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月桂酸单甘酯对育成期湖羊生产性能、屠宰性能和胆汁酸代谢的影响

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饲料工业 2025年

作者：刘海燕魏吉安颜恒赵敏洁冯凤琴蔡海莺美欣达集团有限公司浙江科技大学生物与化学工程学院浙江大学生物系统工程与食品科学学院

为揭示功能性天然饲料添加剂月桂酸单甘酯（glycerol monolaurate，GML）在湖羊生长发育中发挥的重要调节作用和机制，开展了日粮中适量GML对育成期湖羊的饲喂试验。选取体重[(20±2）kg]均匀的湖羊30只，随机分为对照组、GML2.5组、GML... 详细信息

为揭示功能性天然饲料添加剂月桂酸单甘酯（glycerol monolaurate，GML）在湖羊生长发育中发挥的重要调节作用和机制，开展了日粮中适量GML对育成期湖羊的饲喂试验。选取体重[(20±2）kg]均匀的湖羊30只，随机分为对照组、GML2.5组、GML3.5组，分别在日粮中添加0、2.5、3.5 g/kg GML，试验期132 d。结果表明：与对照组相比，GML2.5组和GML3.5组湖羊育成期增重增加（P>0.05），料重比降低（P>0.05）；各组间内脏重无显著差异（P>0.05），GML组胴体增重增加（P>0.05）；GML组湖羊肩肌、背长肌和臀肌亮度显著高于对照组（P<0.05）；GML组血糖和血脂代谢有所改善，血清无机盐离子、胆红素、氮代谢产物浓度和代谢酶活性均有一定变化，GML组血清总蛋白和血球蛋白浓度显著低于对照组（P<0.05）；GML组湖羊肝脏主要胆汁酸甘氨胆酸和牛磺胆酸浓度显著低于对照组（P<0.05），GML2.5组甘氨胆酸显著低于对照组（P<0.05），GML2.5组和GML3.5组牛磺胆酸显著低于对照组（P<0.05）。综上所述，GML可诱导湖羊肝脏胆汁酸浓度变化，改善饲料利用率、生产性能，调节各种生理代谢和生化指标等。

关键词：月桂酸单甘酯湖羊生产性能屠宰性能胆汁酸

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基因设计对重组蛋白表达的影响研究进展

生物工程学报 2013年第9期29卷 1201-1213页

作者：蔡海莺李杨张辉冯凤琴浙江大学食品科学与营养系浙江杭州310058 浙江大学馥莉食品研究院浙江杭州310058

利用异源表达系统生产重组蛋白已成为现代基因工程和生物工程研究热点和重点。但是研究者发现并非所有的基因都能在异源宿主中高效表达,除了宿主、分泌途径、启动子等因素外,基因自身的序列也蕴含了多种影响蛋白表达的因素,如密码子偏爱... 详细信息

利用异源表达系统生产重组蛋白已成为现代基因工程和生物工程研究热点和重点。但是研究者发现并非所有的基因都能在异源宿主中高效表达,除了宿主、分泌途径、启动子等因素外,基因自身的序列也蕴含了多种影响蛋白表达的因素,如密码子偏爱性,密码子对偏爱性,GC含量,mRNA二级结构,mRNA稳定性等。从基因设计的角度对影响蛋白表达的因素和方法进行了综述,尤其是对密码子优化和密码子对优化,详细讨论了与传统基因优化理念截然不同的密码子协调化及密码子对协调化等最新进展。

关键词：重组表达基因设计基因优化密码子优化密码子协调化密码子对偏爱性

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3C融合蛋白介导的多蛋白共表达

3C融合蛋白介导的多蛋白共表达

作者：蔡海莺华中农业大学

学位级别：硕士

迄今为止,大量单基因被成功转化酵母和动植物细胞或个体。然而,由于单个基因在改变某些有价值的代谢途径及治疗一些复杂的代谢疾病等方面的局限,多基因共表达受到越来越多研究者的重视。常规的多基因共表达因面临一些关键问题而受到限... 详细信息

