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浮游态和生物被膜态致病菌的光动力灭菌研究进展

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中国食品学报 2024年第4期24卷 431-443页

作者：李栋辉石玉刚浙江工商大学食品与生物工程学院杭州310035 浙江工商大学生物技术研究所杭州310035

光动力灭菌是一种新兴的致病菌杀灭技术。它通过光源激发光敏剂,产生活性氧自由基,多靶点作用于细菌细胞膜和DNA,造成氧化损伤并最终导致细菌死亡。传统灭菌方式在应用于食品工业时面临诸多问题,如导致耐药性细菌的出现,难以杀灭生物被... 详细信息

光动力灭菌是一种新兴的致病菌杀灭技术。它通过光源激发光敏剂,产生活性氧自由基,多靶点作用于细菌细胞膜和DNA,造成氧化损伤并最终导致细菌死亡。传统灭菌方式在应用于食品工业时面临诸多问题,如导致耐药性细菌的出现,难以杀灭生物被膜态细菌,造成食品营养和风味流失,应用成本过高等。光动力灭菌作为非热杀菌技术,不会引发食品的感官变化和营养流失,所需设备简单,不易引发细菌耐药性,并且对细菌(浮游态和生物被膜态)、真菌、甚至孢子都有较好的杀灭作用,近年来受到广泛关注。本文概述光动力灭菌的原理和传统杀菌方法的局限性,重点阐述光动力灭菌在杀灭浮游态细菌和生物被膜态细菌中的应用和研究进展。

关键词：光动力灭菌生物被膜光敏剂食源性致病菌食品工业

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农业合成生物学研究生课程内容体系建设

生物工程学报 2024年第4期40卷 1251-1260页

作者：都浩浙江大学农业与生物技术学院浙江杭州310058 浙江大学杭州国际科创中心合成生物研究所浙江杭州311215

为了满足国家在农业领域高质量发展的战略需求,教育部把握经济社会和农业高质量发展趋势,在涉农优势高校布局建设生物育种工程硕博士专业。该专业将首次开设农业合成生物学课程,培养研究生解决生物育种的关键科学与技术问题,引领国家农... 详细信息

为了满足国家在农业领域高质量发展的战略需求,教育部把握经济社会和农业高质量发展趋势,在涉农优势高校布局建设生物育种工程硕博士专业。该专业将首次开设农业合成生物学课程,培养研究生解决生物育种的关键科学与技术问题,引领国家农业创新发展,服务现代农业强国建设。农业合成生物学研究生课程将注重多学科交叉、创新引领、产学研协同发展,培养具有扎实的多学科基础、自主的创新能力及务实的产业化理念的研究生,满足国内外未来农业发展需求,深入开展现代农业科学研究和产业化的未来农业科技人才。

关键词：合成生物学学科交叉未来农业研究生教育

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乳腺光声成像进展

中国激光 2024年第9期51卷 29-41页

作者：黄可尔张良林励浙江大学生物医学工程与仪器科学学院浙江杭州310027

乳腺癌早期筛查、精准诊断、有效治疗是提高患者生存率的重要因素,而影像学是筛查、诊断、治疗评估的主要手段。基于现有的影像技术,乳腺临床诊治流程虽然已逐步规范化,但在高效灵敏筛查、无创精准诊断以及治疗监测评估等方面仍存在核... 详细信息

乳腺癌早期筛查、精准诊断、有效治疗是提高患者生存率的重要因素,而影像学是筛查、诊断、治疗评估的主要手段。基于现有的影像技术,乳腺临床诊治流程虽然已逐步规范化,但在高效灵敏筛查、无创精准诊断以及治疗监测评估等方面仍存在核心局限。例如,传统的医学影像技术存在诊断特异性低、成像速度慢、使用电离辐射或注射造影剂等局限,仍存在重大临床诉求。光声成像作为一项新兴的医学影像技术,可以与传统技术形成优势互补,提供快速(如10~15s完成全乳腺扫描)、高分辨率、信息丰富的医学影像。其光学对比度和声学分辨率使之具备揭示肿瘤微环境结构、功能、分子细节特征的能力。本文简述了光声成像的技术原理和主要设计形态,概述并评价了乳腺肿瘤筛查、诊断和治疗评估领域的代表性光声成像研究。最后讨论了光声成像在乳腺临床上的应用前景,其有望成为继钼靶、超声、核磁共振之后的“第四大”乳腺成像技术。

