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结构脂质的酶法合成及应用酶工程提高其合成效果的研究进展

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轻工学报 2024年第1期39卷 1-11页

作者：赵泽鑫周灵韩美玲许源蔡俊湖北工业大学生物工程与食品学院/发酵工程教育部重点实验室/工业发酵湖北省协同创新中心/工业微生物湖北省重点实验室湖北武汉430068

基于利用脂肪酶对天然油脂进行改性生成结构脂质(Structured Lipids,SLs)可赋予油脂额外的健康属性,有效提高产品附加值,对近期报道的各类SLs酶法合成及通过酶工程技术(结构设计和固定化)提升合成效果的研究进行综述,认为,使用sn-1,3位... 详细信息

基于利用脂肪酶对天然油脂进行改性生成结构脂质(Structured Lipids,SLs)可赋予油脂额外的健康属性,有效提高产品附加值,对近期报道的各类SLs酶法合成及通过酶工程技术(结构设计和固定化)提升合成效果的研究进行综述,认为,使用sn-1,3位置专一性脂肪酶可精准合成SLs,利用分段变温反应、超临界流体反应、真空反应、超声波辅助等途径可有效抑制酰基转移,从而提高产物得率;脂肪酶的结构设计可提高其催化效率、稳定性和底物专一性,使SLs的合成效率和得率有所提升;固定化脂肪酶技术也能提高脂肪酶的反应活性和稳定性,增强其重复利用性,降低SLs酶法合成的成本。未来应针对不同SLs的结构特点,通过结构设计获得高活性、高稳定性和专一性的酶分子,结合新型固定化技术创制高性能酶制剂,以期为高效、精准的SLs酶法合成工艺的创新发展提供参考。

关键词：结构脂质脂肪酶酶法合成酶工程结构设计固定化

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木质素生物降解的脱甲基机制研究进展

微生物学通报 2024年第6期51卷 1834-1853页

作者：吴艳玲薛乐卢鹏李安东廖庆钊陈先锐肖宁谢尚县广西科学院非粮生物质能技术全国重点实验室广西南宁530007 华中科技大学生命科学与技术学院湖北武汉430074

木质素是由苯丙烷结构单元通过多种化学键交联组成的复杂芳香族高聚物。由于其结构的复杂性和异质性,使得木质素的高效降解与经济转化成为了一个世界性的难题。近年来,科学研究发现微生物特有的非特异性氧化还原体系及芳香族化合物多元... 详细信息

木质素是由苯丙烷结构单元通过多种化学键交联组成的复杂芳香族高聚物。由于其结构的复杂性和异质性,使得木质素的高效降解与经济转化成为了一个世界性的难题。近年来,科学研究发现微生物特有的非特异性氧化还原体系及芳香族化合物多元代谢降解能力,为解决木质素的资源化利用提供了新的思路和方向。由于大部分木质素衍生的芳香族单体在苯环不同位置上都含有甲氧基,使得脱甲基化成为了木质素衍生芳香族化合物代谢的关键限速步骤。本综述就近年来在木质素生物降解过程中的脱甲基生物学和酶学机制研究进行了较为全面的总结,并以利用芳香族脱甲基酶进行木质素高值转化方面的典型研究案例进行分析,阐明了微生物脱甲基过程机制解析以及新型脱甲基酶的挖掘对于木质素降解与转化的重要意义。

关键词：脱甲基酶木质素生物降解代谢工程生物质

中国地域特色食物资源道地性评价体系构建的研究

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中国食物与营养 2024年第6期30卷 29-37页

作者：刘娇张丹丹刘虹杨林东闫文杰熊海容王海英王靖湛蔚覃瑞中南民族大学生命科学学院/武陵山区特色资源植物种质保护与利用湖北重点实验室武汉430074 中南民族大学生命科学学院/生物技术国家民委重点实验室武汉430074 北京联合大学生物化学工程学院北京100101 农业农村部食物与营养发展研究所北京100081

目的:我国地域特色食物资源是实践大食物观大农业观下的多元化食物供给系统的物质基础,因此构建其道地性评价体系具有重要意义。方法:从食物资源的道地品种、道地产区特征、道地营养物质及风味物质三个维度,基于生物学、生态学、食品科... 详细信息

目的:我国地域特色食物资源是实践大食物观大农业观下的多元化食物供给系统的物质基础,因此构建其道地性评价体系具有重要意义。方法:从食物资源的道地品种、道地产区特征、道地营养物质及风味物质三个维度,基于生物学、生态学、食品科学等学科,对地域性特色食物资源的概念进行了界定,并对每个层面生物特征内容的构成、定量手段、相关信息库的建立,以及所涉及的现代生物技术进行了归纳。结果:从品种、种植条件及营养和风味三个维度构建了特色食物资源道地性评价体系,基于该体系可以从种植品种、种植条件、以及产品的营养和风味特征共三方面保证食物资源的道地性品质的真实性。结论:本研究所提出的道地性评价体系为中国地域特色食物的产业发展和质量监督管理体系提供了可借鉴的依据,为新时代下立足于大食物观、大农业观的中国特色食物资源发掘与科学利用,以及实现健康产业中的我国特色食物资源的开发与绿色制造奠定了基础。

