黄连素与聚β-羟基丁酸酯对大口黑鲈生长、免疫和肠道菌群的影响

【目的】探究饲料中添加黄连素(BBR)与聚β-羟基丁酸酯(PHB)对大口黑鲈(Micropterus salmoides)反季幼苗生长、免疫和肠道菌群的影响,为BBR与PHB在大口黑鲈配合饲料中的应用和大口黑鲈反季繁育提供理论依据。【方法】以大口黑鲈秋苗(体质量130.34±0.26 mg)为试验材料,以投喂基础饲料为对照(CK),B、P和MIX组分别投喂饲料B(1‰BBR)、饲料P(1‰PHB)和饲料BP(1‰BBR+1‰PHB),BP5、BP7和BP14组分别以每5、7和14 d的频率交替投喂饲料B与饲料P,养殖30 d,测定大口黑鲈生长性能、肝脏和肠道生化指标,分析肠道菌群结构及功能。【结果】在生长性能上,与CK相比,除P和MIX组外,其余处理组终末总体质量均显著提高(P<0.05,下同),饲料系数均显著降低;BP5、BP7和BP14组增重率、存活率均显著高于CK;BP7组终末总体质量、增重率和存活率均最高,饲料系数最低。在肝脏中,B、P、BP5、BP7、BP14和MIX组的ACP和AKP活性均显著高于CK,同时GOT和GPT活性均显著低于CK。在肠道中,与CK相比,其他处理组MDA和IL-6含量均显著降低,CAT和LZM含量均显著提高;BP5和BP7组TNF含量均显著低于CK。肠道菌群物种在门分类水平分布上,与CK相比,BP5、BP7和MIX组变形菌门相对丰度明显降低、厚壁菌门相对丰度明显增加,BP7组拟杆菌门相对丰度明显增加;在属分类水平分布上,与CK相比,BP5和BP7组无色杆菌属相对丰度明显降低,乳杆菌属相对丰度明显增加。BP7组微生物功能基因在代谢通路和环境信息处理通路显著富集。【结论】饲料中添加BBR可提高大口黑鲈秋苗的生长性能,BBR和PHB的添加或混合添加均能有效提高鱼体免疫能力及抗氧化能力、改善肝脏损伤和降低肠道炎症反应,以每7 d的频率交替投喂含BBR的饲料与含PHB的饲料效果最好;推测是由于BBR和PHB改变大口黑鲈肠道菌群结构及功能,改善了肝脏及肠道健康。

活化石墨烯微片对聚β-羟基丁酸酯结晶性能和热性能的影响

采用溶液浇铸法制备了聚β-羟基丁酸酯(PHB)/活化石墨烯微片(GONPs)复合材料,并研究了GONPs对PHB晶体结构、非等温结晶性能、热分解温度和热加工稳定性的影响。结果表明:GONPs加快了PHB的非等温结晶,但不会改变PHB的晶体结构;PHB的结晶度和热分解温度均随GONPs用量的增加而提高;GONPs对PHB热加工稳定性的影响不显著,但PHB自热解发生后,PHB/GONPs复合材料的热降解程度较纯PHB变缓。

降解聚β-羟基丁酸酯的真菌的研究

从不同来源的活性污泥中分离筛选出一株可降解聚β -羟基丁酸酯(PHB)的真菌 ,初步鉴定为青霉 (Penicillium .sp) ,编号DS 971 3 .降解特性研究表明 ,DS 971 3菌株对PHB膜的降解可分为两个阶段 ,即迟缓阶段和等速降解阶段 .PHB的非晶部分易于被降解 .该菌降解PHB膜的最适温度为 3 0℃ ,最适pH值为 6 0～ 6 8.

聚β-羟基丁酸酯(PHB)对中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)幼蟹生长和肝胰腺酶活力的影响

分别在饲料中添加0%、1%和3%聚β-羟基丁酸酯(PHB),研究PHB对中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)幼蟹生长和肝胰腺酶活力的影响。将初始体重为0.8—1.0g的幼蟹(每组60只)在循环水养殖系统单独培养60d后,对幼蟹蜕皮间隔、个体增重和肝胰腺酶活力等指标进行测定。结果表明,随饲料中PHB添加量的增加,幼蟹个体体重增加,蜕皮间隔缩短,3%PHB添加组显著高于未添加PHB的对照组(P<0.05)。肝胰腺中总超氧化物歧化酶(T-SOD)活力下降,碱性磷酸酯酶(ALP)活力增加,酸性磷酸酯酶(ACP)活力相对稳定,谷草转氨酶(GOT)和谷丙转氨酶含量(GPT)活力总体较低且显著下降(P<0.05)。PHB对中华绒螯蟹幼蟹生长发育的促进作用,除了与β-羟基丁酸提供能量物质有关外,还与非特异免疫防御能力的提高和肝胰腺细胞良好的生理状态密切相关。