迄今为止,大量单基因被成功转化酵母和动植物细胞或个体。然而,由于单个基因在改变某些有价值的代谢途径及治疗一些复杂的代谢疾病等方面的局限,多基因共表达受到越来越多研究者的重视。常规的多基因共表达因面临一些关键问题而受到限制。蛋白酶介导的多蛋白策略是将多个目的蛋白以蛋白酶识别位点为连接肽串连表达,在翻译后用蛋白酶将各个蛋白切割成独立个体的方法。它的优点是多蛋白基因在一个开放读码框内,受一个启动子控制,因此在转化技术中相对简单。常用的蛋白酶有来自烟草蚀刻病毒(TEV)的NIa蛋白酶。来自人类鼻病毒(HRV)的3C蛋白酶因为其切割特异性,也能用来在体内切割目标蛋白。蛋白酶介导的多基因共表达系统的多蛋白切割在细胞质中进行,属于翻译后修饰,因此,由蛋白酶切割产生的叶绿体亚细胞靶向信号能够被有效识别,而由切割产生的分泌途径的信号肽不能被信号识别颗粒识别而被分拣投送。酵母βNAC的N末端55个aa组成的HLH结构(以下简称NH)与大肠杆菌TF的N末端118个aa组成的HLH模体(以下简称TH)分别是自身的核糖体结合域。为了实现蛋白酶介导的多蛋白在毕赤酵母GS115中共表达和GFP蛋白的不同亚细胞靶向,本实验用SOE法合成了NH和TH模体DNA序列,并与3C蛋白酶基因融合,设计了将GFP靶向到细胞质、内质网和细胞外3个区域的9种构建体,并用Sac I将它们的DNA线性化后电转化毕赤酵母GS115,通过G418筛选选择高拷贝插入转化子,在BMGY中培养到对数生长期,再用甲醇诱导培养基BMMY诱导表达6 h,以anti-His或anti-GFP作为一抗Western blot检测多蛋白表达和GFP存在形式。实验结果表明,在将GFP靶向到细胞质的构建体表达中,pN3CG和pT3CG比p3CG中GFP分别相对于未切割的多蛋白表达量要明显高于p3CG的对应值,说明3C能被NH和TH定位在核糖体新生肽链出口通道附近,在GFP前的蛋白酶识别位点序列在未折叠前翻译时切割,比p3CG的翻译后切割提高了效率。另外,大肠杆菌的TF与酵母的NAC可能采用相同的策略与核糖体结合。在将GFP靶向细胞外的构建体表达中,p3CAG中得到部分不含信号肽的自然形式GFP,说明翻译后切割的方式产生的信号肽αF,仍然能被识别并起靶向和转位作用,证明毕赤酵母体内也存在不依赖SRP的靶向内质网途径。pT3CAG和pN3CAG中翻译时切割产生的信号肽序列,能在核糖体出口通道附近以N端形式呈现而被SRP识别,但GFP的靶向结果与p3CAG基本相同,说明靶向内质网途径是否依赖SRP主要由信号肽序列决定。在将GFP靶向内质网的构建体表达中,KAR-HDEL是依赖SRP和不依赖SRP的靶向内质网方式并存类型的信号肽,p3CKGH中得到KAR-GFP形式的GFP,这表明翻译后切割产生的信号肽KAR-HDEL将以不依赖SRP的靶向内质网方式正确定位部分GFP蛋白。而在pN3CKGH和pN3CKGH中,翻译时切割得到了KAR-GFP和GFP两种形式的GFP,这说明两种不同的靶向内质网途径可能影响了内质网中信号肽酶对信号肽KAR的切除过程。本论文讨论了多蛋白共表达系统可能作为在酵母体内鉴定信号肽序列是否为不依赖SRP的内质网靶向和转位的信号肽的有效途径,还探讨了不同生物中分子伴侣与核糖体的结合策略以及核糖体功能改造的方法及潜在用途。