关键词：医用光学光声成像乳腺肿瘤微环境乳腺癌筛查早期精准诊断新辅助化疗评估肿瘤切缘检测

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茭白病害及其病原菌名称的演变

植物保护 2024年第2期50卷 252-260,286页

作者：龚婉肖紫兰李斌郭得平张敬泽浙江大学农业与生物技术学院生物技术研究所杭州310058 浙江大学农业与生物技术学院蔬菜研究所杭州310058

茭白是我国重要的特色水生蔬菜之一,对于丰富菜篮子和提高农民收入起到重要作用。随着大规模的人工栽培,茭白病害日益成为影响茭白产业发展的严重问题。然而,生产中经常存在不能正确使用茭白病害及其病原菌名称的问题,影响了对病害的识... 详细信息

茭白是我国重要的特色水生蔬菜之一,对于丰富菜篮子和提高农民收入起到重要作用。随着大规模的人工栽培,茭白病害日益成为影响茭白产业发展的严重问题。然而,生产中经常存在不能正确使用茭白病害及其病原菌名称的问题,影响了对病害的识别与防治。这是由于不同研究者对病害认识的侧重点不同,导致同一病害在不同国家或地区具有不同的名称;而随着人们对病原菌认识的不断深入,引起病原菌分类地位的不断变化,也使同一种病原菌在分类史上出现不同的名称。正确使用病害及其病原菌名称,可提供病害特征及其病原菌生物学特性的信息,这对指导病害识别与防治尤为重要。本文系统介绍了茭白病害及其病原菌,尤其从病原菌分类史上说明病原菌名称演变的原因以及最新研究进展,为理解和正确使用病原菌名称提供了参考依据。同时,结合我们的研究工作,展望了茭白病害和病原菌未来研究和发展的趋势,提出了潜在病原菌可能传播的植物检疫问题。

关键词：美味黑粉菌稻平脐蠕孢冠单胞锈菌菠萝泛菌菰类腐霉研究进展

西湖龙井茶对高脂高果糖饮食小鼠肠道菌群的调节作用

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浙江大学学报（农业与生命科学版） 2024年第3期50卷 481-494页

作者：胡俐泉屠琳玥赵悦伶谢亨通徐安安徐平周继红王岳飞浙江大学农业与生物技术学院茶叶研究所浙江杭州310058

越来越多的研究表明,肠道菌群及其介导的微生态环境在高脂高果糖饮食引起的相关代谢障碍中发挥着关键作用。本研究首先探究了西湖龙井茶对常规饮食小鼠肠道菌群的作用,随后构建高脂高果糖饮食小鼠模型,进一步研究西湖龙井对预防高脂高... 详细信息

越来越多的研究表明,肠道菌群及其介导的微生态环境在高脂高果糖饮食引起的相关代谢障碍中发挥着关键作用。本研究首先探究了西湖龙井茶对常规饮食小鼠肠道菌群的作用,随后构建高脂高果糖饮食小鼠模型,进一步研究西湖龙井对预防高脂高果糖饮食小鼠脂质积累、肠道屏障功能损伤和肠道微生态紊乱的效果。结果表明:西湖龙井茶汤能够抑制高脂高果糖饮食小鼠的体质量上升和脂肪积累,有效改善代谢紊乱。进一步探究西湖龙井对高脂高果糖饮食小鼠肠道稳态的保护作用时发现,西湖龙井茶汤处理抑制了小鼠肠道上皮细胞低氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1α, HIF-1α)及其靶基因烯醇化酶-1(enolase-1, ENO1)和乳酸脱氢酶A(lactate dehydrogenase A, LDHA)的表达。此外,西湖龙井茶汤干预可以降低小鼠肠道厚壁菌门/拟杆菌门菌群丰度的比值,使norank_f_Muribaculaceae等益生菌富集,且高脂高果糖饮食+低浓度茶汤处理下毛螺菌科菌群富集,高脂高果糖饮食+高浓度茶汤处理使颤螺菌属菌群的相对丰度增加。本研究结果为龙井茶通过改善肠道菌群紊乱来调节脂肪积累提供了理论依据,为饮茶能够改善肠道健康、发挥降脂减肥作用提供了理论支持。

