“食品添加剂”课程线上线下多维互动教学模式的探索

食品添加剂是现代食品工业的基础,被誉为“现代食品工业的灵魂”,“食品添加剂”课程作为高校食品类专业学生的重要专业选修课之一,具有知识点繁杂且关联度低、实际应用性强等特点。本文提出以学生为中心,以互动教学理论为基础,从多层次课堂互动教学、多角度团队互助学习、多主体互相评价体系3个方面,探索基于线上线下融合的多维度互动教学创新模式。通过精炼教学内容,丰富互动形式,优化评价体系等方式,提炼课程知识点,激发学生的主观能动性、培养实践能力和创新精神,提高教学考核质量,实现“食品添加剂”课程在教学质量和教学能力的双向提升。

一种腈水解酶的高通量筛选方法

水解腈的酶类(腈水解酶或腈水合酶/酰胺酶)在制药行业中生产有机羧酸及其衍生物方面有着广泛的应用,为了获得较多的酶源,建立高通量筛选方法是非常必要的。今利用改进的羟肟酸铁分光光度比色法建立了一种简单、快速、高通量的筛选方法,同时利用产酶菌株Rhodococcus sp.CCZU10-1静息细胞催化反应来进行方法的准确性验证。并且通过与液相色谱法检测结果进行对比,结果表明羟肟酸铁比色法对有机羧酸的检测具有较高的准确性。因此,建立的高通量筛选方法在产腈水解酶微生物筛选及应用方面有很大应用前景。

微生物降解氰化物

氰化物对生物有机体有剧毒。目前 ,已有很多处理氰化物的物理化学方法 ,生物技术为氰化物的降解提供了一条新的思路。笔者介绍了氰化物的分类、来源及其处理技术 。

一株烟腈水解酶菌株的筛选及其催化特性初步研究

利用富集培养技术筛选获得一株高活性烟腈水解菌株Rhodococcus sp.CCZU10-1。经研究,最适产酶培养条件和催化反应条件为:碳源为葡萄糖(10 g/L),氮源为酵母蛋白胨(10 g/L)与酵母膏(5 g/L),诱导剂ε-己内酰胺(2.0 mmol/L),培养温度为30℃,初始培养pH值为7.0,最适催化反应温度和pH值分别为30℃和7.0。分批补料烟腈10批,烟酸的累计浓度为927 mmol/L。

腈水解酶在羧酸合成中的研究进展

有机羧酸是有机合成中的重要中间体,用腈水解酶催化有机腈实现有机羧酸的合成不仅具有反应条件温和、污染少和易处理等优点,而且更重要的是能实现一般化学法所不能达到的高度化学、区域和立体选择性。综述了腈水解酶的来源、特性和作用机理,介绍了腈水解酶在有机合成中的研究进展以及该酶在工业上的应用前景。

生物工程专业实验教学的改革与探索

生物工程专业实验是培养学生实验能力和工程实际能力的重要环节,针对实验教学的目标,对实验教学方法进行了探索。通过调整实验教学设置,优化实验教学内容和改进实验教学体系,从而达到提高实验教学质量的目的。

沸石固定化细胞降解氰化物的初步研究

从污染土壤分离出一株高效降氰菌0205301,将该菌株的细胞固定在沸石载体上,细胞具有机械强度高、可重复使用、与产物易分离等优点.对固定化细胞降解CN-质量浓度为50mg/L的废水进行了研究,得出了反应最佳条件为温度30℃、pH8.0、反应时间6h,CN-降解率达到99.4%.

产碱杆菌ECU0401催化拆分扁桃酸及其衍生物

从土壤中分离的1株产碱杆菌Alcaligenes sp.ECU0401具有扁桃酸脱氢酶活性,可以以扁桃酸、苯甲酰甲酸或苯甲酸为唯一C源生长,并且具有较高的脱氢酶活力。以外消旋扁桃酸为C源,采用分批补料策略培养(或反应)99h,扁桃酸累计投入量为30.4g/L,(S)-(+)-扁桃酸被完全降解,(R)-(-)-扁桃酸回收产率为32.8%,对映体过量值(e.e.)>99.9%。利用静息细胞作为催化剂不对称降解外消旋扁桃酸的氯代衍生物,制备获得光学活性的(R)-(-)-邻氯扁桃酸、(S)-(+)-间氯扁桃酸和(S)-(+)-对氯扁桃酸,光学纯度均超过99.9%e.e.。

