中试实验室大型仪器设备使用绩效评价体系建立与实践

如何建立合理有效的大型仪器设备使用绩效评价制度,切实提高高校公共服务平台中仪器设备的使用效率是实验室管理人员开展研究的重要课题。分析当前高校大型仪器设备使用绩效评价存在的主要问题,结合中试设备的特点,提出构建基于中试服务为主的大型仪器设备使用绩效评价体系。实践表明,新的评价体系能较好地提升大型仪器设备的使用效益,也能为同类单位绩效考核提供新思路。

嘉宝果酒自然发酵过程中品质及抗氧化分析

为探究嘉宝果酒在自然发酵下的品质及特征香气变化,对不同发酵阶段嘉宝果酒的理化性质、总酚含量、体外抗氧化能力以及挥发性物质进行分析。结果表明,随着发酵时间的增加,嘉宝果酒酒精度逐步上升,总糖含量逐渐下降,总酸、总二氧化硫和游离二氧化硫含量在发酵前期显著升高,中后期趋于平稳。发酵37 d后嘉宝果酒的总酚含量、总抗氧化能力和清除DPPH能力均高于发酵前。主要挥发性物质由酯类、醇类、酸类、烯类组成,与原汁相比,发酵末期挥发性物质的种类增加。香气活度值(OAV)和主成分分析(PCA)结果表明,异戊醇、正己酸乙酯等是嘉宝果酒的主要风味化合物。自然发酵改善了嘉宝果酒的理化性质,提升了抗氧化活性,也赋予了特征性香气。

“四位一体”实验室安全管理体系构建与实践

国家工程研究中心是国家科技创新体系的重要组成部分,也是新时期国家战略科技力量。基于多年来对粮食发酵与食品生物制造国家工程研究中心实验室安全工作的研究和实践总结,不断完善安全责任体系,强化培训及安全文化建设,梳理主要风险源,建立准确的危险源分布清单。多措并举,共筑安全防护屏障,以查促安,夯实安全管理成效,奖罚分明,调动激发全员安全责任意识,构建“四位一体”实验室安全管理体系,助力国家工程研究中心科研发展。实践表明,在此管理体系下,有效控制了安全风险,明显提升了全体师生的安全意识,大幅改善了实验环境和安全状况,实验室安全管理工作成效明显。

酸啤酒酿造用乳酸菌的筛选及应用

乳酸菌及其代谢产物在食品、医药领域有着极其重要的应用价值,但啤酒中的酒精和异α-酸会抑制乳酸菌的活性,限制了其在啤酒中的应用。筛选获得对酒精和异α-酸皆具良好耐受性和良好的体外益生潜力的乳酸菌,对开发乳酸菌啤酒具有重要意义。通过从酒花颗粒、啤酒发酵液和酸奶中分离得到若干株乳酸菌,对其进行酒精和异α-酸耐受性筛选,并结合其体外益生潜力评价其疏水性、人工胃液和人工肠液存活率分别达到81.6%(正辛烷)、77.6%(2 h)和92.4%(2 h),确定乳酸菌J6为啤酒酿造用乳酸菌。通过16S rDNA序列分析,鉴定其为植物乳杆菌J6。将该菌株应用于工坊啤酒,与对照啤酒相比,2种啤酒的发酵度和酒精度都没有显著性差异(P>0.05),但乳酸菌啤酒具有较高的乳酸菌活菌数(7.34 lgCFU/mL),且口感酸甜,有更高的果香味,总高级醇和总酯分别达到了149.25和47.60 mg/L。筛选得到的乳酸菌,可以进一步拓展乳酸菌在发酵食品中的应用,丰富工坊啤酒的品类。

降解花生粕中黄曲霉毒素菌株的筛选及其在发酵酶解偶联工艺中的应用

本研究从污染AFB 1严重的花生粕中筛选出一株能够高效降解AFB 1的菌株,根据形态特征、16S rDNA序列比对鉴定目的菌株,确定其为枯草芽孢杆菌,命名为Bacillus subtilis Y-6。通过添加筛选出的枯草芽孢杆菌,利用微生物发酵结合复合酶制剂的生物偶联工艺处理花生粕,比较处理前后花生粕中AFB 1含量的变化。研究表明,处理前AFB 1含量为142.6μg/kg,处理后仅为8.1μg/kg,AFB 1的去除率达到94.3%,大大提升了花生粕的饲用安全性。