关键词：西湖龙井茶高脂高果糖饮食肠道菌群肠道屏障

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Oligo(dT)亲和层析介质的载量比较和机制分析

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高校化学工程学报 2024年第2期38卷 243-252页

作者：谭远志张鹏程孙艳娜张其磊姚善泾林东强浙江大学生物质化工教育部重点实验室浙江大学化学工程与生物工程学院浙江杭州310058

针对Oligo(d T)亲和层析介质的吸附性能,以poly(A)为模型分子,考察了4种Oligo(d T)亲和层析介质的静态吸附平衡、吸附动力学和动态结合载量(DBC),探讨了载量影响相关机制。结果表明,4种介质的合适吸附条件均为0.6 mol·L-1Na Cl、p H=6~... 详细信息

针对Oligo(d T)亲和层析介质的吸附性能,以poly(A)为模型分子,考察了4种Oligo(d T)亲和层析介质的静态吸附平衡、吸附动力学和动态结合载量(DBC),探讨了载量影响相关机制。结果表明,4种介质的合适吸附条件均为0.6 mol·L-1Na Cl、p H=6~7;Monomix d T20静态吸附容量最大,且poly(A)能扩散至介质微球深层孔内,而Poros Oligo(d T)25、Praesto Jetted (d T)25和Nano Gel d T20等3种介质中poly(A)均主要为表层吸附、静态吸附容量稍低;对于DBC,Nano Gel d T20和Monomix d T20的10%穿透的DBC较高,而Poros Oligo (d T)25和Praesto Jetted (d T)25相对略低。经分析,影响载量的主要因素包含基质种类、微球孔径、配基密度、间隔臂和配基长度等。对于基质种类,聚苯乙烯基质可能孔道结构较为特别。对于微球孔径,应针对不同大小的m RNA分子定制不同孔径的微球,以平衡传质阻力与可及吸附表面积之间的矛盾,从而增大DBC。

关键词：亲和层析 m RNA 寡脱氧胸腺苷酸载量生物分离

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电子圆二色光谱图的模拟与软件开发

光谱学与光谱分析 2024年第2期44卷 434-438页

作者：许范苏俊奎文燕甘礼社五邑大学生物科技与大健康学院广东江门529020 浙江大学药学院现代中药研究所浙江杭州310058

有机小分子化合物,尤其是天然产物具有复杂和多样的结构,且一般含有多个手性中心,确定其绝对构型一直是结构鉴定的难点之一。电子圆二色光谱(ECD)具有样品无损、曲线简洁等优势,是鉴定绝对构型的强有力的手段之一。利用密度泛函理论(DFT... 详细信息

