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大肠杆菌苹果酸有氧发酵溢出机制的解析及其应用

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生物加工过程 2024年第4期22卷 388-394页

作者：王伟陈持万屹东潘春马江锋常茂生物化学工程股份有限公司江苏省生化手性工程技术研究中心江苏常州213000 南京工业大学生物与制药工程学院江苏南京211800

L苹果酸是一种重要的四碳二羧酸,以可再生生物质为原料,通过微生物发酵高效制备L苹果酸具有重要意义。本研究首先考察了氮限制条件、温度和pH对有氧条件下L苹果酸合成的影响,结果表明氮限制条件是苹果酸大量积累的重要条件,最适的温度... 详细信息

L苹果酸是一种重要的四碳二羧酸,以可再生生物质为原料,通过微生物发酵高效制备L苹果酸具有重要意义。本研究首先考察了氮限制条件、温度和pH对有氧条件下L苹果酸合成的影响,结果表明氮限制条件是苹果酸大量积累的重要条件,最适的温度为35℃,最优pH为6.8。进一步分析辅因子水平及呼吸链相关基因的转录水平变化后发现,苹果酸的溢出可能是由于电子呼吸链效率下降,导致NADH的氧化不足,NAD+供给不足最终无法催化苹果酸进一步转化为草酰乙酸。通过敲除大肠杆菌中呼吸链NADH脱氢酶Ⅱ编码基因ndh,可降低电子呼吸链效率。最终重组菌*** AFP111(Δndh)在氮源充足条件下,丁二酸也能被大量代谢并以苹果酸为主要产物,收率达到0.65 g/g。本研究成果将为通过呼吸链改造提高中间代谢产物的积累提供理论支持和借鉴。

关键词： L苹果酸溢出代谢辅因子 NADH脱氢酶电子呼吸链

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Microbial production of L-malate from renewable non-food feedstocks

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Chinese Journal of Chemical Engineering 2021年第2期34卷 105-111页

作者： Youming Jiang Xiaohan Ye Tianwen Zheng Weiliang Dong Fengxue Xin jiangfeng ma Min Jiang State Key Laboratory of materials-Oriented Chemical Engineering College of Biotechnology and Pharmaceutical EngineeringNanjing Tech UniversityNanjing 211800China

L-malate is an intermediate of the tricarboxylic acid cycle which is naturally occurred in various microorganisms,and it has been widely applied in polymer,beverage and food,textile,agricultural and pharmaceutical *** by the pursuit of a sustainable economy,microbial production of L-malate has received much attention in last *** this review,we focus on the utilization of wastes and/or byproducts as feedstocks for the microbial production of ***,we present the recent developments on the natural or engineered metabolic pathways that dedicate to the biosynthesis of L-malate,and also provide a comprehensive discussions on developing high-efficient ***,the recent achievements in microbial production of L-malate from various carbon sources were concluded and ***,some abundant non-food feedstocks which have been used for microbial production of other chemicals were reviewed,as they may be potential candidate feedstock for L-malate production in ***,we outlined the major challenges and proposed further improvements for the production of L-malate.

关键词： L-malate Renewable feedstock Microbial fermentation Bioeconomy C4 dicarboxylic acid

Production and characterization of insoluble α-1,3-linked glucan and soluble α-1,6-linked dextran from Leuconostoc pseudomesenteroides G29

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Chinese Journal of Chemical Engineering 2021年第11期34卷 211-218页

作者： Yiya Wang Tao Sun Yinzhu Wang Hao Wu Yan Fang jiangfeng ma Min Jiang State Key Laboratory of materials-Oriented Chemical Engineering College of Biotechnology and Pharmaceutical EngineeringNanjing Tech UniversityNanjing 211800China

Exopolysaccharides can be produced by various bacteria and have important biological roles in bacterial survival depend on molecular weight,linkage,and *** this study,Leuconostoc pseudomesenteroides G29 was identified and found to produce two types of exopolysaccharides from sucrose including soluble and insoluble *** regulation of pH above 5.5,soluble a-glucan production was increased to 38.4 g∙L^(-1) from 101.4 g∙L^(-1) sucrose with fewer accumulation of lactic acid and acetic ***,the quantity of thick white precipitate,that is insoluble a-glucan,was also ***,a-glucans were prepared by enzymatic reaction with crude glucansucrases from the supernatant of G29 fermentation broth and purified for structure *** on the integration analysis of FT-IR and NMR,it was observed that soluble a-glucan is a highly linear dextran with α-1,6 glycosidic bonds while the insoluble a-glucan has 93%of α-1,3 and 7%of α-1,6 glycosidic *** results extend our understanding of exopolysaccharides production by ***,and this water insoluble α-1,3-glucan might have potential application as biomaterials and/or biochemicals.