关键词：多基因共表达多蛋白 3C蛋白酶亚细胞靶向新生肽链相关复合体触发因子绿色荧光蛋白

蒸笼垫中产高温脂肪酶菌株的筛选和脂肪酸谱分析

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中国食品学报 2017年第4期17卷 189-196页

作者：蔡海莺赵敏洁李杨来佳张辉冯凤琴浙江省农业生物资源生化制造协同创新中心浙江科技学院生物与化学工程学院杭州310023 浙江大学生物系统工程与食品科学学院杭州310058

脂肪酶的应用受限于其酶学性质。高温稳定性的脂肪酶因在食品、油脂加工和生物能源等领域的广泛应用而备受青睐。本研究综合富含油脂的自然环境对脂肪酶生产菌株的富集作用以及高温湿热环境对酶的定向选择,从中国传统食品蒸饺的蒸笼屉... 详细信息

脂肪酶的应用受限于其酶学性质。高温稳定性的脂肪酶因在食品、油脂加工和生物能源等领域的广泛应用而备受青睐。本研究综合富含油脂的自然环境对脂肪酶生产菌株的富集作用以及高温湿热环境对酶的定向选择,从中国传统食品蒸饺的蒸笼屉中筛选产脂肪酶微生物。通过气相色谱和MIS标准软件系统对分离的细菌进行脂肪酸谱分析,辅以形态、生理和产酶等特征,对产脂肪酶微生物进行菌种鉴定。分离筛选到67株可培养微生物,罗丹明橄榄油琼脂平板初筛结果表明,其中21株为产胞外脂肪酶微生物,包括丝状真菌7株,多为曲霉属;酵母6株,细菌8株。细菌菌种分类鉴定结果表明,8株细菌分别隶属于不动杆菌属、假单胞菌属、芽孢杆菌属和葡萄球菌属4个属的5个种。本研究结果表明,中国传统食品蒸饺的蒸笼中具有丰富的生物安全性的微生物资源,为挖掘新型的耐热脂肪酶资源提供了基础。

关键词：脂肪酶微生物脂肪酸谱菌种鉴定定向筛选

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脂肪酶的酵母细胞表面展示及其应用

中国食品学报 2017年第5期17卷 152-160页

作者：赵敏洁蔡海莺李杨来佳张辉冯凤琴浙江大学生物系统工程与食品科学学院杭州310058

脂肪酶是一类在工业上应用广泛的酶制剂。传统的脂肪酶生产过程操作复杂,投资较大,使得脂肪酶的价格一直居高不下。脂肪酶的表面展示技术直接将脂肪酶固定在宿主细胞表面,其优点是:1)省去复杂的分离纯化和固定化过程,降低生产成本;2)表... 详细信息

脂肪酶是一类在工业上应用广泛的酶制剂。传统的脂肪酶生产过程操作复杂,投资较大,使得脂肪酶的价格一直居高不下。脂肪酶的表面展示技术直接将脂肪酶固定在宿主细胞表面,其优点是:1)省去复杂的分离纯化和固定化过程,降低生产成本;2)表面展示技术为脂肪酶的蛋白工程研究提供新的高通量筛选途径;3)部分研究表明展示的脂肪酶作为全细胞催化剂比传统的自由酶以及固定化的脂肪酶具有更高的酶学活性和更好的温度稳定性、有机溶剂耐受性等优良特性,应用前景良好。根据宿主不同,研究较多的脂肪酶表面展示系统可分为噬菌体、细菌和酵母3类。凭借成熟的基因工程操作技术和对真核蛋白良好的加工修饰能力,酵母细胞在脂肪酶表面展示上的应用越来越多。本文将简要介绍脂肪酶酵母表面展示系统的组成,影响因素及其在高通量筛选、全细胞催化剂和蛋白共展示技术等方面的应用前景。

