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易错PCR技术改造β-环糊精葡萄糖基转移酶的催化特性

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现代食品科技 2023年第5期39卷 25-31页

作者：郑婉刘振杨郑金珠武国干吴华伟长江大学生命科学学院湖北荆州434025 上海市农业科学院上海200000

β-环糊精是一种环状多糖,可用于改变某些大分子化合物的理化性质,在食品、生物及医药等领域都具有很高的工业应用前景。通过利用β-环糊精葡萄糖基转移酶(β-CGTase),使其作用于淀粉等含有葡萄糖基的多糖化合物,可转化生成β-环糊精。... 详细信息

β-环糊精是一种环状多糖,可用于改变某些大分子化合物的理化性质,在食品、生物及医药等领域都具有很高的工业应用前景。通过利用β-环糊精葡萄糖基转移酶(β-CGTase),使其作用于淀粉等含有葡萄糖基的多糖化合物,可转化生成β-环糊精。该研究采用易错PCR技术对来源于Paenibacillus campinasensis的β-CGTase进行定向进化,得到酶活力高的突变体,并对突变体进行镍柱亲和纯化与酶学性质分析。实验最终获得了一株突变体Q280L,其酶活力与原始β-CGTase相比提高了42.10%,对β-环糊精的转化率提高了7.60%,最适反应pH值和稳定性均有所变化,底物亲和力提高46.13%。经序列比对及结构分析,发现突变体Q280L与野生β-CGTase相比,第280位氨基酸残基种类以及周围氢键发生变化。该试验结果表明,基于易错PCR技术对β-CGTase基因进行定向进化,可提高酶活力和改善酶学性质,为实现β-环糊精的工业生产提供参考意义。

关键词： Paenibacillus campinasensis β-CGTase 定向进化易错PCR 酶学性质

土壤真菌群落和潜在功能对施加外源Bt毒素的响应

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土壤学报 2023年

作者：李玉洁葛蕾胡聪王璐瑶郭官清武国干王翠宋丽莉孙宇王金斌曾海娟徐勤青全哲学李鹏上海市农业科学院生物技术研究所农业农村部农业转基因生物安全评价(环境)重点实验室上海市农业遗传育种重点实验室山东省农业技术推广中心复旦大学生命科学学院上海海洋大学食品学院

转Bt基因植物和Bt菌生物农药释放的Bt毒素是一类具有生物毒性的潜在环境外源污染物，Bt毒素环境行为和生态效应是转基因植物和植物用转基因微生物安全风险评价的重要内容，但是外源Bt毒素对土壤真菌群落和潜在功能的影响还不清楚。以施... 详细信息

转Bt基因植物和Bt菌生物农药释放的Bt毒素是一类具有生物毒性的潜在环境外源污染物，Bt毒素环境行为和生态效应是转基因植物和植物用转基因微生物安全风险评价的重要内容，但是外源Bt毒素对土壤真菌群落和潜在功能的影响还不清楚。以施加不同浓度Bt毒素处理土壤和未施加Bt毒素对照土壤为研究对象，分析Bt毒素在土壤中的持留动态；同时采用真菌18S rRNA基因高通量测序技术，分析施加Bt毒素对土壤真菌群落和功能多样性的影响。结果表明，Bt毒素施加量和培养时间均可以显著影响土壤真菌群落组成，且随着Bt毒素施加量增加和土壤培养时间延长，土壤真菌群落差异性逐渐变大。施加Bt毒素提高了土壤真菌群落香农指数和关联网络的负相关性比例及模块数，因而没有对土壤真菌群落的多样性和稳定性产生负面影响。上述结果表明，评估Bt毒素的环境行为及微生态效应要关注Bt毒素施加量及其长期影响。随着Bt毒素施加量增加，Phymatotrichopsis、Homalogastra、Geosmithia和Apiotrichum等真菌以及参与蛋白质降解、碳素代谢和磷素代谢的功能基因编码酶相对丰度显著升高，推测上述真菌物种和潜在功能参与了Bt毒素在土壤中的降解和转化过程。研究结果为转Bt基因植物、Bt重组菌生物农药以及Bt毒素的生态安全风险评价提供了科学参考和理论依据。

关键词： Bt毒素转Bt基因植物 Bt菌生物农药群落多样性生物安全风险评价

干酪乳杆菌arat基因的敲除及其对苯乳酸合成代谢的影响

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微生物学杂志 2022年第3期42卷 15-21页

作者：邓廷山宋丽莉孙宇周茂超王翠武国干唐雪明上海海洋大学食品学院上海201306 上海市农业科学院生物技术研究所上海201106 上海市农业科学院上海市农业遗传育种重点实验室上海201106

