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Snβ制备工艺对其催化果糖转化生成乳酸甲酯性能的影响

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高校化学工程学报 2024年第1期38卷 105-112页

作者：蒋雨希魏茜文任傲天吕喜蕾吕秀阳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 浙江恒逸石化研究院有限公司浙江杭州311209

乳酸甲酯(MLA)是重要的生物质基平台化合物。Snβ分子筛催化生物质糖醇解制备MLA技术具有重要的工业化应用前景。针对Snβ分子筛催化剂制备工艺对其活性和重复使用性能影响的研究非常不系统、不全面等问题,详细考察了Snβ分子筛催化剂... 详细信息

乳酸甲酯(MLA)是重要的生物质基平台化合物。Snβ分子筛催化生物质糖醇解制备MLA技术具有重要的工业化应用前景。针对Snβ分子筛催化剂制备工艺对其活性和重复使用性能影响的研究非常不系统、不全面等问题,详细考察了Snβ分子筛催化剂制备过程中脱铝、浸渍和焙烧等3步的工艺参数对其结构及催化果糖转化生成MLA性能的影响。结果表明,Snβ分子筛制备过程中市售Hβ分子筛脱铝步骤需要强酸,其中硝酸较佳;Hβ分子筛的硅铝比(物质的量比(n(Si):n(Al))、酸处理过程中酸浓度、浸渍液中SnCl_(2)浓度和焙烧温度都存在较佳条件,具体为:以n(Si):n(Al)=60的Hβ分子筛为原料、经质量分数为47%的HNO_(3)脱铝、再在浓度为0.1 mol·L^(-1)的SnCl_(2)乙醇溶液中浸渍、最后在550℃下焙烧得到的催化剂具有较佳的反应活性,用该催化剂180℃下催化果糖反应6 h时MLA收率最高可达53.6%;此外,该催化剂还具有良好的重复使用性能;表征结果显示,采用上述工艺制备的催化剂,Sn可以进入β分子筛骨架。本研究可为生物质非均相催化醇解制备MLA技术的工业化提供参考。

关键词：果糖乳酸甲酯 Snβ分子筛催化剂制备工艺

利用光驱动的生物杂合系统实现CO_(2)转化生产化学品

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第5期60卷 294-303页

作者：干雅梅柴甜甜张健高聪宋伟吴静刘立明陈修来江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室江苏无锡214122 江南大学生命科学与健康工程学院江苏无锡214122

太阳能作为清洁能源之一,为缓解化石燃料枯竭和温室气体排放等问题提供了一种高效、经济、可持续的解决方案.自然界中的植物和光合微生物通过自身的光合系统收集并转化太阳能,从而生产生物燃料和生物化学品.然而,由于自然光合系统存在... 详细信息

太阳能作为清洁能源之一,为缓解化石燃料枯竭和温室气体排放等问题提供了一种高效、经济、可持续的解决方案.自然界中的植物和光合微生物通过自身的光合系统收集并转化太阳能,从而生产生物燃料和生物化学品.然而,由于自然光合系统存在光吸收范围相对较窄、光生电子在传输过程中易损耗等问题,限制了太阳能到化学品的转化效率.为了解决上述难题,科研人员模仿自然光合作用中的关键部分,探索构建人工光合系统,相关研究引起了广泛关注.本文通过将碲化镉量子点(CdTe QDs)与大肠杆菌(***)相耦合,构建了一种光驱动无机-生物杂合系统(IBPHS),用于捕获太阳能并驱动CO_(2)转化合成高价值化学品.该系统主要由光催化模块和生物催化模块组成.在光催化模块中,通过生物合成CdTe QDs进行光能捕获,并将其转化为电子.通过敲除***的Cd2+外排蛋白(ZNTA)编码基因,实现了***胞内Cd2+过量积累.通过“时空耦合”方式,并借助共聚焦显微镜、高分辨率透射电镜和X射线能谱分析,确认了CdTe QDs在***胞内的组装合成.利用紫外-可见分光光度计研究了光催化模块对光子的吸收能力.结果表明,光催化模块的吸收峰位于400-420 nm.利用瞬时光电流,评估了光催化模块的光生电子能力.实验发现,该模块可以产生0.07μA光电流,表明完成了光催化模块的构建.在生物催化模块中,将光催化模块产生的电子用于还原NAD+再生NADH.采用NADH生物传感器,分析了***胞内NADH含量,结果表明,在蓝光照射下***胞内NADH含量比黑暗条件下提高了5.1倍.在此基础上,通过表达NADH依赖型乳酸脱氢酶(LDH)将丙酮酸还原为乳酸,在蓝光光照下乳酸积累量达到了0.44 g/L,而黑暗条件下无乳酸积累,从而验证了生物催化模块的有效性.基于光催化模块和生物催化模块,进一步组装构建了IBPSH,用于驱动CO_(2)还原合成甲酸和丙酮酸.在蓝光照射下,IBPHS能够合成0.65 g/L甲酸和0.18 g/L丙酮酸,其CO_(2)利用速率分别达到51.98 mg/gDCW/h和21.92 mg/gDCW/h,超过了光合细菌.综上所述,本文利用光催化模块与生物催化模块相耦合的方式,组装构建了一种新型的人工光合系统,实现了光驱动CO_(2)还原合成高附加值化学品,为理性设计材料-生物杂合系统提供了借鉴,同时也为挖掘绿色生物制造潜力、开发太阳能化学制造平台提供参考.

