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适应性实验室进化在工业生产菌株选育中应用的进展

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微生物学通报 2022年第1期49卷 306-322页

作者：王光路王梦园刘兰茜马科杨雪鹏郑州轻工业大学食品与生物工程学院河南郑州450001 食品生产与安全河南省协同创新中心河南郑州450001

适应性实验室进化是一种在实验室里将微生物置于一定选择压力下,通过长期驯化,筛选获得具有特定表型突变菌株的方法。近年来,该方法通过改进特定进化条件和筛选策略,已广泛应用于筛选具有优良特性的工业生产菌株,如特定表型筛选、底物... 详细信息

适应性实验室进化是一种在实验室里将微生物置于一定选择压力下,通过长期驯化,筛选获得具有特定表型突变菌株的方法。近年来,该方法通过改进特定进化条件和筛选策略,已广泛应用于筛选具有优良特性的工业生产菌株,如特定表型筛选、底物高效利用、目标产物合成及生长特性优化等工业微生物菌株选育。本文综述了适应性实验室进化技术在工业生产菌株选育中的典型应用实例及研究进展,总结了现存问题及其解决办法,并展望了该技术的应用前景。

关键词：适应性进化菌株选育工业菌株

不同干燥方式对烟用细菌纤维素结构及挥发性香味成分的影响

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轻工学报 2023年第4期38卷 77-83页

作者：胡仙妹张晨杨雪鹏张展尹献忠郑州轻工业大学烟草科学与工程学院河南郑州450001 河南中烟工业有限责任公司技术中心河南郑州450016

以烟草废弃物制备的细菌纤维素为原料,利用全自动测色色差计、场发射扫描电子显微镜、同步热分析仪等对经自然干燥(NAD)、热风干燥(HAD)、真空冷冻干燥(VFD)、-20℃预冻-真空冷冻干燥(VFD-20)、-80℃预冻-真空冷冻干燥(VFD-80)和液氮预... 详细信息

以烟草废弃物制备的细菌纤维素为原料,利用全自动测色色差计、场发射扫描电子显微镜、同步热分析仪等对经自然干燥(NAD)、热风干燥(HAD)、真空冷冻干燥(VFD)、-20℃预冻-真空冷冻干燥(VFD-20)、-80℃预冻-真空冷冻干燥(VFD-80)和液氮预冻-真空冷冻干燥(VFD-FLN)处理后的细菌纤维素进行形貌与结构表征,利用蒸馏萃取-气质联用法分析不同干燥方式对烟用细菌纤维素香味成分的影响。结果表明:经VFD-FLN处理的细菌纤维素在原有三维网状结构基础上能较好地保持纤维长度;经VFD、VFD-20和VFD-80处理的细菌纤维素的三维空间结构保持较好,但纤维长度变短;经NAD和HAD处理的细菌纤维素空间结构被破坏,导致其复水率和溶胀率最小。经NAD处理的细菌纤维素色泽保留情况最好且其挥发性香味成分主要为酸性物质,相对含量高达97.93%;经VFD处理的细菌纤维素中挥发性香味成分相对含量次之,主要为类胡萝卜素降解产物、萜类化合物降解产物和苯丙氨酸类降解产物;HAD的干燥速度最快,但经其处理的细菌纤维素中挥发性香味成分相对含量最低。

关键词：烟草细菌纤维素干燥方式物理性质挥发性香味成分

响应面法优化烟草发酵培养基提高细菌纤维素产量

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中国酿造 2023年第1期42卷 192-196页

作者：胡仙妹张晨杨雪鹏张展尹献忠郑州轻工业大学食品与生物工程学院河南郑州450002 河南中烟工业有限公司河南郑州450016

为了提高细菌纤维素(BC)的产量,提升烟草废弃物的利用率,以木醋杆菌(Acetobacter xylinum)为试验菌株,静态发酵烟草废弃物制备细菌纤维素,通过单因素试验和Box-Behnken试验对烟草发酵培养基组分进行优化,并对细菌纤维素的持水性能进行... 详细信息