关键词：原种原地原味道地性特色食物资源

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双金属催化剂选择氢解甘油定向制备1,3-丙二醇:活性位、构效关系及机理

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化学进展 2024年第2期36卷 256-270页

作者：杨曼焦愉翔任煜京西安理工大学材料科学与工程学院西安710048 西北工业大学生命学院生物与催化交叉研究中心西安710072

1,3-丙二醇是聚酯工业中最重要的单体之一。以甘油为原料,通过催化转化制备得到1,3-丙二醇具有重要的应用价值。本文对近年来甘油氢解制1,3-丙二醇的关键双金属催化剂研究进展进行综述,着重介绍了高效且颇具工业应用前景的Pt-W催化体系... 详细信息

1,3-丙二醇是聚酯工业中最重要的单体之一。以甘油为原料,通过催化转化制备得到1,3-丙二醇具有重要的应用价值。本文对近年来甘油氢解制1,3-丙二醇的关键双金属催化剂研究进展进行综述,着重介绍了高效且颇具工业应用前景的Pt-W催化体系。通过综述Pt-W体系中具有不同微观结构和化学环境的W物种与Pt之间的相互作用及Pt-W双位点催化甘油氢解的构效关系,总结了原位生成的B酸活性物种对催化活性、选择性和稳定性的影响,讨论了原位B酸的来源及催化机制,最后对甘油选择氢解制1,3-丙二醇的催化剂发展进行了展望。

关键词：甘油选择氢解 1,3-丙二醇双金属催化剂催化机理

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维生素B_(6)的合成代谢及其生产应用

华侨大学学报（自然科学版） 2024年第5期45卷 588-595页

作者：李丹妮郑忠亮武汉大学生命科学学院湖北武汉430072

为了得到环保、便捷且效率更高的维生素B_(6)代谢生产途径,综述了维生素B_(6)作为重要的生物活性小分子在不同生物体中参与的天然合成代谢途径及目前研究发现的偶然代谢途径;同时,总结了利用生物酶法与代谢工程生产维生素B_(6)的生物合... 详细信息

为了得到环保、便捷且效率更高的维生素B_(6)代谢生产途径,综述了维生素B_(6)作为重要的生物活性小分子在不同生物体中参与的天然合成代谢途径及目前研究发现的偶然代谢途径;同时,总结了利用生物酶法与代谢工程生产维生素B_(6)的生物合成法。结果表明:通过生物合成维生素B_(6)可以代替化学合成法,但未来仍需要研究者对代谢途径进行不断优化、筛选,以得到更高产量的维生素B_(6)。

关键词：维生素B_(6) 系统代谢工程偶然途径酶催化

碳基电催化剂缺陷工程用于CO_(2)还原反应

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新型炭材料（中英文） 2024年第1期39卷 17-41页

作者：卢衍堃程白雪战浩宇周鹏青岛大学生物多糖纤维成形与生态纺织国家重点实验室材料科学与工程学院山东省海洋生物质纤维材料及纺织品协同创新中心海洋纤维新材料研究院山东青岛266071

电催化二氧化碳(CO_(2))还原是通过电能将温室气体CO_(2)转化为高附加值化学品。碳基材料因其成本低、活性高的特点,被广泛应用于包括电催化CO_(2)还原在内的多种电化学反应中。近年来,通过缺陷工程在碳基材料中构建不对称中心优化材料... 详细信息

电催化二氧化碳(CO_(2))还原是通过电能将温室气体CO_(2)转化为高附加值化学品。碳基材料因其成本低、活性高的特点,被广泛应用于包括电催化CO_(2)还原在内的多种电化学反应中。近年来,通过缺陷工程在碳基材料中构建不对称中心优化材料的物理化学性质,提高电催化活性这一策略引起了研究人员的广泛关注。本文综述了缺陷碳基材料的类型、构建方法和缺陷表征方法,并进一步梳理了缺陷工程的优势、各种缺陷构建方法和表征方法的优缺点。最后,对缺陷碳基材料在电催化CO_(2)还原中面临的挑战和机遇进行了展望。相信本文能为缺陷碳基材料在CO_(2)还原中的发展提供针对性的建议。

关键词：缺陷工程碳基材料电催化 CO_(2)还原

再生丝素蛋白在Na+溶液中的分子聚集行为及生物学性能研究

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食品工业科技 2024年第17期45卷 65-72页

作者：应勇汪芸萱郭蕾徐玉玲张军涛许承志未本美汪海波武汉轻工大学化学与环境工程学院湖北武汉430023 湖北工程学院生命科学与技术学院特色果蔬质量控制湖北省重点实验室湖北孝感432000