聚β-羟基丁酸酯和聚ε-己内酯的酯交换反应

以辛酸亚锡为催化剂 ,研究了聚 β 羟基丁酸酯 (PHB)与聚ε 己内酯 (PCL)在液相条件下的酯交换反应 .讨论了反应时间 ,反应温度和催化剂浓度对酯交换反应的影响 .采用1 3C NMR ,FTIR ,DSC ,WAXD和TGA等方法对PHB和PCL共聚酯 (PHB co PCL)的结构进行了表征 ,并对其结晶行为、晶体结构和热稳定性进行了研究 .结果表明 ,通过酯交换反应 ,所得到的共聚酯为嵌段共聚物 .提高反应温度和延长反应时间有利于酯交换反应的发生 .随着酯交换量的增加 ,PHB co PCL的结晶行为发生很大的变化 .但是 ,PHB co PCL晶体结构并没有因为PCL链段的引入而发生变化 。

聚β-羟基丁酸酯顺丁烯二酸酐接枝共聚物的研究

采用DSC、TGA、POM和WAXD等方法对聚 β 羟基丁酸酯 (PHB)及其接枝顺丁烯二酸酐共聚物 (PHB g MA)的结晶行为、热稳定性和生物降解特性进行了研究 .结果表明接枝产物的热稳定性明显优于PHB ,热分解温度提高了 2 0余度 ;结晶行为发生很大的变化 .结晶速率减小 ,结晶温度降低 ,冷结晶温度升高 ,球晶的织态结构也随着MA接枝量的变化发生明显变化 。

聚β-羟基丁酸酯/聚氧化乙烯共混体系力学性能研究

本文详细研究了可完全生物降解的聚 β 羟基丁酸酯 (PHB)与水溶性聚氧化乙烯 (PEO)两元共混体系的拉伸力学性能 .讨论了PEO分子量、共混组成及热处理条件对共混体系力学性能的影响 .其中 ,PHB与超高分子量PEO(重均分子量 5× 10 6)共混 ,两组分力学上具有相容性 ,共混物的拉伸强度、断裂伸长率及模量都有明显的正的协同效应 .共混改性效果显著PHB的力学性能得到很大改善 ,尤其PHB的脆性缺陷 .并且 ,共混物在经过适当温度退火处理之后 。

聚β-羟基丁酸酯辐照接枝顺丁烯二酸酐及产物表征

探索了一种提高聚β羟基丁酸酯(PHB)热稳定性的方法,即用60Coγ射线辐照对PHB进行顺丁烯二酸酐(MAH)的接枝,采用1HNMR、13CNMR、TGA、DSC、XRD等方法对辐照接枝产物进行了表征.1HNMR、13CNMR谱图结果表明MAH单体接枝到了PHB上.TGA测试表明,辐照接枝产物的热稳定性显著提高,如接枝率为0.52%的样品热分解温度提高了36K.DSC研究表明辐照接枝产物的熔融温度和结晶温度均降低.此外,由于引入极性单体顺丁烯二酸酐,接枝产物的结晶度降低,同时亲水性提高.

聚β-羟基丁酸酯接枝顺丁烯二酸酐的研究

采用自由基引发聚合方法研究了聚 β-羟基丁酸酯 ( PHB)与顺丁烯二酸酐 ( MA)的接枝反应 .讨论了各种因素 ,如溶剂种类、单体浓度、引发剂浓度、反应时间和温度等对接枝反应的影响 ,确定了合成 PHB接枝 MA的最佳反应条件 .采用对酸酐基团进行化学滴定和 1 3C NMR检测等方法对产物的接枝率和结构进行了表征 .结果表明 ,MA成功的接枝到 PHB大分子链上 ,接枝率可以控制在 0 .3%～ 0 .85%范围内 .