为了提高细菌纤维素(BC)的产量,提升烟草废弃物的利用率,以木醋杆菌(Acetobacter xylinum)为试验菌株,静态发酵烟草废弃物制备细菌纤维素,通过单因素试验和Box-Behnken试验对烟草发酵培养基组分进行优化,并对细菌纤维素的持水性能进行分析。结果表明,烟草发酵培养基的最佳配方为:烟草废弃物浸提液1 L,硫酸铵含量3.2 g/L,乙醇体积分数2.0%,苹果酸含量0.5 g/L。在此优化条件下,BC产量为32.27 g/L,是优化前的2.74倍。优化后烟草发酵培养基生产的BC含水率为94.35%,与未优化培养基BC含水率(94.64%)相差不大,但其复水率和溶胀率分别为40.30%和673.56%,与未优化培养基相比,分别增加了8%和2%。

关键词：烟草细菌纤维素产量持水性能培养基组分优化响应面法

一株高产β-苯乙醇酵母菌的分离及产香特性研究

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食品与发酵工业 2022年第12期48卷 68-74页

作者：王光路刘兰茜郑颖马歌丽张治刚王永亮杨雪鹏郑州轻工业大学食品与生物工程学院食品生产与安全河南省协同创新中心河南郑州450001 贾湖酒业集团有限责任公司河南舞阳462400

β-苯乙醇是白酒中的一种重要的香气成分和香气前体物质,提高其浓度有利于丰富白酒的香气层次。该文通过从贾湖高温堆积酒醅中分离纯化筛选获得1株高产β-苯乙醇的毕赤酵母。经鉴定该菌株为库德里阿兹威(氏)毕赤酵母(Pichia kudriavzev... 详细信息

β-苯乙醇是白酒中的一种重要的香气成分和香气前体物质,提高其浓度有利于丰富白酒的香气层次。该文通过从贾湖高温堆积酒醅中分离纯化筛选获得1株高产β-苯乙醇的毕赤酵母。经鉴定该菌株为库德里阿兹威(氏)毕赤酵母(Pichia kudriavzevii)。通过考查温度、pH、L-苯丙氨酸(L-phenylalanine,L-Phe)、碳源、氮源等单因素变量对β-苯乙醇合成的影响,结合正交试验确定了最优转化培养基和发酵条件,从而大幅提高β-苯乙醇发酵水平至(3.74±0.084)g/L,比优化前提高了86.07%。采用气质联用仪分析该酵母发酵后的挥发性风味物质,结果表明该菌株能合成苯乙醇、乙酸苯乙酯、2-苯乙基-环己烷-1,3-二酮等多种对白酒品质有重要贡献的风味物质,说明该产香特性有利于其在白酒酿造中的进一步应用。

关键词： β-苯乙醇高温堆积毕赤酵母发酵条件优化产香特性

耐高温亚硝酸盐降解菌的分离、鉴定及降低雪茄烟叶亚硝胺的应用

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微生物学通报 2023年第9期50卷 3970-3982页

作者：王光路卢玉松刘兰茜贾玉红李鹏胡希杨雪鹏郑州轻工业大学食品与生物工程学院河南郑州450001 四川中烟工业有限责任公司长城雪茄厂四川什邡618000 中国烟草总公司郑州烟草研究院河南郑州450001

【背景】烟草特有亚硝胺(tobacco-specific nitrosamines,TSNAs)是烟草于调制和发酵阶段产生的一类致癌物质,由烟草生物碱与氮氧化物发生亚硝化反应生成,生物碱和亚硝酸盐是TSNAs的直接前体物质。【目的】发掘适用雪茄高温发酵且显著降... 详细信息

【背景】烟草特有亚硝胺(tobacco-specific nitrosamines,TSNAs)是烟草于调制和发酵阶段产生的一类致癌物质,由烟草生物碱与氮氧化物发生亚硝化反应生成,生物碱和亚硝酸盐是TSNAs的直接前体物质。【目的】发掘适用雪茄高温发酵且显著降低TSNAs形成与积累的微生物。【方法】以TSNAs前体物质亚硝酸盐的高效降解为目标,对从雪茄烟叶分离得到的烟草源微生物菌株进行高温培养、亚硝酸盐降解及亚硝酸盐耐受能力研究,得到可于50℃高效降解亚硝酸盐及耐受高浓度亚硝酸盐的微生物菌株,将菌株应用于雪茄烟叶高温发酵35 d,对发酵前后亚硝酸盐、TSNAs、常规化学成分和中性香味成分含量进行测定,分析菌株在雪茄烟叶发酵中对TSNAs含量及烟叶品质的影响。【结果】获得了3株于50℃高效降解亚硝酸盐的菌株NY7、NY8和NY9,分别鉴定为莫海威芽孢杆菌(Bacillus mojavensis)NY7、耐盐芽孢杆菌(Bacillus halotolerans)NY8和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)NY9,其中B.halotolerans NY8亚硝酸盐降解能力最为显著。添加了菌株NY8的雪茄烟叶发酵过程中亚硝酸盐和TSNAs含量均显著降低,亚硝酸盐含量减少96.86%,TSNAs总量减少67.14%,烟碱的下降幅度明显高于空白组。中性香味成分总量(除新植二烯外)略有升高。【结论】该菌株适用于雪茄烟叶高温发酵,并高效降解亚硝酸盐,有效减少TSNAs的形成和积累,对雪茄烟叶减害具有重要的科学价值和应用潜力。