关键词：人工光合系统 CO_(2)利用光能转换 CdTe生物合成 NADH再生

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SSR分子标记在百合中的研究现状与展望

分子植物育种 2024年

作者：申屠圆玥吴昀周泓夏宜平浙江大学农业与生物技术学院

百合(Lilium spp.)属于百合科百合属，是世界五大切花之一，具有球根之王美誉，还可用于盆花和庭院用花，同时具备药食用价值，是一种具极高经济价值的球根植物。本研究综述了利用SSR (Simple sequence repeat)分子标记分析百合遗传多... 详细信息

百合(Lilium spp.)属于百合科百合属，是世界五大切花之一，具有球根之王美誉，还可用于盆花和庭院用花，同时具备药食用价值，是一种具极高经济价值的球根植物。本研究综述了利用SSR (Simple sequence repeat)分子标记分析百合遗传多样性与群体结构，构建连锁遗传图谱、DNA指纹图谱，进行品种鉴定和杂种种质纯度鉴定。本研究通过对前人于百合属SSR标记的研究进行概括，重点总结了百合SSR分类、连锁遗传图谱与DNA指纹图谱，以期为今后百合定向育种提供依据，也为品种保护和引种提供参考。

关键词：百合 SSR 遗传连锁作图品种鉴定

不同闷黄时间对平阳黄汤滋味成分和品质的影响

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中国食品学报 2024年第6期24卷 297-307页

作者：楼桢优周拥军钟维标项圣翔屠幼英何普明浙江大学农业与生物技术学院茶学系杭州310058 浙江子久文化股份有限公司浙江温州325400

为了解不同闷黄时间的平阳黄汤(一种黄茶)滋味成分和品质差异,通过感官评定、生化成分测定、化学计量学分析等研究闷黄时间对黄汤滋味品质及其主要成分的影响。结果表明:在一定闷黄时间范围内,平阳黄汤表现出不同的滋味特征,样品中的水... 详细信息

为了解不同闷黄时间的平阳黄汤(一种黄茶)滋味成分和品质差异,通过感官评定、生化成分测定、化学计量学分析等研究闷黄时间对黄汤滋味品质及其主要成分的影响。结果表明:在一定闷黄时间范围内,平阳黄汤表现出不同的滋味特征,样品中的水浸出物含量和游离氨基酸总量先增加后减少,水浸出物质量比例在闷黄24 h时最高,达到54.88%,其茶汤更为鲜爽、甘醇。总儿茶素、酯型儿茶素和咖啡碱的含量随着闷黄时间增加均呈下降的趋势,而非酯型儿茶素和没食子酸有所增加。同时,基于主成分分析显示,各生化成分之间具有一定相关性,其中表没食子儿茶素没食子酸酯、表没食子儿茶素等、没食子儿茶素等,咖啡碱和茶氨酸等对黄茶滋味具有较大贡献作用,表明闷黄过程中滋味品质的变化是各种相关的化学组分共同表达的结果。根据最小偏二乘法分析模型获得标志性差异化合物没食子儿茶素、咖啡碱、没食子酸、表儿茶素和天冬酰胺等,可作为一定闷黄时间下定向加工优质平阳黄汤的指标物质。

关键词：平阳黄汤闷黄时间滋味品质主成分分析

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作物磷高效遗传改良与生物安全研究进展

农业生物技术学报 2024年第8期32卷 1909-1922页

作者：徐纪明陆宏吴忠长毛传澡浙江大学生命科学学院植物生物学研究所

磷(phosphorus, P)是植物生长发育必需的大量营养元素之一，在植物生长发育过程中发挥着不可替代的作用。植物磷养分吸收利用的生理及分子调控机制的解析，是通过遗传改良提高作物磷吸收利用效率的基础。由于砷酸盐与磷酸盐具有相似的... 详细信息