关键词：脂肪酶表面展示酵母细胞高通量筛选全细胞催化剂

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出芽短梗霉产脂肪酶培养基的响应面优化

中国食品学报 2017年第7期17卷 77-85页

作者：赵敏洁蔡海莺李杨来佳张辉冯凤琴浙江大学生物系统工程与食品科学学院杭州310058 浙江省农产品加工技术研究重点实验室杭州310058

通过单因素试验,Plackett-Burrman设计,最陡爬坡试验和响应面设计相结合的试验方法,优化出芽短梗霉产脂肪酶的培养基成分。由单因素试验优化得到初始发酵培养基中相对较好的碳源(蔗糖)、氮源(酵母提取物)、诱导物(葵花籽油)、表面活性剂... 详细信息

通过单因素试验,Plackett-Burrman设计,最陡爬坡试验和响应面设计相结合的试验方法,优化出芽短梗霉产脂肪酶的培养基成分。由单因素试验优化得到初始发酵培养基中相对较好的碳源(蔗糖)、氮源(酵母提取物)、诱导物(葵花籽油)、表面活性剂(阿拉伯胶)和无机盐(K_2HPO_4·3H_2O,KH_2PO_4,NaCl)。在此基础上,经Plackett-Burrman设计筛选到对脂肪酶产量影响较为显著的3个因素——蔗糖、葵花籽油、NaCl。根据试验结果拟合上述3个因素与发酵液脂肪酶酶活的一阶线性模型。以该一阶线性模型为依据进行最陡爬坡试验,确定3个显著因素在响应面试验中的中心点水平。经响应面优化得出蔗糖、葵花籽油、NaCl的最佳含量分别为2.14%,4.24%,5.15 mmol/L。优化后的产酶培养基中脂肪酶酶活为31.75 U/m L,比初始酶活9.30 U/m L提高3.41倍。

关键词：脂肪酶出芽短梗霉响应面优化 Plackett-Burrman设计

转录组学分析月桂酸单甘油酯对HepG2细胞脂代谢的调节作用

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中国食品学报 2024年第8期24卷 101-111页

作者：林萌慧刘畅黄佳敏冯凤琴 Le Thanh Ninh 蔡海莺浙江科技学院生物与化学工程学院杭州3100232 浙江大学生物系统工程与食品科学学院杭州3100583 新加坡国立大学食品科学与技术系新加坡119077

为阐明月桂酸单甘油酯(GML)调节脂代谢的具体靶点和信号通路,本研究通过GML处理油酸诱导的肝脏肿瘤细胞HepG2高脂模型,结合生物信息学预测和细胞转录组测序分析GML对肝细胞脂代谢的调节作用及其潜在靶点和机制。生物信息学分析显示:通过... 详细信息

为阐明月桂酸单甘油酯(GML)调节脂代谢的具体靶点和信号通路,本研究通过GML处理油酸诱导的肝脏肿瘤细胞HepG2高脂模型,结合生物信息学预测和细胞转录组测序分析GML对肝细胞脂代谢的调节作用及其潜在靶点和机制。生物信息学分析显示:通过GML潜在靶点的GO和KEGG富集分析,分别获得信号通路519个和144条(P<0.05)。分子对接验证GML可能通过调节ALB、AKT1、EGFR等核心靶点蛋白实现其对脂代谢的调控。细胞试验结果显示:经GML干预的细胞组与高脂对照组相比,脂质积累水平有一定改善。转录组分析共筛选出2879个差异表达基因,上调和下调分别为1363个和1516个。由KEGG信号通路富集分析可知,低氧诱导因子(HIF-1α)通路和脂肪酸氧化分解代谢通路基因富集较显著,通路中重要蛋白CPT1B、FABP1等基因转录水平表达处理组比高脂组分别上升1.79倍和2.81倍,且HIF-1α调控下游主要基因表达显著上升,表明GML干预以HIF-1α通路介导改善高脂细胞氧化应激,并通过脂肪酸分解途径改善高脂细胞模型的脂代谢紊乱。本研究为探索功能性油脂成分改善高脂膳食脂代谢紊乱的作用和机制提供一定的理论参考。