聚β-羟基丁酸酯解聚酶相关性质的研究

从不同环境和地域的活性污泥中分离筛选出 3种可降解聚 β 羟基丁酸酯 (PHB)的菌株 ,编号分别为DS970 1、DS971 0和DS971 3。对其所产生的PHB解聚酶的相关性质进行了研究。 3种菌株所产生的PHB解聚酶均是胞外酶 ,同时又都是诱导酶。不同菌株分泌PHB解聚酶的规律不同 ,但酶活力达到高峰的时间均为 96h。 3种粗酶液的表观最适反应温度均为 40℃～ 45℃ ,对粗酶液的最适反应pH也进行了表征。

外环流气升式反应器发酵生产聚β-羟基丁酸酯

目的 提高Z5 G菌株发酵生产聚β 羟基丁酸酯(PHB)产量。方法 采用改变营养配比、通气条件,研究了Z5 G菌在3L外环流气升式反应器中的最佳发酵工艺条件。结果 表明该菌株在C源N源配比为4∶1,发酵前期通气量为1L/L·min-1,后期为0 7L/L·min-1,发酵时间为36h,PHB发酵产率可提高10 7%。结论 Z5 G菌株在外环流反应器中发酵PHB比机械搅拌反应器产率高,发酵周期短,从而降低了能耗,对工业化发酵生产PHB具有实用意义。

利用基因工程菌VG1(pTU14)产聚β-羟基丁酸酯的研究

本文对透明颤菌血红蛋白基因 (vgb)和λ噬菌体裂解基因 (S RRz)在不同宿主大肠杆菌中的外源表达及其在聚β 羟基丁酸酯 (PHB)生产中的应用进行了研究。实验结果表明 ,同时携带vgb、S RRz和 phbCAB三种基因的产PHB基因工程菌VG1 ( pTU1 4) ,经过 82h的摇瓶补料分批培养 ,菌体浓度可以高达 2 5 9g/L ,PHB百分含量则可在 52h时达到 95%以上 ;此外 ,该菌株不仅可以实现摇瓶高密度发酵培养和PHB产品的大量积累 ,还可以同时实现菌体细胞的可诱导裂解破壁 ,因此是一株具有潜在工业应用价值的多功能PHB生产菌株。

生物可降解塑料聚β-羟基丁酸酯产生菌的选育

作为一类可望替代传统塑料的新型可降解生物高分子材料,聚β-羟基丁酸酯(PHB)日益引起人们的重视。采用尼罗蓝荧光法结合苏丹黑染色法从污水筛选出产PHB的细菌,并发酵复筛得到一株PHB产量较高的菌株,PHB含量占细胞干重的16.64%,PHB产量为0.57 g/L。对其进行形态培养特征和生理生化特性研究,初步鉴定为动胶菌属,编号为Z-13。以Z-13为出发菌株进行紫外诱变,得到突变菌株uZ-13,PHB含量(21.54%)和PHB产量(0.78 g/L)分别比诱变前提高了29.45%和36.84%,且具有较好的遗传稳定性,为微生物法生产生物可降解塑料奠定基础。

聚β-羟基丁酸酯解聚酶的纯化及性质

对DS9701菌株产生的聚β-羟基丁酸酯(PHB)解聚酶进行了分离、纯化及有关性质的表征.通过SephadexG-100分离出两种PHB解聚酶(E1和E2),经聚丙烯酰胺凝胶电脉检测为一条谱带.E1的最适反应温度为40℃～45℃,稳定性优于E2,最适反应pH=4.0,稳定范围3.6～7.0,Km值为0.182g/L.E2的最适反应温度为40℃,pH=6.0,稳定范围4.0～8.0,Km值为0.65g/L.通过质谱仪测得E1的相对分子质量为4.5×104,E2的相对分子质量为4.4×104.

表面响应曲面法优化微生物中聚β-羟基丁酸酯提取条件的研究

利用表面响应曲面法(RSM)优化次氯酸钠/氯仿混合溶液提取微生物体内聚β-羟基丁酸酯(PHB)的过程,选取了次氯酸钠的百分含量、反应时间、反应温度以及混合液中次氯酸钠与氯仿不同比例为因子,以PHB/MLSS为响应因子。实验结果表明提取的最佳条件是NaClO为13%、反应温度为45℃、反应时间为2.8h,NaClO∶CHCl3(V/V)为1.3。利用最佳操作条件,提取出来的产量可以提高25%。

产聚β-羟基丁酸酯菌株的筛选及发酵条件的优化

作为一类可望替代传统塑料的新型可降解生物高分子材料,聚β-羟基丁酸酯(PHB)日益引起人们的重视。采用尼罗蓝荧光法从污水中初筛得到产PHB的细菌,摇瓶发酵复筛得到一株PHB产量较高的菌株AE13,同时对该菌株的发酵条件进行了正交优化,PHB的产量达到0.85g/L。

