复合诱变条件优化结合过表达乳酸脱氢酶高效合成苯乳酸

乳酸菌(lactic acid bacteria,LAB)作为新型生物防腐剂苯乳酸(phenyllactic acid,PLA)的天然生产菌,在自然界中普遍存在,但由于其胞壁较厚、机械强度较大,导致外源基因难以导入。为使LAB自身高效合成PLA,该研究以实验室筛选的乳酸片球菌(Pediococcus acidilactici GM)作为出发菌株,采用复合诱变选育出活力更高、产量更大的突变菌株,即先采用常压室温等离子体(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)诱变50 s,再采用0.8%硫酸二乙酯(diethyl sulfate,DES)诱变25 min,并在培养基中加入PLA以提高菌株抗性,进行摇瓶发酵验证和遗传稳定性验证。为解决外源基因难导入的问题,使外源DNA得到高效转化,该研究通过单因素试验对氨基酸、缓冲液、溶菌酶、菌体生长状态和电转化参数进行优化,得到最优电转化条件:添加0.75%L-苏氨酸的MRS培养基培养菌体至OD600=0.8,使用洗涤缓冲液Ⅲ(0.5 mol/L蔗糖,7 mmol/L Na_(2)HPO4,7 mmol/L NaH_(2)PO_(4),20 mmol/L MgCl_(2))洗涤菌体,溶菌酶浓度30 mg/mL于37℃处理菌体30 min,电场强度20 kV/cm。为进一步提高LAB合成PLA的产量,本研究利用基因工程手段,将质粒载体pMG36e自带启动子P32(强度低)替换为Pldh(强度高),构建L型乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)过表达质粒,并在最优电转化条件下成功转化于P.acidilactici GM中,实时定量聚合酶链反应(real-time quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)分析表明LDH基因ldh表达上调,经过5 L罐发酵培养,添加苯丙酮酸(phenylpyruvic acid,PPA)后,PLA产量提高至56.3 g/L,转化率提高至94.8%。

绿色可持续发展背景下的“分子生物学”课程教学改革探讨

“分子生物学”是生物医学类专业中较基础和抽象的一门学科,知识点繁杂且学科交叉甚多。在当前国家倡导进行安全有效绿色可持续发展与制造的背景下,跨学科研究者群体日渐庞大,使得“分子生物学”课程受众学生的专业面更为广泛。结合当下背景,对该学科进行探讨,指出跨学科及不同阶段学生所面临的挑战以及课程教学中存在的问题,并提出了相应的教学改革建议与措施,以期能够促进“分子生物学”教学效果的提升、学生的综合发展以及师生之间的相互成就。

提高细胞渗透性策略的研究进展

由细胞壁、周质空间、细胞膜等微生物被膜组分形成的渗透屏障,限制了微生物细胞对底物、产物和辅助因子的转运,导致微生物细胞催化反应效率低下。降低细胞的屏障阻碍可以促进细胞对营养物质的吸收和胞外产物的释放,从而降低反馈抑制作用、提高细胞催化效率。基于此,针对如何提高细胞渗透性以增强细胞表面传质的研究成为热点,文章综述了近年来在提高细胞渗透性方面所采用的方法及相关应用。

自回热精馏降低甲苯二异氰酸酯(TDI)水解氯含量工艺流程构建及优化

针对目前精馏法处理TDI水解氯废水能耗高和能量利用率低的问题,以某化工厂TDI含氯废水为研究对象,建立自回热精馏技术提纯工艺。含有TDI及水解氯等重组分的原料液经进料泵送至产品塔进行连续精馏,从顶部分离出TDI产品,冷凝的物料进入回流罐,冷凝成液相也进入回流罐,再通过回流泵一部分回流入塔,另一部分采出,采出的TDI产品输送出界区。塔釜采出TDI和少量水解氯重组分,通过塔釜泵采出后输送出界区。采用Aspen Plus V11流程模拟软件对此流程进行模拟,确定了最优进料位置选第10块塔板,理论塔板数为15块塔板,回流比为1.0,塔顶基本没有水解氯存在,达到了要求的塔顶TDI含量≥99.90%、水解氯含量≤0.001 5%。基于自回热精馏降解TDI生产水解氯技术,仅需192 kW的电耗即能维持整个装置的正常运行,运行费用从614.4万元降为214.7万元,每年可降低65.06%的成本。