关键词：雪茄烟叶菌株筛选高温发酵亚硝酸盐降解烟草特有亚硝胺

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邮轮焊接成本估算及优化研究

邮轮焊接成本估算及优化研究

作者：杨雪鹏哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

成本管理是邮轮工程项目中极为重要的一部分,然而我国船舶建造企业成本管理的手段相对落后,尤其是建造成本。邮轮建造成本不仅与建造质量、生产进度等方面存在复杂关联关系,而且其极为复杂的结构使工时物量远超常规民船,导致管理难度极... 详细信息

成本管理是邮轮工程项目中极为重要的一部分,然而我国船舶建造企业成本管理的手段相对落后,尤其是建造成本。邮轮建造成本不仅与建造质量、生产进度等方面存在复杂关联关系,而且其极为复杂的结构使工时物量远超常规民船,导致管理难度极大,需要采用科学、系统的方法,而国内外针对邮轮相关的研究趋近空白。因此,本文以邮轮建造中工时、物量占比较大的焊接为突破点,对邮轮焊接成本的估算及优化方法进行研究。本文首先对成本估算和成本优化的国内外研究现状进行分析总结;其次,结合现代信息技术与设计、建造、管理一体化的理念深入研究邮轮焊接成本估算理论,提出基于MBD(Model Based Definition,基于模型定义)的邮轮焊接成本估算方法;在此基础上,以三维设计软件Smart 3D为载体实现邮轮建造焊接MBD数据集的定义与提取,进而建立邮轮焊接直接材料成本估算模型、直接人工成本估算模型和制造费估算模型,并进行实例验证;针对邮轮焊接成本的优化,提出邮轮焊接成本优化策略,建立邮轮焊接直接人工成本优化模型,设计基于改进蚁群算法的邮轮焊接直接人工成本优化问题求解方法,通过实例进行验证。最后,基于上述成果设计并研发邮轮焊接成本估算及优化原型系统,进一步验证本文成果的可行性和有效性。

关键词：邮轮焊接成本估算成本优化 MBD 改进蚁群算法

非解朊栖热菌HG102耐热β-糖苷酶的结构与功能研究

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非解朊栖热菌HG102耐热β-糖苷酶的结构与功能研究

作者：杨雪鹏中国农业大学

学位级别：硕士

非解朊栖热菌HG102耐热β-糖苷酶Tn-gly为(β／a)桶状结构，具有水解功能和转糖苷功能的耐热单体酶。该酶可作为一个很好的模型来研究糖苷酶的反应机制，底物特异性和耐热的分子基础。根据对该酶的晶体结构解析和同家族酶的结构比较，推... 详细信息

非解朊栖热菌HG102耐热β-糖苷酶Tn-gly为(β／a)桶状结构，具有水解功能和转糖苷功能的耐热单体酶。该酶可作为一个很好的模型来研究糖苷酶的反应机制，底物特异性和耐热的分子基础。根据对该酶的晶体结构解析和同家族酶的结构比较，推测Glu164和Glu338分别是质子供体和亲核基团两个活性位点;在a-螺旋N端第一位的脯氨酸和蛋白质外周的精氨酸是耐热机制的关键位点和关键氨基酸残基。本论文为了鉴定这些氨基酸残基的功能，通过基因定点突变的方法分别把Glu164、Glu338、Pro316、Pro356、Pro344和Arg325置换成Gln、Ala、Gly、Ala、Phe和Leu，同时还对Pro316和Pro356进行了双置换。各个突变基因均得到表达，突变酶经过纯化得到电泳纯;用CD光谱进行了野生酶和突变酶的结构比较。通过突变酶的酶功能和酶学性质分析，结果表明Glu164和Glu338分别β-糖苷酶Tn-gly水解反应时地质子供体和亲核基团，亲核基团的突变酶Tn-glyE338A可以合成混合型糖苷键寡糖类似物;脯氨酸的刚性结构在a-螺旋N端第一位和精氨酸在蛋白质外周形成离子键是耐热机制的关键位点和关键氨基酸残基。另外，通过同家族酶与自然底物、合成底物或抑制剂共结晶的结构分析和同源性比对，初步推测非解朊栖热菌HG102耐热β-糖苷酶的Gln18和Glu392与酶既有葡萄糖苷酶活性又有半乳糖苷酶活性有关，Asn282和Tyr284与酶的甘露糖苷活性有关，Trp385的疏水吲哚侧连对底物在酶活性中心的稳定性有关。