关键词： Exopolysaccharide Glucansucrase Leuconostoc pseudomesenteroides Insolubleα-glucan a-1,3 glycosidic bond

重组蛋白融合信号肽在大肠杆菌周质空间表达的研究进展

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微生物学通报 2022年第2期49卷 794-806页

作者：王寅竹孙涛吴昊马江锋南京工业大学生物与制药工程学院材料化学工程国家重点实验室江苏南京211816 南京工业大学江苏先进生物与化学制造协同创新中心江苏南京211816

重组蛋白在大肠杆菌中表达时,往往面临着形成包涵体的问题,而重组蛋白若是分泌至周质空间则基本解决了这一问题,周质空间的周质蛋白不仅能帮助重组蛋白正确折叠还有利于二硫键的生成。信号肽是一段由15-30个氨基酸组成,被融合在重组蛋白... 详细信息

重组蛋白在大肠杆菌中表达时,往往面临着形成包涵体的问题,而重组蛋白若是分泌至周质空间则基本解决了这一问题,周质空间的周质蛋白不仅能帮助重组蛋白正确折叠还有利于二硫键的生成。信号肽是一段由15-30个氨基酸组成,被融合在重组蛋白N端的短肽,按照结构、功能的不同可以划分为N区、H区和C区,具有引导重组蛋白转运至细胞周质空间的作用。本文综述了信号肽的结构组成、作用机理和基本分泌途径,讨论了信号肽的高效转运和筛选方法,总结了在大肠杆菌中重组蛋白融合信号肽实现周质表达的新进展,并对未来高效信号肽选择方面的研究进行了探讨。

关键词：信号肽大肠杆菌周质空间分泌表达

软土深基坑开挖全过程对临近地铁盾构区间隧道影响风险分析及控制

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土工基础 2022年第2期36卷 145-148,167页

作者：马江锋中铁上海设计院集团有限公司南昌330000

为研究软土深基坑土体开挖卸荷引起的临近地铁盾构区间隧道结构物及周边土体时空变形规律,提出变形控制措施。以南昌某临近地铁四号线区间隧道基坑开挖项目为背景,采用三维有限元计算软件建立数值计算模型,模拟计算全过程基坑开挖建设工... 详细信息

为研究软土深基坑土体开挖卸荷引起的临近地铁盾构区间隧道结构物及周边土体时空变形规律,提出变形控制措施。以南昌某临近地铁四号线区间隧道基坑开挖项目为背景,采用三维有限元计算软件建立数值计算模型,模拟计算全过程基坑开挖建设工况,分析隧道结构、基坑围护结构、周边土体等变形对地铁运营安全的影响。结果表明:随着基坑开挖深度的增加,基坑地表、水平及坑底隆起及围护结构变形越大,所引起的地铁隧道结构变形也越大;基坑实施过程中应重点关注监测隧道管片水平变形;基坑开挖过程中应采用分步分块开挖等措施减少对区间隧道的影响。

关键词：软土深基坑地铁隧道数值模拟时空变形风险控制

一种基于隐式表征的即时实景三维重建与神经渲染方法

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测绘科学 2024年第4期49卷 147-158页

作者：吴双品马劲松佘江峰南京大学地理与海洋科学学院/江苏省地理信息技术重点实验室自然资源部国土卫星遥感应用重点实验室南京210023

针对神经辐射场训练与渲染速度慢、真实场景渲染视图清晰度低与几何重建效果不佳等问题,该文提出一种基于隐式表征的即时实景三维重建与神经渲染方法。该方法通过使用组合式的优化采样结构以及光场网络的嵌入外观编码,提升了真实场景的... 详细信息

针对神经辐射场训练与渲染速度慢、真实场景渲染视图清晰度低与几何重建效果不佳等问题,该文提出一种基于隐式表征的即时实景三维重建与神经渲染方法。该方法通过使用组合式的优化采样结构以及光场网络的嵌入外观编码,提升了真实场景的视图渲染质量;利用多分辨率哈希表对隐式特征网格进行位置编码,减少了编码字典大小和特征级别数量,此外采用优化的截断符号距离算法,表征真实场景的隐式几何信息。在标准数据集以及无人机航摄影像数据集上,对比该文方法与其他方法的重建性能。结果表明,综合模型精度、重建与渲染时间,该文方法优于文中的其他方法,能够快速地构建隐式表征模型,并即时渲染高度细节还原的实景视图以及重建高质量的实景三维模型。

关键词：虚拟现实神经辐射场隐式表征实景三维神经渲染

Photoionisation detection of a single Er3+ ion with sub-100-ns time resolution

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National Science Review 2024年第4期11卷 38-45页