苯乳酸(PLA)作为一种新型的广谱抑菌物质,在食品行业具有巨大的发展潜力,作为乳酸菌的天然代谢产物之一,对其代谢机理的研究具有非常重要的意义。通过CRISPR/Cas9基因编辑系统对一株干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)1.8727的芳香族氨基... 详细信息

苯乳酸(PLA)作为一种新型的广谱抑菌物质,在食品行业具有巨大的发展潜力,作为乳酸菌的天然代谢产物之一,对其代谢机理的研究具有非常重要的意义。通过CRISPR/Cas9基因编辑系统对一株干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)1.8727的芳香族氨基转移酶基因arat进行敲除,得到一株arat缺失菌株(L.casei)1.8727Δarat。通过HPLC方法分析其代谢产物,发现发酵72 h时,PLA产量比出发菌株提高约66.7%,而苯丙氨酸(Phe)比出发菌株提高约57.8%。首次在L.casei 1.8727中成功应用基因编辑手段敲除了arat基因,研究表明该菌株具有自身合成代谢Phe的能力,arat作为PLA代谢途径的关键酶基因,其缺失并未使PLA产量下调,而是促进了PLA与Phe的合成代谢,证明干酪乳杆菌中可能存在其他的代偿途径,arat基因缺失所造成的代谢流的改变最终造成PLA与Phe产量的提高,同时PLA的合成代谢可能涉及多个基因的参与,是一个复杂的代谢网络。研究结果对于深入研究PLA的合成代谢机制具有重要意义,为后续PLA合成代谢途径提供了新的思路及方法。

关键词：苯乳酸苯丙氨酸芳香族氨基转移酶干酪乳杆菌 CRISPR/Cas9

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苯乳酸生物合成的研究进展

中国生物工程杂志 2020年第9期40卷 62-68页

作者：邓廷山武国干孙宇唐雪明上海海洋大学食品学院上海201306 上海市农业科学院生物技术研究所上海201106 农业农村部农作物生态环境安全监督检验测试中心(上海) 上海201106 上海市农业遗传育种重点实验室上海201106

苯乳酸是一种天然无毒且具有广谱抑菌作用的新型生物防腐剂,可由多种不同的微生物代谢产生,大多数乳酸菌都能够代谢生成苯乳酸。苯乳酸应用广泛,不仅能够应用于食品行业抑制多种病原菌,还可以广泛应用于医药和化工业。对苯乳酸的特性和... 详细信息

苯乳酸是一种天然无毒且具有广谱抑菌作用的新型生物防腐剂,可由多种不同的微生物代谢产生,大多数乳酸菌都能够代谢生成苯乳酸。苯乳酸应用广泛,不仅能够应用于食品行业抑制多种病原菌,还可以广泛应用于医药和化工业。对苯乳酸的特性和应用以及其生物合成进行了综述,以期对苯乳酸及其生物合成有较系统的了解。

关键词：苯乳酸乳酸菌生物合成

嗜热厌氧乙醇菌JW200中乙醛脱氢酶的纯化

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南京师大学报（自然科学版） 2007年第1期30卷 78-81页

作者：彭惠毛忠贵武国干邵蔚蓝江南大学工业生物技术教育部重点实验室江苏无锡214036 南京师范大学微生物工程重点实验室江苏南京210097

研究了嗜热厌氧乙醇菌(Thermoanaerobacter ethanolicus)JW200中乙醇代谢途径的关键酶之一乙酰CoA依赖型的乙醛脱氢酶(acetaldehyde dehydrogenase,ALDH,EC 1.***.1.10)的纯化.结果表明,经DEAE Sepha-rose Fast Flow阴离子交换层析、两次为30%与80%硫酸铵盐析和相应盐浓度的Butyl-HIC疏水层析、TOYOPE-ARL HW-55F分子筛层析等提纯步骤,可得到电泳纯的ALDH,其提纯倍数为910倍,得率为7%.由SDS-PAGE和梯度PAGE测得全酶由4个亚基组成,全酶相对分子质量为360 000,亚基相对分子质量为100 000.

