears)70年代初在小麦上提出以来,随着各种染色体操作的广泛开展,这一概念目前已完善即按一定目标,采取一定的方法和步骤,通过对染色体数量和结构人工操作(可概括为加、减、换、易)进而改变其遗传性的工程.它的具大作用主要表现在人工合成新物种、异源有利基因向栽培种导入和创造探查基因在染色体上的位置的材料等方面.近几十年来,植物染色体工程在理论和应用上取得了长足进展,本文拟就其各方面的研究现状作一介绍.     

PET水解酶传统与智能分子设计研究进展

塑料由于其耐久性和耐降解性造成的环境污染日趋严重,而塑料废弃物的处理回收方法存在着缺陷。聚对苯二甲酸乙二醇酯（polyethylene terephthalate,PET）是应用最广泛的塑料类型之一,但在自然条件下很难被降解。近年来,虽然多种具有PET降解活性的酶被发现,但这些酶的催化活性和热稳定性难以支撑实际工业所需,因此提高PET水解酶的降解能力已成为研究热点而备受关注。脂肪酶、角质酶、IsPETase和IsMHETase是目前研究最为广泛的PET水解酶,就这几种酶的结构、活性特征进行了总结,重点阐述了传统蛋白质工程和人工智能分子设计在增强PET水解酶应用性能方面的研究进展。期望塑料降解酶可以进一步发展优化,为循环塑料经济做出有价值的贡献。     

藿香蓟叶提取物对大鼠创伤性骨关节炎的治疗作用

摘要 目的：探究藿香蓟叶提取物（ACLE）对创伤性骨关节炎（PTOA）模型大鼠的治疗作用及其可能的分子机制。方法：SPF级雄性SD大鼠采用前交叉韧带切断法构建PTOA大鼠模型,然后将建模成功的大鼠随机分为模型组、藿香蓟叶提取物2.5 g组（ACLE 2.5 g组）、藿香蓟叶提取物5 g组（ACLE 5 g组）和藿香蓟叶提取物10 g组（ACLE 10 g组）,每组21只。另取21只SD大鼠设为假手术组,大鼠只执行前交叉韧带暴露手术,但是不切断。ACLE 2.5 g组、ACLE 5 g组和ACLE 10 g组大鼠在造模结束后分别灌胃给药,剂量分别为2.5 g/kg、5 g/kg和10 g/kg,持续给药处理8周。假手术组和模型组大鼠给予等量生理盐水每日灌胃处理,同样持续干预处理8周。给药结束后,收集各组大鼠的血清、膝关节灌洗液和膝关节软骨组织。采用HE染色（Mankin''s评分）和番红O+固绿染色（OARSI评分）评估大鼠关节损伤情况。采用ELISA试剂盒检测大鼠血清中ALP、BGP和CTX-Ⅰ水平,以及大鼠血清和关节灌洗液中TNF-α、IL-6和IL-1β水平。采用试剂盒检测大鼠血清和关节灌洗液中MDA、SOD、GSH-Px和ROS水平。采用Western blot检测大鼠软骨组织中Aggrecan、SOX-9、Col Ⅱ、MMP-13、Wnt1、β-catenin、Bcl-2和Bax蛋白表达水平。结果：模型大鼠的膝关节软骨组织损伤严重,软骨层状组织结构遭受破坏;ACLE 2.5 g组、ACLE 5 g组和ACLE 10 g组大鼠膝关节软骨组织结构和病理状态均得到不同程度的恢复。与模型组比较,ACLE 2.5 g组、ACLE 5 g组和ACLE 10 g组大鼠Mankin''s和OARSI的评分值均降低（P<0.01）。与模型组比较,ACLE 2.5 g组、ACLE 5 g组和ACLE 10 g组大鼠血清中ALP和BGP水平升高,CTX-Ⅰ水平降低（P<0.05）。与模型组比较,ACLE 2.5 g组、ACLE 5g组和ACLE 10 g组大鼠血清和膝关节灌洗液中IL-6、IL-1β、TNF-?琢、NO和MDA水平均降低（P<0.05）,SOD和GSH-Px水平均升高（P<0.05）。与模型组比较,ACLE 2.5 g组、ACLE 5 g组和ACLE 10 g组大鼠关节软骨组织中Aggrecan、SOX-9、ColⅡ和Bcl-2蛋白表达水平均升高（P<0.05）,MMP-13、Wnt1、β-catenin和Bax蛋白表达水平均降低（P<0.05）。结论：ACLE能够降低PTOA大鼠膝关节软骨组织中炎症反应水平,增强抗氧化能力;抑制Wnt/β-catenin通路的过度激活,通过升高Aggrecan、ColⅡ、SOX-9和Bcl-2的表达,促进软骨细胞外基质的恢复,并抑制软骨细胞的凋亡,从而改善PTOA大鼠软骨组织损伤程度。     