菌酶协同改善花生粕的饲用品质

花生粕是重要的蛋白饲料原料,但由于其氨基酸不平衡,特别是精氨酸与赖氨酸比例严重失衡(精氨酸与赖氨酸含量比值在3~4,理想的精氨酸与赖氨酸含量比值为1.0),限制了其在动物养殖中的应用。研究了复合酶预处理结合乳酸菌发酵花生粕对其品质的改善。结果表明:经菌酶协同处理后,花生粕粗蛋白质含量由46.4%提高至50.6%,大分子蛋白明显降解为小分子蛋白,酸溶蛋白质含量由2.3%提高至17.8%,多肽含量由1.6%提高至15.7%,蛋氨酸和赖氨酸含量分别提高了77.1%和42.0%,精氨酸降解率为18.7%,精氨酸与赖氨酸含量比值从3.7降低至2.1,总酸含量由0.6%提高到4.7%,其中乳酸含量由0.64 mg/g提高至14.63 mg/g。菌酶协同处理后的花生粕抗氧化性明显增强,其中每克菌酶协同处理后的花生粕对羟自由基的清除能力与171.6 mg VC相当,比花生粕(与47.6 mg VC相当)提高了2.6倍。

丁酸梭菌的筛选及其胞外多糖抗氧化性的研究

通过改良丁酸梭菌筛选培养基,提高了丁酸梭菌的筛选效率,获得1株高产胞外多糖(exopolysaccharide,EPS)的丁酸梭菌RO-07。进一步研究丁酸梭菌RO-07的肠道耐受性和抗生素敏感性,结果表明,该菌株对质量浓度为0.5～4 g/L的牛胆盐具有良好的耐受性,对人工胃液和人工肠液有较好的耐受性,对氨基糖苷类抗生素的耐药性较强。对丁酸梭菌EPS的抗氧化特性研究表明,终质量浓度为0.33 mg/mL的EPS对·OH的清除活性达到75.2%,对O^-_2·清除能力达到95%,具有很强的抗氧化性。

基于转录组学的酿酒酵母耐酸机制解析

酿酒酵母的耐酸特性在果酒生产中至关重要,但目前其应对酸胁迫的生物学机制仍不清楚。该研究以2株酿酒酵母(ET008-c54和ET008)为研究对象,分别提取总RNA后进行转录组测序分析,并考察不同pH条件下2菌株的细胞活力及利用不同的分析方法对ET008-c54发酵性能参数(菌体浓度、葡萄糖含量、生物量、乙酸含量、乙醇含量、甘油含量、麦角甾醇含量和H+-ATPase活性)进行测定。转录组学结果表明,688个差异表达基因中,其中364个基因转录水平上调,324个基因转录水平下调。差异表达基因的GO富集和KEGG通路富集表明,这些基因主要涉及细胞膜的组成及生理功能、麦角甾醇合成、亚铁吸收等多条代谢途径。通过对差异表达基因的进一步分析,最终确定了8个与耐酸性有关的重要基因。另外,ET008-c54在细胞活力、生长速率和代谢产物等方面表现出良好的发酵性能。ET008-c54具有很强的耐酸性,为高酸度水果酒的酿造提供了广阔的前景。这些发现为酿酒酵母的的遗传改良提供了方向,同时为果酒的高效发酵提供了重要的理论依据。

精油纳米乳液对禾谷镰刀菌的抑制作用

禾谷镰刀菌及其产生的真菌毒素会对谷物的质量与安全造成严重危害,开发绿色抗真菌剂是保障食品安全的需要。采用高速搅拌结合高压均质的方法制备4种植物精油纳米乳液,考察其对禾谷镰刀菌生长、脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol, DON)及其衍生物产生的抑制作用。结果表明,乳液各组分质量分数分别为1%卵磷脂、8%油相[丁香油及山苍子油为纯精油,肉桂油和牛至油为精油与中链甘油三酯(medium chain triglycerides, MCT)以1∶1比例混合]及91%的去离子水,丁香油乳液、肉桂油/MCT乳液、牛至油/MCT乳液和山苍子油乳液皆为单峰分布,平均粒径分别为116.9、168.5、206.0和203.9 nm,4种乳液在21 d内展现出较好的储存稳定性;4种乳液均对禾谷镰刀菌生长和真菌毒素的产生具有一定的抑制作用,其中40 mg/g的肉桂油/MCT乳液对禾谷镰刀菌菌丝抑制率达66.2%,1.5 mg/g的质量分数下对真菌生物量的抑制率可达98.9%,0.3 mg/g的质量分数对DON和15-乙酰基脱氧雪腐镰刀菌烯醇(15-acetyl-deoxynivalenol, 15ADON)的抑制效果即可达98.8%和96.6%。