关键词：乙醛脱氢酶嗜热厌氧乙醇菌纯化

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SNP标记用于猪肉产品DNA溯源

食品科学 2017年第24期38卷 278-282页

作者：吴潇吕贝贝王金斌蒋玮李鹏武国干唐雪明上海市农业科学院生物技术研究所

采用基于个体基因组DNA序列的差异而进行个体识别的DNA溯源技术,建立DNA溯源系统对肉产品的质量安全进行控制。在实验群体中(10个品种,233个个体)检测了33个新单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)标记的遗传多样性,通... 详细信息

采用基于个体基因组DNA序列的差异而进行个体识别的DNA溯源技术,建立DNA溯源系统对肉产品的质量安全进行控制。在实验群体中(10个品种,233个个体)检测了33个新单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)标记的遗传多样性,通过杂合度计算筛选出6个SNP标记可用于猪肉产品DNA溯源。进一步在屠宰场采样进行溯源模拟实验,结果表明筛选的18个SNP标记(6个新SNP标记结合已有的12个SNP标记)能有效区分100头猪个体,随机抽取的10个个体的组织样品都能通过基因型比对找到对应的个体。本研究可为早日建立猪肉产品的DNA溯源系统提供一定的技术参考。

关键词：猪肉产品溯源 DNA溯源技术 SNP标记个体识别

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嗜热乙醇杆菌中醛/醇脱氢酶的双启动子分析

微生物学通报 2007年第4期34卷 727-730页

作者：彭惠毛忠贵武国干邵蔚蓝江南大学工业生物技术教育部重点实验室南京师范大学微生物工程重点实验室南京师范大学微生物工程重点实验室南京210097

克隆了嗜热乙醇杆菌(Thermoanaerobacter ethanolicus)中乙醇代谢的关键酶之一醛/醇脱氢酶(alcohol/acetaldehydedehy drogenase,AdhE)基因的上游假定启动子序列,并进行了结构分析。结果表明,adhE的上游序列是启动子,能启动报告基因在... 详细信息

克隆了嗜热乙醇杆菌(Thermoanaerobacter ethanolicus)中乙醇代谢的关键酶之一醛/醇脱氢酶(alcohol/acetaldehydedehy drogenase,AdhE)基因的上游假定启动子序列,并进行了结构分析。结果表明,adhE的上游序列是启动子,能启动报告基因在大肠杆菌中持续表达。首次发现adhE的启动子序列中存在两个独立的启动子(P172和P37)和核糖体结合位点(SD172和SD37),分别都具有完整功能,但其活性均低于完整的启动子序列。由此推测嗜热乙醇杆菌中adhE的表达受这两个启动子协同调控。

关键词：启动子醛/醇脱氢酶报告基因系统嗜热乙醇杆菌

基于SOA-VMD-ICA的海水泵激励源特征提取方法

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中国机械工程 2024年

作者：滕佳篷武国启大连测控技术研究所

针对海水泵复杂多源激励特征提取问题，提出一种基于海鸥优化算法（SOA）、变分模态分解（VMD）和独立分量分析（ICA）相结合的海水泵激励源特征提取方法。基于单通道测量信号，采用VMD算法与SOA优化算法，选取信号平方包络谱峭度统计... 详细信息

针对海水泵复杂多源激励特征提取问题，提出一种基于海鸥优化算法（SOA）、变分模态分解（VMD）和独立分量分析（ICA）相结合的海水泵激励源特征提取方法。基于单通道测量信号，采用VMD算法与SOA优化算法，选取信号平方包络谱峭度统计量作为适应度函数，寻优获取模态分解数量K、惩罚系数α及特征模态函数（IMF）分量。采用信号排列熵作为噪声检验函数，合理选取排列熵阀值，对IMF分量进行噪声筛选，获取非噪声IMF分量信号。非噪声IMF分量与原输入信号组合，采用快速独立成分分析（Fast-ICA）算法，计算得到激励源信号向量，从而实现激励源特征信号提取。通过实船海水泵激励源特征提取试验及对比分析，验证了特征提取方法有效性。研究结果表明，提出的SOA-VMD-ICA算法，满足单通道测量条件海水泵激励源特征提取准确要求。

关键词：特征提取海水泵独立分量分析海鸥优化算法变分模态分解

基于情感化交互的“萌”文化儿童玩具设计研究

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鞋类工艺与设计 2024年第12期4卷 128-130页

作者：赖乾张珊珊朱武国柳州工学院广西柳州 545616

在技术高速发展的当下,设计出符合儿童心理特征、具有情感互动性的玩具成为重要议题。本文通过探讨情感化交互在儿童玩具设计中的应用现状,分析其特点和优势,得到了情感化交互原则。并以此为理论根据,提取“萌”文化元素,提出情感化交... 详细信息

在技术高速发展的当下,设计出符合儿童心理特征、具有情感互动性的玩具成为重要议题。本文通过探讨情感化交互在儿童玩具设计中的应用现状,分析其特点和优势,得到了情感化交互原则。并以此为理论根据,提取“萌”文化元素,提出情感化交互与“萌”文化相结合的儿童玩具设计方法和实现策略。最后以儿童抓娃娃机设计为应用案例,探索出情感化交互与“萌”文化在儿童玩具设计中的应用潜力,为儿童玩具设计提供新的思路和创新方向。

关键词：情感化交互 “萌”文化儿童玩具设计