作者： Yangbo Zhang Wenda Fan Jiliang Yang Hao Guan Qi Zhang Xi Qin Changkui Duan Gabriele G.de Boo Brett C.Johnson Jeffrey C.Mc Callum matthew J.Sellars Sven Rogge Chunming Yin jiangfeng Du CAS Key Laboratory of Microscale magnetic Resonance and School of Physical Sciences University of Science and Technology of China CAS Center for Excellence in Quantum Information and Quantum Physics University of Science and Technology of China Hefei National Laboratory University of Science and Technology of China Centre of Excellence for Quantum Computation and Communication Technology School of Physics University of New South Wales Centre of Excellence for Quantum Computation and Communication Technology School of Engineering RMIT University Centre of Excellence for Quantum Computation and Communication Technology School of Physics University of Melbourne Centre of Excellence for Quantum Computation and Communication Technology Research School of Physics and Engineering Australian National University

Efficient detection of single optical centres in solids is essential for quantum information processing, sensing and single-photon generation *** this work,we use radio-frequency（RF） reflectometry to electrically detect the photoionisation induced by a single Er3+ion in *** high bandwidth and sensitivity of the RF reflectometry provide sub-100-ns time resolution for the photoionisation *** this technique,the optically excited state lifetime of a single Er3+ion in a Si nano-transistor is measured for the first time to be 0.49±0.04μ*** results demonstrate an efficient approach for detecting a charge state change induced by Er excitation and *** approach could be used for fast readout of other single optical centres in solids and is attractive for large-scale integrated optical quantum systems thanks to the multi-channel RF reflectometry demonstrated with frequency multiplexing techniques.

关键词： single optical centres erbium ions RF reflectometry photoionisation detection

小茴香挥发油对红枣黑斑病菌的抑菌活性及其作用机制的初步研究

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西北农业学报 2016年第3期25卷 450-457页

作者：马江锋曾红新疆生产建设兵团塔里木盆地生物资源保护利用重点实验室/塔里木大学生命科学学院新疆阿拉尔843300 新疆建设兵团农业技术推广总站乌鲁木齐830011

研究小茴香挥发油对红枣黑斑病菌抑菌活性及其初步作用机制,为开发植物源防治红枣黑斑病菌农药提供理论依据。采用微量稀释法测定小茴香挥发油对红枣黑斑病菌的最低抑菌体积分数(MIVF),并研究小茴香挥发油对红枣黑斑病菌离体(菌丝、孢... 详细信息

研究小茴香挥发油对红枣黑斑病菌抑菌活性及其初步作用机制,为开发植物源防治红枣黑斑病菌农药提供理论依据。采用微量稀释法测定小茴香挥发油对红枣黑斑病菌的最低抑菌体积分数(MIVF),并研究小茴香挥发油对红枣黑斑病菌离体(菌丝、孢子萌发和生物量抑制作用)和活体的抗菌活性。采用碘化吡啶染色法测定小茴香挥发油对红枣黑斑病菌孢子细胞膜的损坏。结果表明,小茴香挥发油对棉花黄萎病菌的MIVF为0.312mL/L,小茴香挥发油对红枣黑斑病菌生物量、孢子萌发和菌丝生长有抑制作用且呈体积分数依赖关系。由碘化吡啶染色试验结果可知小茴香挥发油能严重破坏红枣黑斑病菌孢子的细胞膜而达到抑菌作用。

关键词：小茴香挥发油红枣黑斑病菌抑菌活性细胞膜

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甲醇生物转化合成化学品的研究进展

生物工程学报 2023年第6期39卷 2430-2448页

作者：刘康乔杨怡张尚杰郭峰马江锋信丰学章文明姜岷南京工业大学生物与制药工程学院材料化学工程国家重点实验室江苏南京210000 南京工业大学江苏先进生物与化学制造协同创新中心江苏南京210000

甲醇来源丰富、价格低廉,已成为生物制造行业极具吸引力的底物之一。构建微生物细胞工厂实现甲醇到增值化学品的生物转化,具有过程绿色、条件温和、产品体系多样等优势,不仅能拓展基于甲醇的产品链,还能缓解当前生物制造“与民争粮、与... 详细信息

甲醇来源丰富、价格低廉,已成为生物制造行业极具吸引力的底物之一。构建微生物细胞工厂实现甲醇到增值化学品的生物转化,具有过程绿色、条件温和、产品体系多样等优势,不仅能拓展基于甲醇的产品链,还能缓解当前生物制造“与民争粮、与粮争地”的问题,是实现绿色生物制造的重要手段。因此,阐明不同天然甲基营养菌中涉及甲醇氧化、甲醛同化和异化途径对于后续基因工程改造工作至关重要,也更有利于构建新型非天然甲基营养菌。本文讨论了甲基营养菌中甲醇代谢途径的研究现状,并结合近年来天然和人工合成甲基营养菌在甲醇生物转化中的应用进展及面临的挑战。

关键词：甲醇生物转化天然甲基营养菌合成甲基营养菌生物基化学品