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3种微藻中提取蛋白质的乳化特性

中国食品学报 2024年第8期24卷 40-52页

作者：赵燕余慧琳邱阳李泓浩夏胜瑶朱加进浙江大学生物系统工程与食品科学学院、食品生物科学技术研究所杭州310058

从钝顶螺旋藻(SPP)、小球藻(CPP)和拟微绿球藻(NOP)中分离到3种微藻蛋白,研究pH值(1,3,5,7,9)对其乳化能力和界面性质的影响,比较并评价用SPP、CPP、NOP稳定的DHA藻油乳液的稳定性、流变学特性和形貌结构。结果表明,SPP、CPP、NOP在等电... 详细信息

从钝顶螺旋藻(SPP)、小球藻(CPP)和拟微绿球藻(NOP)中分离到3种微藻蛋白,研究pH值(1,3,5,7,9)对其乳化能力和界面性质的影响,比较并评价用SPP、CPP、NOP稳定的DHA藻油乳液的稳定性、流变学特性和形貌结构。结果表明,SPP、CPP、NOP在等电点(pH=3)附近表现出最小的溶解度、乳化活性、乳化稳定性和最大的表面疏水性,NOP和SPP比CPP具有更高的溶解度和乳化稳定性,NOP和CPP具有更好的乳化活性,尤其是NOP。以pH值为7的微藻蛋白溶液为连续相,以油相比例为10%的DHA藻油为分散相,经超声乳化制备成纳米乳液,由显微图像和SEM图像可观察到明显的水包油结构,通过XRD和FTIR证实DHA藻油在3种微藻蛋白中实现成功包埋,DSC和TGA结果证明其热稳定性良好。其中NOP稳定的乳液平均粒径最小,分散最均匀,并且体系的流变特性、表观黏度和贮藏稳定性明显优于CPP和SPP,具备作为优质植物蛋白乳化剂的应用潜力。

关键词：微藻蛋白 DHA藻油乳化性质

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吡咯喹啉醌合成及生产工艺研究进展

微生物学报 2024年第4期64卷 999-1018页

作者：刘东方黄建忠陶勇杨欣伟柯崇榕福建师范大学生命科学学院、工业微生物发酵技术国家地方联合工程研究中心、工业微生物教育部工程中心福建福州350108 中国科学院微生物研究所微生物生理与代谢工程重点实验室北京100101

吡咯喹啉醌(pyrroloquinoline quinone,PQQ)是继烟酰胺和核黄素之后发现的第三类氧化还原酶辅因子,普遍存在于生物体中参与呼吸链电子传递,具有促进线粒体产生、清除自由基、增强细胞代谢和预防心肌损伤等生理功能,在医药、食品和农业... 详细信息

吡咯喹啉醌(pyrroloquinoline quinone,PQQ)是继烟酰胺和核黄素之后发现的第三类氧化还原酶辅因子,普遍存在于生物体中参与呼吸链电子传递,具有促进线粒体产生、清除自由基、增强细胞代谢和预防心肌损伤等生理功能,在医药、食品和农业领域具有广泛的应用前景。微生物发酵法是PQQ生产的主要方式,解析PQQ生物合成途径及其调控机制,通过代谢工程选育短周期、高产量的生产菌是PQQ工业化的研究方向之一。本文综述了PQQ的合成途径、高产菌株选育以及微生物发酵生产与分离纯化的研发工作,为深入阐释PQQ的生物合成机制和工业化生产菌株的选育提供参考。

关键词：吡咯喹啉醌合成途径菌株选育代谢调控分离纯化

基因工程改造促进大肠杆菌发酵纤维素水解液合成1,2,4-丁三醇

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化工进展 2024年第2期43卷 1063-1068页

作者：佘丹王舒婷陆信曜宗红诸葛斌江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室工业微生物研究中心江苏无锡214122

1,2,4-丁三醇(BT)是广泛应用于各领域的高附加值化合物之一,利用纤维素水解液发酵生产BT需要一株能够耐受其中抑制物的菌株。在水解液中常见抑制因子糠醛存在下,大肠杆菌的发酵严重受限。本研究首先在含有BT合成途径的大肠杆菌中过表达... 详细信息

1,2,4-丁三醇(BT)是广泛应用于各领域的高附加值化合物之一,利用纤维素水解液发酵生产BT需要一株能够耐受其中抑制物的菌株。在水解液中常见抑制因子糠醛存在下,大肠杆菌的发酵严重受限。本研究首先在含有BT合成途径的大肠杆菌中过表达四种糠醛耐受相关的基因:yghA、thyA、mdtJI和pntAB。在0.4g/L糠醛压力下,所有改造菌株的生长均有不同程度的提升,其中过表达pntAB基因的菌株生长最好,同时有助于BT合成酶的酶活力或转录水平的提高,BT产量达到11.0g/L。当以玉米芯纤维素水解液为底物时,过表达yghA、thyA和pntAB均明显促进了大肠杆菌的生长与BT产量的提高,其中yghA基因表现最好,在摇瓶中获得了3.36g/L的BT,在5L发酵罐中BT产量达到15.3g/L,转化率为63.8%。该策略为玉米芯纤维素水解液发酵生产BT提供了借鉴。