目的:丝素蛋白在特定条件下的聚集行为能够影响其动力学行为及黏弹性能,进而影响丝素蛋白材料的生物学性能,因此,本文通过系统研究丝素蛋白的自组装聚集行为,进而研究增强其力学性能及生物学性能的条件。方法:以家蚕蚕茧为原料,提取制... 详细信息

目的:丝素蛋白在特定条件下的聚集行为能够影响其动力学行为及黏弹性能,进而影响丝素蛋白材料的生物学性能,因此,本文通过系统研究丝素蛋白的自组装聚集行为,进而研究增强其力学性能及生物学性能的条件。方法:以家蚕蚕茧为原料,提取制备得到再生丝素蛋白,通过浊度实验寻找最佳组装条件;丝素蛋白溶液加入Na+后,通过流变学实验研究其对动力学行为和黏弹性能的影响;通过细胞增殖实验研究丝素蛋白的生物学性能。结果:提取的再生丝素蛋白以无规卷曲结构为主;最佳体外自组装条件:浓度为4 mg/mL的溶液在70℃组装6 h;丝素蛋白溶液中加入Ca^(2+)对体外自组装起抑制作用,而加入Na^(+)可以加快自组装速率和提高组装程度,并且随着Na+浓度的增加,丝素蛋白凝胶强度逐渐增强,凝胶网络更稳定;细胞增殖实验显示,再生丝素蛋白溶液比其自组装纤维更利于细胞生长和增殖。结论:丝素蛋白的浓度、温度、组装时间和离子都会对丝素蛋白的体外自组装聚集行为产生影响,本文初步研究丝素蛋白的自组装聚集条件和生物学性能,为提高丝素蛋白作为食品包装材料的性能提供实验依据。

关键词：再生丝素蛋白自组装流变学黏弹性能组装程度

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三峡地区松林坡剖面寒武系纽芬兰统天柱山段开腔骨类化石及其微细结构

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微体古生物学报 2024年第2期41卷 93-104页

作者：赵晓芳郭俊锋贠浩宋祖晨强亚琴彭佳欣张博耀孙洁西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室长安大学地球科学与资源学院西安710054 陕西省早期生命与环境重点实验室西北大学地质学系西安710069

本文报道了湖北宜昌松林坡剖面寒武系纽芬兰统天柱山段开腔骨类骨片化石Chancelloria ***,***,Chancelloria sp.和Cambrothyra ampulliformis等2属3种及一个未定种。一些骨片的基面上保存了呈同心圆状规则分布于基孔周围的凹坑状微细结... 详细信息

本文报道了湖北宜昌松林坡剖面寒武系纽芬兰统天柱山段开腔骨类骨片化石Chancelloria ***,***,Chancelloria sp.和Cambrothyra ampulliformis等2属3种及一个未定种。一些骨片的基面上保存了呈同心圆状规则分布于基孔周围的凹坑状微细结构,该结构与软舌螺口盖肌肉附着结构的大小、形态极为相似,很可能代表了开腔骨类骨片的原生附着结构,起到辅助骨片和软体体壁连接的作用。因此,开腔骨动物很可能具有从表皮组织分化的表皮肌细胞,这证明开腔骨类应属于具表皮的基础真后生动物,而非海绵或海绵级别的动物类群。

关键词：开腔骨类附着结构天柱山段纽芬兰统三峡地区

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合成生物学产品商业化安全监管思考

生物工程学报 2024年第3期40卷 758-772页

作者：曾小美朱泽熙翁俊华中科技大学生命科学与技术学院湖北武汉430074

随着合成生物学技术的迅猛发展,很多合成生物学技术成果在多个应用领域已商业化且具有广阔市场前景。合成生物学技术制造产品(简称合成生物学产品)的商业化给人类带来了福祉,但也产生了潜在的安全风险。目前对合成生物学产品商业化(comm... 详细信息

随着合成生物学技术的迅猛发展,很多合成生物学技术成果在多个应用领域已商业化且具有广阔市场前景。合成生物学技术制造产品(简称合成生物学产品)的商业化给人类带来了福祉,但也产生了潜在的安全风险。目前对合成生物学产品商业化(commercialization of synthetic biology products,CSBP)的风险大多采用生物技术或转基因生物相关法律规范进行监管,但是由于合成生物学具有复杂性和不确定性的特点,这些法律规范不能全面监管合成生物学产品商业化的安全风险,因此制定专门监管合成生物学产品商业化安全风险的管理办法具有重要意义。本文总结了合成生物学产品在食品、医疗、农业、环境、能源和材料领域商业化现状,分析了合成生物学产品商业化存在的安全风险,梳理了欧美国家和我国对合成生物学产品商业化安全风险监管现状,并进一步提出了针对合成生物学产品商业化安全监管办法的建议,包括入市前产品分类审批和分类标识及市场主体准入严格筛选审批、入市后加强安全监管及应急处理和事故责任追究的全过程监管办法,为合成生物学产品商业化的安全提供支撑,并促进合成生物学行业健康长远发展。

关键词：合成生物学产品商业化安全风险安全监管办法入市审批