双歧杆菌BB12胞外多糖发酵条件优化及抗氧化活性研究

为提高双歧杆菌BB12胞外多糖(exopolysaccharide,EPS)的产量,并探究其抗氧化活性,该文通过单因素试验分析初始p H值、培养温度和培养时间对胞外多糖产量的影响,在此基础上通过响应面法进一步优化发酵工艺参数,并对胞外多糖的还原能力、·OH和·O2-的清除作用进行了研究。结果表明,最优发酵条件修正后为:初始p H值8、培养温度37℃、培养时间101 h。在此条件下进行发酵验证,得到的胞外多糖产量为(131.6±0.82)mg/L。体外抗氧化性试验表明双歧杆菌胞外多糖具有还原能力,对·OH和·O2-的50%清除浓度(IC50)均低于抗坏血酸(Vc)。为双歧杆菌胞外多糖的大规模生产及抗氧化机制的研究提供了可靠的理论依据。

调神针法联合补肾活血疏肝汤治疗帕金森病伴抑郁的临床疗效

目的探讨调神针法联合补肾活血疏肝汤治疗帕金森病伴抑郁患者的临床疗效。方法选取2019年3月—2021年3月医院收治的108例帕金森病伴抑郁患者,依照随机数表法分为观察组和对照组。对照组采用多芭丝肼片配合普拉克索治疗,观察组在对照组的基础上另给予调神针法联合补肾活血疏肝汤治疗,两组治疗时间均为3个月。比较两组患者帕金森病综合评分表(unified Parkinson’s disease rating scale,UPDRS)评分,汉密尔顿抑郁量表(Hamilton Depression Scale,HAMD)评分,中医症状评分,临床疗效,血清人软骨糖蛋白39(human cartilage glycoprotein-39,YKL-40),脑源性神经营养因子(rain-derived neurotrophic factor,BDNF)水平及不良反应。结果治疗后两组患者UPDRS-Ⅰ、UPDRS-Ⅱ、UPDRS-Ⅲ、UPDRS-Ⅳ评分较治疗前均降低(P<0.05),且观察组均低于对照组(P<0.05);治疗后两组患者HAMD评分和中医症状评分较治疗前均降低(P<0.05),且观察组均低于对照组(P<0.05);观察组总有效率较对照组更高(P<0.05);治疗后两组患者血清YKL-40水平较治疗前均降低(P<0.05),且观察组低于对照组(P<0.05),两组患者血清BDNF水平较治疗前均升高(P<0.05),且观察组高于对照组(P<0.05);两组不良反应发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论调神针法联合补肾活血疏肝汤治疗帕金森病伴抑郁患者可以改善临床症状,疗效确切,同时可以减轻炎症反应,促进认知功能恢复,安全可靠。

结晶麦芽的制备工艺优化及其品质分析

结晶麦芽作为重要的特种麦芽,可以赋予啤酒多样的风味和独特的口感。该文选取不同发芽时间的绿麦芽为原料,比较糖化后还原糖和游离氨基氮含量的变化,确定用于制备结晶麦芽的绿麦芽,优化绿麦芽的预糖化与焙焦工艺,制备结晶麦芽,并分析其常规理化指标与风味特征。结果表明,选择发芽84 h的绿麦芽为原料,调节预糖化水的pH值为3.36,蛋白质休止温度为60℃,糖化温度为71.1℃,预糖化结束的绿麦芽游离氨基氮与还原糖含量分别达到142.4 mg/L与26.2 g/L。由此制备的结晶麦芽结晶率98%,且麦芽内部结晶均匀,风味物质含量达到1265μg/L,比普通商品结晶麦芽提高了98.3%,主要风味物质为醛类。该研究为国产优质结晶麦芽的规模化生产奠定了基础。