关键词：大肠杆菌玉米芯纤维素水解液糠醛耐受 1 2 4-丁三醇

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生产双链RNA工程菌的研究进展

生物工程学报 2024年

作者：崔锦程崔洁卞小莹山东大学微生物技术国家重点实验室

保障粮食安全需要新型绿色农药。双链RNA(double-stranded RNA， dsRNA)农药通过外源添加特异性靶向病虫害的dsRNA来触发RNA干扰，抑制病原菌或害虫的关键基因表达，从而实现对特定病虫害的有效控制。双链RNA农药是一种环境友好型的农... 详细信息

保障粮食安全需要新型绿色农药。双链RNA(double-stranded RNA， dsRNA)农药通过外源添加特异性靶向病虫害的dsRNA来触发RNA干扰，抑制病原菌或害虫的关键基因表达，从而实现对特定病虫害的有效控制。双链RNA农药是一种环境友好型的农药，具有较强的特异性和高效的基因沉默能力，但目前还存在生产成本高等问题。利用工程菌株生产dsRNA是一种可行的策略，然而目前还没有具有经济效益的dsRNA生产工程菌株出现。本文综述了利用微生物生产dsRNA的研究进展和生产策略，能够为dsRNA生产提供参考。

关键词： RNA干扰双链RNA 工程菌株底盘

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基于反转录子的微生物基因编辑技术研究进展

微生物学通报 2024年

作者：刘婷婷刘嘉琪刘洋卞小莹山东大学微生物技术国家重点实验室

反转录子(retron)主要是由非编码RNA和逆转录酶所组成的参与抗噬菌体防御系统的细菌遗传元件。基于retron能产生多拷贝单链DNA的特性，将其与同源重组蛋白或CRISPR/Cas蛋白相结合已经在细菌和酵母中实现高效精准的基因编辑，而不依赖于... 详细信息

反转录子(retron)主要是由非编码RNA和逆转录酶所组成的参与抗噬菌体防御系统的细菌遗传元件。基于retron能产生多拷贝单链DNA的特性，将其与同源重组蛋白或CRISPR/Cas蛋白相结合已经在细菌和酵母中实现高效精准的基因编辑，而不依赖于外源DNA的直接引入。Retron系统经过不同优化，可应用于突变子文库构建、分子记录仪、蛋白连续进化等多个方向。本文首先介绍了retron的结构与分子机制，重点总结了基于retron的基因编辑技术在细菌和真菌中的应用，并对其优势和限制因素进行分析。最后对基于retron的基因编辑技术的未来发展进行了展望。

关键词：反转录子逆转录元件微生物基因编辑重组工程 CRISPR/Cas

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里氏木霉纤维素酶基因表达与调控

微生物学通报 2024年

作者：邢翠霞夏雨潇张伟欣刘巍峰山东大学微生物技术国家重点实验室

木质纤维素是可再生生物质资源的重要组成部分，其高效生物降解可以为绿色生物制造提供重要的原料保障。里氏木霉(Trichoderma reesei)是主要的纤维素酶工业生产菌株，其强大的纤维素酶生产能力对木质纤维素的水解糖化过程至关重要。在... 详细信息

木质纤维素是可再生生物质资源的重要组成部分，其高效生物降解可以为绿色生物制造提供重要的原料保障。里氏木霉(Trichoderma reesei)是主要的纤维素酶工业生产菌株，其强大的纤维素酶生产能力对木质纤维素的水解糖化过程至关重要。在过去几十年中，研究人员对里氏木霉纤维素酶的表达与调控机制有了比较深入的了解，揭示了其酶系复杂的转录调控网络机制。本文系统综述了里氏木霉纤维素酶基因表达调控的关键环节，包括信号传导、转录调控及染色质重塑等方面的相关研究进展，并对如何通过遗传学改造提升里氏木霉纤维素酶的表达合成进行了总结和讨论。

关键词：里氏木霉纤维素酶信号传导转录调控

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胞磷胆碱的合成策略及研究进展

生物工程学报 2024年第6期40卷 1644-1660页

作者：唐雅倩林彩宝柯崇榕陶勇黄建忠杨欣伟福建师范大学生命科学学院工业微生物发酵技术国家地方联合工程研究中心工业微生物教育部工程研究中心福建福州350108 中国科学院微生物研究所中国科学院微生物生理与代谢工程重点实验室北京100101

胞磷胆碱(cytidine-5′-diphosphatecholine,CDP-choline)是磷脂酰胆碱和乙酰胆碱的前体,参与形成细胞膜磷脂双分子层并能够稳定神经递质系统,对脑损伤引起的功能和意识障碍、帕金森病、抑郁症以及青光眼等均有疗效,在临床医学和保健品... 详细信息