关键词：非解阮栖热菌HG102,β-糖苷酶,转糖苷活性,热稳定性,底物特异性,定点突变

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基于Internet的嵌入式监控系统设计

基于Internet的嵌入式监控系统设计

作者：杨雪鹏大连理工大学

学位级别：硕士

随着Internet逐步成为人类生活和工业生产的一部分,各种电子产品、实用设备都有智能化、网络化的发展趋势,嵌入式因特网技术成为当今嵌入式系统发展的热点之一。本设计在研究了当今嵌入式技术和嵌入式因特网技术之后,开发了一种基于因... 详细信息

随着Internet逐步成为人类生活和工业生产的一部分,各种电子产品、实用设备都有智能化、网络化的发展趋势,嵌入式因特网技术成为当今嵌入式系统发展的热点之一。本设计在研究了当今嵌入式技术和嵌入式因特网技术之后,开发了一种基于因特网的嵌入式监控系统。该系统采用因特网作为监控设备与监控计算机之间的数据传输媒体,克服了传统监控系统需要铺设专用电缆、造价较高柔性较差,并且容易受到距离限制的缺点,使产品具有良好的可扩展性和更广的应用范围,在银行监控、自动化楼宇、交通管理、工业、家庭监控、车间及民用安防等领域都有着广泛用途。本文详细介绍了嵌入式监控系统的方案设计过程以及软、硬件实现方法。系统采用客户端/服务器模式,将置于被监控环境的终端设备作为服务器端,而运行有监控软件的计算机作为客户端,二者之间通过网络双向传输各种监控信息。系统采用ARM+μCLinux的平台架构,软件方面使用基于TCP/IP协议的Socket编程方法和自定义的通讯协议实现双向数据传输。客户端的应用程序负责与监控人员进行交互,显示监控信息并将关键数据存入数据库以备查用。文中对开发系统所使用的关键技术做了详细介绍。同时,根据系统的不同应用场合,还进行了抗干扰性及可靠性的设计。其中,对嵌入式系统的网络安全方面进行了比较深入的研究,并选择了适合本系统的嵌入式网络安全方案。通过实验调试的结果,可以看出整个系统完成了全部功能要求,运行稳定、可靠,表明嵌入式监控系统整体设计合理,实现了预期的目标。

关键词：嵌入式因特网监控系统 μCLinux Socket

先天性白内障术后视网膜脱离合并睫状体环形纤维增生1例并文献复习

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山东大学耳鼻喉眼学报 2022年第6期36卷 51-55页

作者：杨雪鹏史陇崔彦山东大学齐鲁医院眼科山东济南250012

目的报道1例先天性白内障术后视网膜脱离合并睫状体环形纤维增生病例的临床特征及治疗要点,分析其形成的病理机制。方法回顾该病例的诊断和治疗过程,结合病例资料及相关文献进行分析讨论。结果术中取出人工晶状体,行玻璃体切除术,剥... 详细信息

目的报道1例先天性白内障术后视网膜脱离合并睫状体环形纤维增生病例的临床特征及治疗要点,分析其形成的病理机制。方法回顾该病例的诊断和治疗过程,结合病例资料及相关文献进行分析讨论。结果术中取出人工晶状体,行玻璃体切除术,剥离并切除睫状体环形增殖物后,复位视网膜,填充硅油。3个月后取出硅油并悬吊人工晶状体,术后患者视网膜平伏,眼压恢复至正常。结论视网膜脱离是先天性白内障术后严重的并发症之一,形成睫状体环形纤维增生的患者可表现为慢性低眼压和角膜带状变性,手术治疗应以保证眼压的维持并提高视力为目标。

关键词：先天性白内障视网膜脱离环形纤维增生低眼压