明胶改性聚β-羟基丁酸酯与鼠肾上腺细胞的生物相容性

目的 :探索明胶改性的聚 β-羟基丁酸酯 (PHB)与鼠肾上腺细胞的生物相容性 ,为以PHB为细胞载体进行肾上腺细胞移植提供实验依据。方法 :以明胶为改性材料对PHB进行改性 ,并将材料与肾上腺细胞共同培养 ,通过观察PHB与明胶对肾上腺细胞的形态学、增殖 (MTT法 )与分泌功能 (放免法 )的影响 ,来评价明胶改性的PHB与鼠肾上腺细胞的生物相容性。结果 :5 %浓度的明胶改性效果较好 ;明胶改性的PHB内可见细胞呈团簇状聚集生长 ,未改性的PHB内无细胞生长 ;PHB及改性材料明胶对体外培养的肾上腺细胞增殖活性 (1.87± 0 .0 3vs1.91± 0 .0 4 ,P >0 .0 5 )以及分泌功能均无影响 [(36 .4 3± 3.6 5 ) pg·ml-1vs (31.72± 2 .4 9) pg·ml-1,P >0 .0 5 ]。结论 :明胶可增加PHB的亲水性能 ;PHB及明胶对肾上腺细胞的生长、增殖、分泌功能无影响 ;以PHB为载体的肾上腺细胞移植治疗肾上腺皮质功能不全具有临床可行性。

聚β-羟基丁酸酯作为肾上腺细胞载体的实验研究

为了探索聚 β-羟基丁酸酯 (PHB)作为肾上腺细胞移植载体的可行性。将肾上腺细胞与 PHB共培养 ,观察 PHB对体外培养的肾上腺细胞增殖、分泌功能的影响。将肾上腺细胞植入到受鼠体内 ,观察受鼠体内激素水平的动态变化及局部组织学变化。肾上腺细胞可以在 PHB上生长 ,PHB对体外培养的肾上腺细胞的增殖、分泌功能无影响。实验组大鼠体内激素水平比单纯双侧肾上腺切除组的激素水平要高 ,两者差别有显著性 (P<0 .0 5 )。PHB对肾上腺细胞的生长、增殖、分泌功能无影响。PHB在体内逐步降解。PHB作为细胞载体应用于肾上腺细胞移植具有可行性。

聚β-羟基丁酸酯材料的鼠伤寒沙门氏菌回复突变试验

背景:鼠伤寒沙门氏菌回复突变试验具有一定的预测致癌物的能力,其敏感性、特异性、准确性较高。目的:通过对聚β-羟基丁酸酯材料进行鼠伤寒沙门氏菌回复突变试验,评价该材料的潜在致突变性。设计、时间及地点:体外对比观察实验,于2009-02/03在国家沈阳新药安全评价研究中心实验室完成。材料:聚β-羟基丁酸酯(10mm×10mm)由中国科学院金属研究所提供,组氨酸营养缺陷型鼠伤寒沙门氏菌TA97,TA98,TA100,TA102由沈阳市安全评价中心遗传毒性室提供。方法:采用标准平板掺入法,计数TA97,TA98,TA100,TA102标准测试菌株在4个不同浓度浸提下,计算于37℃培养48h后的回复突变菌落数。加S9混合液作为体外代谢活化系统。主要观察指标:各平皿细菌回复突变菌落数,凡高于阴性对照2倍以上者即为阳性结果。结果:聚β-羟基丁酸酯细菌回复突变试验显示,各剂量组细菌回复突变数小于阴性对照组细菌回复突变数的2倍。各菌株对应各剂量组无论代谢活化与否,皆为阴性试验结果。结论:聚β-羟基丁酸酯经细菌回复突变试验未见潜在致突变性。

氧化石墨烯插层聚β-羟基丁酸酯复合材料的结晶形态与宏观性能

由微生物直接合成的聚β-羟基丁酸酯(PHB)可实现从原料合成到加工成型和回收降解的全周期生态循环,在生物医用和包装材料等领域有着重要的应用前景.受制于PHB自身成核能力差导致的球晶尺寸偏大等不利结晶形态特点,其制品存在抗冲韧性差、延展率低和易蠕变等缺陷.本文提出了水相加工和受限成型相结合的制备方法,将氧化石墨烯(GO)纳米片在水溶液中充分剥离后,直接包覆于亚微米级PHB微颗粒表面形成PHB@GO复合物,然后在压力场下受限成型获得GO插层PHB纳米复合材料.研究结果表明,即使在极低GO添加量(质量分数0.1%)下,PHB的等温和非等温结晶能力都有显著提高,并获得晶核密度高且晶体尺寸均一的结晶形态.插层GO纳米片还促使复合材料发生了脆-韧转变,使其拉伸强度和延展性均成倍提高,同时显著增强了动态热力学性能、抗蠕变性能和热学性能.