磷(phosphorus, P)是植物生长发育必需的大量营养元素之一，在植物生长发育过程中发挥着不可替代的作用。植物磷养分吸收利用的生理及分子调控机制的解析，是通过遗传改良提高作物磷吸收利用效率的基础。由于砷酸盐与磷酸盐具有相似的化学性质，在提高作物磷吸收的同时，砷酸盐的吸收也可能同时提高，因此通过遗传改良提高作物磷养分吸收效率的同时，作物砷元素含量，尤其是可食用部位的含量也需要重点关注。本文综述了植物磷吸收、转运及磷信号调控机制，磷、砷偶联吸收分子机制等的研究进展，并对目前作物磷高效遗传改良模式进行了总结，以期为作物磷高效遗传改良及生物安全评价提供参考。

关键词：磷高效遗传改良砷酸盐生物安全

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细胞核生物力学研究进展

力学进展 2024年第2期54卷 259-307页

作者：刘中乾齐颖新上海交通大学生命科学技术学院力学生物学研究所上海200240

细胞核是细胞内最大、刚度最高的细胞器,也是遗传信息储存、复制和转录的中心场所,在生命活动调节方面发挥关键作用.研究表明,生物力学因素在细胞核结构和功能的动态变化调控中至关重要.核骨架蛋白和核孔复合体作为细胞核典型的力学响... 详细信息

细胞核是细胞内最大、刚度最高的细胞器,也是遗传信息储存、复制和转录的中心场所,在生命活动调节方面发挥关键作用.研究表明,生物力学因素在细胞核结构和功能的动态变化调控中至关重要.核骨架蛋白和核孔复合体作为细胞核典型的力学响应组分,在维持细胞核形态结构的同时将细胞骨架传递而来的力呈递至染色质,进而影响染色质构象、基因表达等一系列细胞核相关活动,调控细胞功能.细胞核及其组分对应力信号的感知和转导已成为生物力学研究的前沿热点之一.为更深入地认识生理和病理状态下细胞核的力学特性,揭示其在细胞命运决定中的作用和机制,本文总结了细胞核生物力学相关的研究进展,重点介绍了细胞核骨架、核孔复合体和染色质的物理结构、力学响应过程、各组分的相互作用以及用于细胞核生物力学研究的技术进展,最后总结了细胞核与早衰综合症、神经退行性疾病和心血管疾病的关系,并对细胞核生物力学未来发展进行了展望.

关键词：细胞核生物力学机械信号转导核骨架蛋白核孔复合体染色质

沉默大豆GmATG5加速叶片衰老并增强大豆抗病性

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生物工程学报 2024年第4期40卷 1065-1075页

作者： Said M.Hashimi 黄敏君陈宇刘建中浙江师范大学生命科学学院浙江金华321004 浙江师范大学生命科学学院遗传与发育生物学研究所浙江金华321004 浙江师范大学生命科学学院浙江省特色经济植物生物技术重点实验室浙江金华321004

自噬在生物体细胞内物质循环利用及适应各种胁迫方面起着重要作用。然而,对大豆自噬途径的研究鲜有报道。本研究利用大豆豆荚斑驳病毒(bean pod mottle virus,BPMV)介导的基因沉默技术,对大豆自噬相关基因5(autophagy-related gene 5,AT... 详细信息

自噬在生物体细胞内物质循环利用及适应各种胁迫方面起着重要作用。然而,对大豆自噬途径的研究鲜有报道。本研究利用大豆豆荚斑驳病毒(bean pod mottle virus,BPMV)介导的基因沉默技术,对大豆自噬相关基因5(autophagy-related gene 5,ATG5)同源基因进行沉默。结果发现,经暗处理的GmATG5沉默植株叶片上积累过量的ATG8蛋白,说明自噬降解途径受损;与自噬途径受损相一致,暗处理的GmATG5沉默植株叶片出现明显的衰老加速的表型;另外,GmATG5沉默植株叶片中活性氧(reactive oxygen species,ROS)的积累量以及水杨酸含量显著增加,说明沉默GmATG5激活了免疫反应;抗病性分析表明,GmATG5沉默植株对大豆斑点病菌(Pseudomonas syringae ***,Psg)的抗性较空载体对照植株显著增强,但该抗病性的增强并不依赖于丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)途径的激活。

关键词：自噬病毒诱导的基因沉默免疫反应丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)

鲍鱼多糖的大孔树脂纯化工艺及其免疫调节活性分析

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食品工业科技 2024年第13期45卷 186-194页