适用于黄酒米浆水处理的酵母菌的筛选

在黄酒酿造中浸米工序产生大量的米浆水,其pH低但营养丰富,COD含量很高,直接进行废水处理造成较高的环保成本负担。为回收利用米浆水资源,从环境中分离了108株产色素酵母菌,以pH 3.5培养时的生物量和色素产量为指标,筛选到5株较优酵母菌,进一步考察在米浆水中培养的细胞数,色素产量和COD降解率,最终筛选得到菌株R-70。根据菌株形态和生理学特征以及26S rDNA序列分析,鉴定为近玫色锁掷酵母(Sporidiobolus pararoseus)。R-70菌株在米浆水中的发酵实验结果显示:随着培养时间的增加,pH值和氨态氮质量浓度不断升高。培养36 h酵母数达到最大7.8×10~7/mL,色素量在44 h达到5.26 mg/L,44 h COD去除率达到最大91.12%,是一株性能良好的酸浆水利用菌株。

CRISPR/Cas9介导的低产尿素黄酒酵母工程菌的构建

通过代谢工程改造构建低产尿素的酿酒酵母工程菌,从根源上减少黄酒发酵液中尿素的含量及氨基甲酸乙酯(ethyl carbamate,EC)的形成。该研究利用融合PCR构建DUR3过表达组件“HOL-PGK1p-DUR3-PGK1t-HOR”,通过CRISPR/Cas9介导的基因组编辑技术转化酿酒酵母S.cerevisiae Na DUR1,2-Δcar1,在敲除CAR1和过表达DUR1,2基因的基础上过表达DUR3基因,获得工程菌S.cerevisiae Na DUR1,2/DUR3-Δcar1。实验室黄酒发酵实验结果表明,与亲本菌株S.cerevisiae Na相比,工程菌S.cerevisiae Na DUR1,2/DUR3-Δcar1所酿黄酒发酵液中尿素含量降低了92.1%,EC含量降低了58.6%;与出发菌株S.cerevisiae Na DUR1,2-Δcar1相比,工程菌S.cerevisiae Na DUR1,2/DUR3-Δcar1所酿黄酒发酵液中尿素含量降低了43.4%,EC含量降低了16.2%。过表达DUR3的工程菌S.cerevisiae Na DUR1,2/DUR3-Δcar1具有“尿素吸收”的能力,减少EC的形成。借助CRISPR/Cas9系统,构建的酵母工程菌无外源抗性基因的引入,具有工业化应用的潜在可能性。

解淀粉芽孢杆菌胞外多糖对乳酸菌生长及代谢的调控作用

研究解淀粉芽孢杆菌JN4的胞外多糖(exopolysaccharide, EPS-JN4)对乳酸菌生长及代谢的调控作用,有利于阐明EPS-JN4定向增殖乳酸菌的作用机制。采用PCR-变性梯度凝胶电泳技术分析EPS-JN4的定向增殖作用,并考察其对主要乳酸菌生长、主要代谢产物、肠道耐受性和表面疏水性的影响。EPS-JN4可以定向增殖罗伊氏乳杆菌,其对罗伊氏乳杆菌JN125的前期增殖速度较葡萄糖慢,但最高菌浓为葡萄糖的5.25倍,代谢产物中乳酸和醋酸含量则较葡萄糖分别降低了12.2%和32.4%。EPS-JN4增殖的罗伊氏乳杆菌JN125的肠道耐受性和表面疏水性显著提高,对其原因初步分析表明细胞膜蛋白和脂类物质含量提高了40.8%和105.7%,细胞膜组成中的十八碳脂肪酸和不饱和脂肪酸显著提高。EPS-JN4可以作为潜在的益生元,用于调节动物肠道健康。

高产抑制大肠杆菌血凝性的胞外多糖的解淀粉芽孢杆菌

产肠毒素大肠杆菌(enterotoxigenic Escherichia coli, ETEC)是一类引起断奶仔猪腹泻的重要病原菌,筛选获得高产抑制ETEC血凝性胞外多糖的芽孢杆菌可以有效预防这类动物疾病。该研究从健康动物粪便中分离获得芽孢杆菌,比较分析芽孢杆菌胞外多糖产量及其抑制ETEC血凝性的能力,最终筛选获得1株多糖产量大于20 g/L,多糖质量浓度在4 mg/mL时就能抑制ETEC血凝性的芽孢杆菌JN4。体外益生潜力评价发现,其芽孢生成率高,萌发率高,具有很好的耐受人工肠、胃液能力,对大部分常规抗生素敏感。通过生理生化及16 S rRNA序列分析,鉴定其为解淀粉芽孢杆菌JN4。