胞磷胆碱(cytidine-5′-diphosphatecholine,CDP-choline)是磷脂酰胆碱和乙酰胆碱的前体,参与形成细胞膜磷脂双分子层并能够稳定神经递质系统,对脑损伤引起的功能和意识障碍、帕金森病、抑郁症以及青光眼等均有疗效,在临床医学和保健品领域已有应用。胞磷胆碱的化学合成工艺需要采用昂贵且有毒的试剂且会产生各种副产物,工业化生产成本高,正逐步被生物合成法替代。生物合成法分为微生物发酵法和生物催化法两种:微生物发酵法原料相对低廉,但转化率低、分离纯化工艺繁杂;生物催化法分为细胞高密度培养和体外催化合成2个阶段,合成工艺繁杂,但转化率高、提取成本相对较低,是目前工业化生产的主要方式。本文综述了胞磷胆碱的化学合成和生物合成进展,重点介绍胞磷胆碱的代谢途径及生物催化合成工艺,以期为胞磷胆碱的工业化生产提供思路。

关键词：胞磷胆碱化学合成生物合成生产策略

枯草芽孢杆菌hs032对盐碱土理化性质及弥散能力的影响

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土壤 2024年第4期56卷 807-816页

作者：郭彦钊巨秦伟于烽黄敏刚齐飞陕西师范大学微生物工程与技术研究院西安710119

为了探究微生物对盐碱土壤理化特性及溶质弥散能力的影响,以一株分离自盐碱土的高产胞外多糖枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)hs032为试验对象,设置5个施用水平(5、7、9、15和20 mL/kg)开展了室内培养试验。结果显示:相较对照组,菌株hs... 详细信息

为了探究微生物对盐碱土壤理化特性及溶质弥散能力的影响,以一株分离自盐碱土的高产胞外多糖枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)hs032为试验对象,设置5个施用水平(5、7、9、15和20 mL/kg)开展了室内培养试验。结果显示:相较对照组,菌株hs032能够显著提高土壤微生物和多糖含量(P<0.05);试验结束时(30 d)土壤团聚体含量平均增加7.2 g/kg,容重平均降低31%,孔隙度平均升高11.8%,可溶性盐含量下降41.5%,p H下降至7.16~7.41。添加菌株hs032会使土壤的穿透曲线右移,土壤孔隙水流速增高,弥散系数降低。总之,枯草芽孢杆菌hs032能够明显改善土壤理化性质和水盐运移参数,对盐碱土壤治理工作具有一定的实际应用价值。

关键词：土壤微生物胞外多糖土壤理化特性土壤弥散系数穿透曲线

原油沥青质含量对纳米颗粒-十二烷基硫酸钠发泡二氧化碳泡沫稳定性的影响

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石油勘探与开发 2024年第1期51卷 212-222页

作者： SADEGHI Hossein KHAZ'ALI Ali Reza MOHAMMADI Mohsen 伊斯法罕理工大学化学工程系伊朗伊斯法罕84156-83111 丹麦技术大学丹麦海洋工程技术中心丹麦灵比2800

采用十二烷基硫酸钠(SDS)表面活性剂和SiO_(2)纳米颗粒作为发泡体系,在不同原油沥青质含量下进行泡沫稳定性实验,测量CO_(2)泡沫半衰期;采用扫描电子显微图像、紫外分光光度法测试和Zeta电位测量,分析沥青质降低CO_(2)泡沫稳定性的机理... 详细信息

采用十二烷基硫酸钠(SDS)表面活性剂和SiO_(2)纳米颗粒作为发泡体系,在不同原油沥青质含量下进行泡沫稳定性实验,测量CO_(2)泡沫半衰期;采用扫描电子显微图像、紫外分光光度法测试和Zeta电位测量,分析沥青质降低CO_(2)泡沫稳定性的机理。研究表明:当合成油与发泡体系质量比为1∶9时,合成油沥青质质量分数从0增至15%,SDS稳定泡沫半衰期从751 s减少至239 s,SDS-SiO_(2)稳定泡沫半衰期从912 s缩短至298 s;当合成油与发泡体系质量比为2∶8时,随着沥青质质量分数增大,SDS稳定泡沫半衰期从526 s缩短至171 s,SDS-SiO_(2)稳定泡沫半衰期从660 s缩短至205 s。由于沥青质与SDS和SiO_(2)纳米颗粒在水相中的相互作用,Zeta电位绝对值减小,颗粒表面电荷降低,导致薄液膜两侧界面之间的排斥力减小,从而破坏泡沫稳定性。

关键词： CO_(2)泡沫泡沫稳定性沥青质二氧化硅纳米颗粒十二烷基硫酸钠(SDS) 排斥力表面电荷 Zeta电位