作者：曲航吴奕刘常武杨海龙罗自生戴晨义百珍堂生物科技(浙江)有限公司浙江温州325014 温州大学生命与环境科学学院浙江温州325035 浙江大学生物系统工程与食品科学学院浙江杭州310030

目的:为提高鲍鱼多糖品质,对鲍鱼多糖的大孔树脂纯化工艺进行优化,并对纯化前后多糖的免疫调节活性分析评价。方法:以多糖保留率、蛋白质脱除率和色素脱除率的加权综合得分为指标,考察6种不同型号的大孔树脂对鲍鱼多糖的纯化效果,利用... 详细信息

目的:为提高鲍鱼多糖品质,对鲍鱼多糖的大孔树脂纯化工艺进行优化,并对纯化前后多糖的免疫调节活性分析评价。方法:以多糖保留率、蛋白质脱除率和色素脱除率的加权综合得分为指标,考察6种不同型号的大孔树脂对鲍鱼多糖的纯化效果,利用单因素实验和响应面分析法优化大孔树脂的纯化工艺条件,并通过体外细胞实验对纯化前后鲍鱼多糖的免疫调节活性进行研究。结果:HPD100的加权综合得分最高,对鲍鱼多糖的纯化效果最佳;HPD100纯化多糖的最佳工艺参数为多糖与树脂质量比1:42、吸附时间3.10 h,吸附温度35℃,在此条件下多糖保留率为97.58%±1.58%,蛋白质脱除率为30.20%±0.66%,色素脱除率为45.78%±1.01%,加权综合平均得分61.83%;体外细胞实验结果表明,纯化后鲍鱼多糖的免疫调节活性显著增强,RAW264.7巨噬细胞的增殖活力提高,NO、TNF-α和IL-6细胞因子分泌水平大幅增加。结论:本研究获得鲍鱼多糖的最佳大孔树脂纯化工艺条件,纯化后鲍鱼多糖的生物活性显著增强,可为高活性鲍鱼多糖的制备提供理论依据。

关键词：鲍鱼多糖纯化大孔树脂免疫调节活性

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水稻品种间作对甲烷排放的影响

浙江大学学报（农业与生命科学版） 2024年第2期50卷 270-279页

作者：那好为刘瑛涵赵璐峰唐建军胡亮亮陈欣浙江大学生命科学学院浙江杭州310058

作物品种多样化种植是提高农业生态系统功能的有效措施,但不同品种混合种植能否影响温室气体排放仍然缺乏研究。本研究以水稻为例,通过原位盆栽试验,研究品种间隔种植(间作)对甲烷排放的影响。以甲烷高排放品种常农粳8号、皖稻153以及... 详细信息

作物品种多样化种植是提高农业生态系统功能的有效措施,但不同品种混合种植能否影响温室气体排放仍然缺乏研究。本研究以水稻为例,通过原位盆栽试验,研究品种间隔种植(间作)对甲烷排放的影响。以甲烷高排放品种常农粳8号、皖稻153以及甲烷低排放品种苏香粳100、Ⅱ优084为供试材料,设置8个处理,包括4个水稻品种单一种植(单作),即常农粳8号单作(记作CN)、皖稻153单作(WD)、苏香粳100单作(SX)、Ⅱ优084单作(ⅡY),以及2个甲烷高排放品种与2个甲烷低排放品种间作,即常农粳8号+Ⅱ优084间作(CN+ⅡY)、常农粳8号+苏香粳100间作(CN+SX)、皖稻153+Ⅱ优084间作(WD+ⅡY)、皖稻153+苏香粳100间作(WD+SX)。间作品种按1∶1的株数比例间隔种植。结果表明,4个间作处理均能显著增加或维持水稻产量。不同间作处理的甲烷排放通量存在显著差异,与期望值相比,CN+SX处理显著降低甲烷的排放,而CN+ⅡY、WD+ⅡY处理则显著增加甲烷排放。与甲烷高排放品种的单作处理相比,苏香粳100与2个甲烷高排放品种间作时均能显著降低生长季土壤产甲烷古菌mcrA基因平均丰度,但Ⅱ优084仅在与皖稻153间作时有显著作用。除CN+SX外,其余3个间作处理下生长季土壤甲烷氧化菌pmoA基因平均丰度均显著低于所对应的单作处理。本研究认为可以通过水稻品种间作在获得增产的同时降低甲烷排放,但品种间作组合需要仔细筛选。

关键词：水稻品种间作甲烷排放产甲烷古菌甲烷氧化菌水稻产量

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