Lg-Flo1蛋白N端的诱导表达及活性研究

研究了Lg-Flo1蛋白N端的诱导表达条件及与甘露糖的结合活性。将构建的巴氏酵母Lg-FLO1基因N端序列的重组表达载体pETFL1进行双酶切验证,转化大肠杆菌BL21(DE3),通过菌落PCR鉴定阳性转化子,并进行诱导表达,利用SDS-PAGE检测不同诱导条件对目的蛋白N-Lg-Flo1表达的影响,并对目的蛋白进行变性溶解、纯化、复性及活性测定。结果表明,酶切证实重组表达载体含有N-Lg-FLO1基因片段;在LB培养基中的表达量高于TB培养基;和IPTG相比,乳糖诱导同样可以表达含量较高的目的蛋白且成本较低。以乳糖作为诱导剂,终质量浓度为0.2g/L,诱导温度37℃,诱导6h,目的蛋白的表达量均高于30%;荧光光谱分析表明,复性后的N-Lg-Flo1蛋白具有与甘露糖结合的活性。该研究为大规模生产絮凝蛋白并以此为原料制备糖的特异性吸附剂奠定了基础。

餐厨垃圾发酵产乳酸菌种的筛选、鉴定及应用

从餐厨垃圾有机肥样品中筛选能够发酵餐厨垃圾产乳酸的菌株。经过平板分离纯化、形态观察及生理生化鉴定,获得了6株形态各异的单菌株。通过比较各菌株对温度、盐度和酸碱度的耐受性,最终确定M4、M5和M6为潜力菌株。经过分子生物学鉴定,确定菌株M4、M5和M6分别为乳酸片球菌、干酪乳杆菌和植物乳杆菌。将这3株菌株等比例制成复合菌剂作为菌种与枯草芽孢杆菌混合接种用于餐厨垃圾乳酸发酵实验,发现该复合菌剂能明显提高乳酸产量(约63.6%),且缩短发酵时间(约1/3)。该复合菌剂可用于餐厨垃圾处理工业,具有良好的应用前景和经济价值。

低产尿素黄酒酵母工程菌的酿造特性

为考察酵母工程菌在黄酒酿造过程中的发酵性能及其降低发酵液中尿素和氨基甲酸乙酯(ethyl carbamate,EC)的能力,以前期构建的降低黄酒中尿素和EC效果最好的酵母工程菌N85 DUR1,2-c为研究对象,利用单因素试验考察黄酒发酵工艺对其降低发酵液中尿素和EC能力的影响,并对其在生产试验过程中的发酵性能进行研究。结果表明,酵母接种量、发酵温度以及麦曲添加量等工艺参数对工程菌N85 DUR1,2-c低产尿素和EC的性能没有明显的影响,且含量低于亲本菌株。50 kL生产试验表明,工程菌N85 DUR1,2-c所酿黄酒中理化指标含量正常,符合黄酒国标的要求。而N85 DUR1,2-c发酵液中尿素和EC的含量分别为(2.4±0.2)mg/L和(14.9±0.6)μg/L,较亲本菌株分别降低了90.7%和54.6%,且贮存过程中EC含量增加缓慢。说明酵母工程菌N85 DUR1,2-c在不改变黄酒优良品质的前提下,能够显著地降低发酵液中尿素的含量,可以从根源上减少黄酒中EC的积累,提高饮用安全性。

Early Identification of the Jiangdingya Landslide of Zhouqu Based on SBAS-InSAR Technology

SBAS-InSAR technology is characterized by the advantages of reducing the influence of terrain-simulation error,time-space decorrelation,atmospheric error,thereby improving the reliability of surface-deformation monitoring.This paper studies the early landslide identification method based on SBAS-InSAR technology.Selecting the Jiangdingya landslide area in Zhouqu County,Gansu Province as the research area,84 ascendingorbit Sentinel-1A SAR images from 2015 to 2019 are collected.In addition,using SBAS-InSAR technology,the rate and time-series results of surface deformation of the landslide area in Jiangdingya during this period are extracted,and potential landslides are identified.The results show that the early landslide identification method based on SBAS-InSAR technology is highly feasible and is a better tool for identifying potential landslides in large areas.