有机小分子化合物,尤其是天然产物具有复杂和多样的结构,且一般含有多个手性中心,确定其绝对构型一直是结构鉴定的难点之一。电子圆二色光谱(ECD)具有样品无损、曲线简洁等优势,是鉴定绝对构型的强有力的手段之一。利用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TDDFT)等量子化学理论以及计算机技术,对化合物的理论ECD计算模拟,与实验值对比确定绝对构型是目前主流技术。计算模拟流程如下:首先确定化合物的相对构型,其次运用构象搜索软件对化合物进行构象分析,然后对搜索得到的多个最低能量态构象(如能量阈值在2.0 kcal·mol^(-1)以内)进行几何优化和振动分析,将已经优化完成的优势构象投入ECD计算,计算ECD相关参数,得到电子激发能(eV)和转子强度(10^(-40) erg-esu-cm)等数据,最终根据数据进行多构象谱图拟合。该研究主要对ECD曲线的模拟方法、ECD计算结果的评价标准进行了全面总结。在此基础上,运用Python语言开发了一款自动化处理高斯ECD计算结果、模拟ECD曲线的软件,该软件能够对计算得到的输出文件进行定位,对于化合物几何优化和振动分析得到的输出文件,可以抓取各个构象的吉布斯自由能数据,并且依据此数据进行玻尔兹曼分布的加权,对于计算ECD相关性质的输出文件,可以抓取ECD计算相关的电子激发能和转子强度的数据,依据以上数据得到的ECD计算理论光谱图,能够进行实时模拟参数调节并与实测曲线对比,方便了计算ECD的数据处理和结果评价。

关键词：天然产物电子圆二色光谱(ECD) 曲线模拟 Python语言

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真菌发光途径的研究与应用进展

生物工程学报 2024年第1期40卷 1-14页

作者：吴予杰许嘉锐陈泓雨都浩浙江大学农业与生物技术学院现代种业研究所浙江杭州310058 浙江大学杭州国际科创中心浙江杭州311215

真菌发光途径(fungal bioluminescence pathway,FBP)是一种来源于真菌的生物发光代谢途径。其能够利用FBP途径基因簇表达的蛋白,以咖啡酸为底物,合成真菌荧光素,在真菌荧光素酶的催化下,生成不稳定高能小分子,之后分子能量衰减释放出波... 详细信息

真菌发光途径(fungal bioluminescence pathway,FBP)是一种来源于真菌的生物发光代谢途径。其能够利用FBP途径基因簇表达的蛋白,以咖啡酸为底物,合成真菌荧光素,在真菌荧光素酶的催化下,生成不稳定高能小分子,之后分子能量衰减释放出波长约为520nm的绿色荧光。在发光真菌中,真菌发光途径基因在进化上非常保守。与其他生物发光系统不同的是,真菌发光途径适合于真核生物,特别是植物中的工程化应用。目前,经过代谢路径优化的发光植物可以持续发出肉眼可见光,照亮周围环境。该发光系统在生物检测、生物传感器、发光园艺植物培育和绿色照明等领域具有广阔的应用前景。

关键词：真菌发光系统植物咖啡酸代谢路径基因工程

植物根系形态和解剖结构响应渍水胁迫的研究进展

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浙江大学学报(农业与生命科学版) 2024年

作者：金南飞徐正圆叶玲珍沈秋芳张国平浙江大学农业与生物技术学院浙江大学中原研究院

渍害是制约全球作物生产的一种非生物胁迫。渍水胁迫下，土壤中氧气含量迅速下降，植物根系处于低氧甚至无氧环境。植物通过调控相关基因的表达调节形态、生理和代谢等方面的变化，增强耐低氧的能力以适应渍水胁迫并维持个体生长，其中... 详细信息

渍害是制约全球作物生产的一种非生物胁迫。渍水胁迫下，土壤中氧气含量迅速下降，植物根系处于低氧甚至无氧环境。植物通过调控相关基因的表达调节形态、生理和代谢等方面的变化，增强耐低氧的能力以适应渍水胁迫并维持个体生长，其中根系形态和解剖结构的变化是适应渍水胁迫的主要对策。本文综述了渍水胁迫下植物根系形态和解剖结构变化的研究进展，主要包括植物通过抑制侧根生长减少能量消耗、形成更多不定根和通气组织从而增加根系气体交换面积、形成泌氧屏障减少氧气流失等，阐述了它们在植物种间或种内不同基因型之间的差异以及遗传调控机制，试图为耐渍基因的挖掘和耐渍品种的培育提供有益的信息。

关键词：渍水胁迫不定根侧根通气组织泌氧屏障