一株乙二醇氧化酶菌株的筛选及催化特性的初步研究

利用富集培养技术从土壤中筛选获得1株高活性二醇氧化活性菌株Brevibacterium sp.CCZU12-1。以Brevibacterium sp.CCZU12-1静息细胞为催化剂,最适催化反应温度、反应pH和金属离子添加量分别为30℃、6.5和Mn2+0.1 mmol/L。在最佳条件下,转化200 mmol/L乙二醇24 h,羟基乙酸的产率为94.6%,分批补料乙二醇5批,羟基乙酸的累积浓度为972 mmol/L。

重组E.coli CCZU-K14高效合成(S)-3-羟基-4-氯丁酸乙酯研究

为了避免在反应过程中加入昂贵的辅酶因子NAD+及有效地转化4-氯乙酰乙酸乙酯(COBE)合成(S)-3-羟基-4-氯丁酸乙酯((S)-CHBE),在水相反应体系中加入L-谷氨酰胺(200mmol/L)以提高重组E.coli CCZU-K14细胞内NADH的浓度以及催化活性。当与不添加L-谷氨酰胺相比,添加L-谷氨酰胺后催化活性提高了1.1倍。进一步,在含L-谷氨酰胺(200mmol/L)反应体系中加入了β-环糊精(n(β-环糊精)∶n(COBE)=0.4∶1)。与不添加β-环糊精相比,添加β-环糊精后E.coli CCZU-K14催化活性提高了1.35倍。在L-谷氨酰胺-β-环糊精-水反应体系中,催化还原3 000mmol/L COBE反应12h,(S)-CHBE(>99%e.e.)的产率达到94.9%。总之,研究结果为生物催化不对称高效合成(S)-CHBE工业化生产奠定了基础。

以专业认证导向的生物制药概论教学改革与探索

以专业认证为契机,设置了《生物制药概论》课程教学目标。通过选用合适的教材,修订教学大纲,优化教学内容,设置双语教学及讨论式教学,教学质量明显提高。

一株降氰细菌的筛选及其转化特性初步研究

从污染土壤中分离一株高效降氰菌株DN25,经表型分析和16SrDNA分析,初步判断为产碱杆菌(Alcaligenessp.)。该菌株耐氰能力强,能在氰浓度达1000mg/L的环境中生长。其生长和转化的最佳温度和pH分别为30℃和8.0,10h对氰浓度为500mg/L的溶液转化率可达到99%。同时菌株也可有效转化亚铁氰化钾,对于氰浓度相当于500mg/L的亚铁氰化钾液,12h的转化率可达到96%。

沸石固定化细胞降解氰化物的实验研究

利用本实验室保藏的一株产碱杆菌DN25作为降氰菌株,以沸石为载体进行固定化,研究了固定化细胞的降解特性。实验表明采用吸附生长法能有效实现菌株DN25在沸石上固定化,生物固定量可达到0.228g干细胞·(gzeolite)?1。固定化细胞的最适降解温度为30℃,最适pH为8.0,与游离细胞基本一致。将固定化细胞分别用于50mgCN?·L?1和500mgCN?·L?1的含氰液的降解,发现对于低浓度含氰废水固定化细胞的初始降解率仅为游离细胞的一半,而对于高浓度氰废水,固定化细胞的降解速率与游离细胞基本相同。固定化细胞可重复使用10天,降解率仍能达到90%。

离子液体的性能及应用

离子液体不仅可用作环境友好的"绿色溶剂",而且在生物合成和有机反应中能表现出特殊的催化、促进效应。在介绍离子液体种类、性质、合成方法的基础上,重点综述离子液体功能化方法、离子液体/超临界CO2体系和其在生物催化反应中应用的最新研究进展。