P450s在萜类合成方面的合成生物学研究进展 *

细胞色素P450氧化酶能够催化一系列具有区域特异性、立体特异性的化学步骤,并参与许多天然产物如萜类化合物、甾醇以及生物碱的合成。萜类化合物是活性天然产物中的一大类化合物,在医药、香料等领域具有重要价值。萜类化合物的生物合成及合成后修饰需要P450s,但是目前已知P450s较低的催化活性极大地限制了萜类生物合成的效率。因此,迫切需要发掘和改造用于萜类生物合成的高活性P450s,以充分实现其巨大的工业应用潜力。综述了萜类代谢中涉及到的P450s家族以及近年来萜类生物合成中P450s的发掘和工程研究进展,重点介绍了合成生物学扩宽P450s在萜类合成应用中的主要策略,提出进一步加速P450s发掘和P450s工程的可行策略,并针对合成生物学技术为今后P450s在萜类合成中的应用提出建议与展望。     

枯草杆菌蛋白酶与蛋白质工程

在以蛋白质三维结构及其与功能关系为基础的蛋白质工程的兴起中,枯草杆菌蛋白酶的定位诱变起了重要作用。以该酶为代表的蛋白质的工程研究,反映了这种生物技术所取得的进展和存在的主要问题。虽然,为了达到工程改造蛋白质的目标仍需要做大量基础性研究,但目前取得的成果足以说明蛋白质工程发展的光明前景。     

用染色体工程法培育小麦新品种

染色体工程是培育小麦新品种的有效方法。利用5B染色体效应及定向选择,将黑麦抗条锈基因导入普通小麦,选育出的M8003品系,对条中22—29号等7个生理小种完全免疫,农艺性状良好。核型鉴定,2n=42,含4条随体染色体;Giemsa C-带和N-带分析,以及杂种F_1染色体配对分析,初步判断属于2BS/2RS端部易位和5AL/5RL部分易位。它不同于洛夫林10、13号等1B/1R类型的抗条锈基因,为一新的小麦-黑麦类型条锈抗源,而且是可供生产直接利用的优良品系。     

定点突变技术在DNA缺失改造上的应用

本实验采用寡聚核苷酸指导的定点突变法,缺失了分别存在于YFD42和YFD58中的a-因子信号肽序列与a-hANP基因和a-因子信号肽序列与a-1FN基因间接头区域的27和18个核苷酸。由于被缺失部分恰好含有一个酶切位点,利用这一特点,酶切检查初步筛选出缺失了一个HindⅢ酶切位点的突变子。经DNA序列分析,证实缺失的核苷酸序列和设计完全一致。     

嘌呤生物合成调控研究I．Add：：MudJ(lacZ，Kanr)的分离和遗传定位

本文报道采用工程转座子MudJ(lacZ,Kanr)(以下简称MudJ)诱变分离add：：MudJ插入突变体和遗传定位的结果。从鉴别20000个Kan'转导子中获得了6株add：：MudJ突变体。酶活性铡定表明,这些突变体无一有可检测的腺苷脱氨酶活性。转导分析证明,add与pmi基因和与,pur R基因有10％连锁的zzz1900：：Talod-tet插入物分别有70％和37％的共转导。三点杂交的结果确定add位于pmi和zzxl900：：Tnlod-tet之间,基因顺序为pmi(31．5’)-add-zzzl900：：Tnlod—tetpur,R(30’)