关键词：月桂酸单甘油酯脂肪酸氧化脂代谢分子对接低氧诱导因子1α

米黑根毛霉脂肪酶基因的酵母重组表达和Kex2位点改造

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中国食品学报 2019年第4期19卷 85-91页

作者：蔡海莺沈灵智赵敏洁李杨毛建卫冯凤琴浙江科技学院生物与化学工程学院杭州310023 浙江省农业生物资源生化制造协同创新中心杭州310023 浙江大学生物系统工程与食品科学学院杭州310058

米黑根毛霉脂肪酶(RML)具有较高的合成活性、热稳定性、溶剂耐受性以及sn-1,3位置专一性等一系列适合工业化推广的特点。本研究通过密码子优化改造RML编码基因,并将其克隆、转化到毕赤酵母GS115菌株,经诱导发酵156 h,酶活达到3.77 U/mL... 详细信息

米黑根毛霉脂肪酶(RML)具有较高的合成活性、热稳定性、溶剂耐受性以及sn-1,3位置专一性等一系列适合工业化推广的特点。本研究通过密码子优化改造RML编码基因,并将其克隆、转化到毕赤酵母GS115菌株,经诱导发酵156 h,酶活达到3.77 U/mL。为了进一步改善RML脂肪酶的重组表达,通过定点突变的方式去掉潜在的Kex2酶切位点,结果显示:RML突变体表达量均显著低于野生型的RML脂肪酶,表明"-Arg196-Arg197-"序列并不影响RML的重组表达。通过对RML蛋白结构分析,Kex2酶切位点的肽键被包埋在蛋白内部,这表明该位点区域的折叠在进入分泌途径时已基本完成。本研究对异源蛋白的酵母重组表达具有一定参考价值。

关键词：米黑根毛霉脂肪酶重组表达毕赤酵母密码子优化 sn-1,3位置专一性

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高脂膳食与肠道微生态相关性研究进展

食品科学 2018年第5期39卷 336-343页

作者：赵敏洁蔡海莺蒋增良李杨张辉冯凤琴浙江大学生物系统工程与食品科学学院浙江杭州310058 浙江科技学院生物与化学工程学院浙江杭州310023 浙江省农业生物资源生化制造协同创新中心浙江杭州310023

近年来,随着人们的生活习惯向高脂膳食转变,高脂膳食诱发的食源性肥胖、心血管疾病、糖尿病等相关慢性代谢疾病已经成为困扰全球的公共卫生问题。越来越多的研究表明,肠道微生态和高脂膳食诱发的代谢紊乱关系密切。受膳食、遗传背景和... 详细信息

近年来,随着人们的生活习惯向高脂膳食转变,高脂膳食诱发的食源性肥胖、心血管疾病、糖尿病等相关慢性代谢疾病已经成为困扰全球的公共卫生问题。越来越多的研究表明,肠道微生态和高脂膳食诱发的代谢紊乱关系密切。受膳食、遗传背景和生活方式等因素的影响,肠道微生态的组成存在着很大的个体差异。膳食不仅仅为宿主提供营养物质,也是肠道微生物营养的来源,能影响肠道微生态的组成和功能。宿主的能量代谢、肠道通透性的保持以及一些炎症反应和免疫反应均与肠道微生态的改变相关。本文综述了高脂膳食、肠道微生态和宿主健康之间的相互影响及其可能的作用机理。虽然目前的研究结果还无法证实肠道微生态与高脂膳食诱发的相关慢性代谢疾病是否存在因果关系,但肠道微生态与宿主健康之间的相互影响为肥胖及其相关代谢疾病的防治提供了新思路。

关键词：高脂膳食肠道微生态肥胖胰岛素抵抗代谢综合征