离子液体系中原位酶解高效糖化玉米秸秆

合成了14种具有代表性的离子液体,从中筛选了具有较好秸秆溶解能力和环境友好特性的室温离子液[Meim]DMP。该离子液体可以高效处理秸秆,并且可以进行原位酶解糖化,比未处理秸秆的糖化率提高了2.4倍,实现了天然纤维素材料利用的绿色转化工艺。而且,经过原位酶解之后离子液体[Meim]DMP可以有效地回收使用,重复使用5次后仍然保持很好的性能。

一株脂肪酶产生菌及其脂肪酶催化性质的初步研究

从各种含油脂的土壤中筛选分离到一株高选择性拆分(R,S)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯[(R,S)-HPBE]的产脂肪酶菌株CF-12,经形态观察、生理生化试验和16S rDNA序列分析,鉴定该菌为沙雷氏菌属(Serratia sp.)。对菌株CF-12产脂肪酶的发酵条件进行了初步优化,确定最适产酶条件为:蔗糖5 g/L,酵母粉10 g/L,金属离子Mg2+0.75 mmol/L,发酵培养24 h,脂肪酶活性可达20.1 U/mL。该脂肪酶最适反应温度和pH值分别为40℃和7.0。利用冻干酶粉拆分(R,S)-HPBE 15 h,(R)-HPBE产率达39.6%,ee=90.8%。

两相体系中固定化黏红酵母CCZU-G5催化合成(R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯

通过筛选得到一株高立体选择性还原2-氧代-4-苯基丁酸乙酯(OPBE)合成(R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯[(R)-HPBE]的菌株并鉴定为黏红酵母。研究了在异辛烷/水两相体系中固定化黏红酵母CCZU-G5不对称还原OPBE合成(R)-HPBE的反应条件。结果表明最适的反应条件为:在异辛烷比例为10%条件下,底物浓度为100mmol/L,催化剂用量为0.45 g/mL,辅底物为40 g/L的葡萄糖。在建立的反应体系中反应16 h,(R)-HPBE产率最高,达83.5%,e.e.值99%以上。固定化酵母经7次重复使用后,产率和e.e.值分别维持在70%和99%以上。

一种3-氰基吡啶水解酶产生菌的高通量筛选策略及应用

利用改进的羟肟酸铁分光光度比色法建立了一种简单、快速、高通量的腈水解酶筛选方法。应用该方法从土壤中筛选获得1株具有3-氰基吡啶水解酶活性的菌株CCZU10-1,经16S rDNA序列分析,鉴定该菌为红球菌属Rhodococcus sp.;同时确定了最适反应温度、pH和金属离子添加剂分别为30℃、7.0和Ca2+(0.1 mmol/L)。在最适催化反应条件下,催化转化50 mmol/L烟腈36 h,烟酸的产率可达到93.5%。

固定化沙雷氏菌脂肪酶拆分(R,S)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯

利用海藻酸钙-戊二醛交联法对本实验室筛选到的一株能选择性拆分(R,S)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯〔(R,S)-HPBE〕的沙雷氏菌脂肪酶进行固定化,并对固定化脂肪酶的酶活和拆分条件进行了研究。结果表明,最适反应温度为50℃,pH=7.0,底物浓度40 mmol/L,ρ(酶液)=200 g/L,在该条件下,反应10 h后,(R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯〔(R)-HPBE〕产率达93.4%,光学纯度(e.e.)为96.2%。连续反应12批次,固定化脂肪酶仍可使(R)-HPBE产率维持在80%以上。

黏红酵母CCZU-G5选择性加氢柠檬醛合成香叶醇

以黏红酵母CCZU-G5为菌株,通过对菌体培养时间、辅底物葡萄糖浓度、底物柠檬醛初始用量、菌体浓度及反应时间等条件的研究,考察其对柠檬醛选择性加氢反应的影响。结果表明,当培养28 h后,菌体达到对数生长期末期,此时菌体数量及活力处于较高水平。利用此时的菌体进行加氢反应过程中,最佳反应条件为:辅底物葡萄糖浓度40 g/L,底物柠檬醛添加浓度4 g/L,菌体浓度0.4 g/mL,反应时间22 h。在此条件下,柠檬醛转化率及对香叶醇的选择性分别达88.6%与95.2%。此研究为生物合成香叶醇的工业化奠定基础。