生物素与氨基酸对林可霉素生物合成的影响

在合成培养基中利用林可链霉菌发酵生产林可霉素。当向培养基中加入生物素和氨基酸时,林可霉素的产量受到很大影响。本研究中首先采用两水平因子设计法筛选出6个显著影响因子,即生物素、谷氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、亮氨酸和酪氨酸;然后采用中心组合设计法,得到上述6因子的优化含量分别为30μg/L、100.5、83、29、117.5和58.5mg/L;最后在摇瓶中进行验证实验,优化条件下发酵液的生物效价为2116μg/ml;对照样品I(培养基中无生物素和氨基酸)和II(培养基中按原配方加入6个显著影响因子)的生物效价分别为893和1481μg/ml,与样品I和II比较,生物效价分别提高136.62%和42.88%。

林可霉素生物合成过程中后期的调控研究

在用林可链霉菌发酵生产林可霉素的过程中,采用FUS-50L多参数全自动发酵罐,通过在线参数、离线参数等的关联分析,发现中后期的调控非常关键。从80h开始补入适量的玉米浆和碳酸钙,可增加三羧酸循环的通量,强化菌体的维持代谢和次级代谢,184h时,发酵液的生物效价由4792μg/mL(原工艺)增加到7543μg/mL(优化工艺);同时,结合生产实际,将50L罐的优化实验结果应用到60t生产罐实验,184h时,发酵液的生物效价由4536μg/mL(原工艺)增加到6582μg/mL(优化工艺)。有效解决了生产后期生物效价增幅很小的问题。

金属离子对红霉素生物合成的影响

本文采用优化设计方法研究金属离子在红霉素生物合成中的交互作用,应用两水平因子设计和响应面设计,以最终发酵液的生物效价为目标函数建立模型,通过软件分析得出优化结果：钼酸钠0．046lg/100ml；硫酸锌0．004g/100ml；氯化锰0．0133g/100ml；硫酸镁0．0866g/100ml；氯化钙0．0293g/100ml。按优化方案向发酵液中添加所选定的金属盐,可使最终发酵液的生物效价由对照样品的6115u/ml,提高到条件样品的7985u/ml,在一定程度上实现了红霉素生产的优化。

钼对红霉素生物合成的影响

在利用糖多孢红色链霉菌HB发酵生产红霉素的过程中,于48 h向发酵液中加入钼酸钠,通过对代谢途径关键调控酶活力的测定以及运用高效液相色谱法对发酵液中相关有机酸含量的测定,结论显示:当发酵液中钼酸钠的加入量为0.056 g/100 mL时,部分代谢流向有利于红霉素生物合成的方向迁移,在一定程度上提高了红霉素的生产速率和产量.

生物制药生产中的在线产量预测及经济效益优化

针对生物发酵生产波动大、大量经典优化控制手段难以奏效的特点，本文从建立过程的经济效益函数入手，提出了一种将在线动态优化和稳态调度优化相结合的总体优化方案。效益函数由物料、能量衡算获得，它集产率、得率及产品质量指标于一体，是各罐批创利状况的客观评价函数。效益优化的前提之一是产量预测，故文中叙述了进行在线产量预测的两个方法，即基于模型的和基于人工神经网络的方法。前者采用滚动参数辨识技术，利用现有模型对过程进行短期预测，后者则是适用于一般过程的滚动学习－预测。关于动态效益优化，本文给出了设计思想并基于头孢菌素Ｃ参数自适应模型给出了一个实例。关于人工神经网络，本文结合青霉素发酵生产，证实了神经网络预估器在发酵中、后期的高预测精度和强鲁棒性。这使后继工作，即基于效益函数的统计分析和预测进行稳态调度优化和异常罐批早期诊断等，得以展开。

四个青蒿素生物转化产物抗体外培养恶性疟原虫活性研究

目的 检测四个青蒿素微生物转化产物 10 β -羟基青蒿素[1] 、去氧青蒿素[2 ] 、9β -羟基青蒿素[3] 及 3β -羟基青蒿素[4 ] ,对体外培养恶性疟原虫的作用。方法 以青蒿素和氯喹为对照 ,用体外微量法测定。结果 四个转化产物的抗疟活性比青蒿素均有不同程度的降低 ,其中 10 β -羟基青蒿素活性较好。结论 30位、9位、10位的羟基化引起的结构改变均使青蒿素体外抗疟原虫活性有一定的减弱 ,过氧桥的断裂同样使活性降低。

在林可霉素生物合成过程中铵离子调控作用的酶学研究

在FUS-50L发酵罐内,用林可链霉茵发酵生产林可霉素。研究发现,NH_4^+对林可霉素发酵过程具有显著的调控效应:补入硫酸铵前,发酵液中的NH_4^+浓度由3.0 mmol/L消耗至1.0mmol/L以下的控制过程非常关键,这样可能使林可霉素合成酶大量合成,同时,解除了NH_4^+对谷氨酰合成酶(GS)的阻遏效应;20～24 h,尽可能提高硫酸铵的平均补入速率,但最高NH_4^+的瞬时浓度应控制在19.0 mmol/L以下,一方面可缩短生物量的积累时间,另一方面可避免过高浓度的NH_4^+对GS的抑制作用;24 h后逐渐降低NH_4^+的平均补入速率,使主代谢流转入次级代谢;在发酵中期和后期,应将最低NH_4^+浓度控制在3.0～4.0 mmol/L的范围内,避免铵离子对GS的阻遏效应,GS比活力与林可霉素的产量呈正相关关系。最终建立了动态的硫酸铵补加工艺。

生物过程尾气质谱仪在乳酸发酵工艺控制中的应用

将生物过程尾气分析质谱仪及相应的Biostar处理软件成功应用于乳酸发酵过程中,通过实时监测发酵过程中不同阶段和不同发酵条件下菌体生理代谢参数的动态变化,并对其进行多参数相关分析,阐明了发酵过程中杂质组成的合成代谢过程;利用尾气分析质谱仪进行微耗氧发酵过程供氧水平的精确控制,当菌体的摄氧率控制在0.70mmol/(L.h)时,凝结芽孢杆菌乳酸的最佳合成速率能达到2.78g/(L.h);同时在以玉米淀粉水解糖液为基质的乳酸发酵过程中,通过对菌体生理代谢参数变化与残糖的消耗和副产物生成过程进行相关分析,建立了根据生理参数的变化进行发酵过程终点快速判定方法,实现了L-乳酸发酵产量和质量的在线控制策略。

生物发酵过程神经网络状态预报器的验证

由于生物发酵过程的复杂性和不确定性 ,传统的建模、状态估计、基于模型的多步超前预测方法通常难以奏效 ,作为一种数据驱动的方法 ,神经网络模型能够弥补以上方法的不足 .采用滚动学习—预测算法 ,对工业生产规模的青霉素流加发酵过程的产量、糖耗分别作出了多步超前预测 ,取得了满意的结果 .

红霉素生产及其有效组分转化的优化

以红霉素生产菌红色链霉菌HB为研究对象,根据红霉素生物合成机理,以促进甲基化转化和强化基础代谢为主要手段,在利用摇瓶和50L罐发酵生产红霉素的过程中,在大约127h的时候,向发酵液中流加ATP、L-Met、MgSO4和柠檬酸,采用高效液相色谱仪(HPLC)对最终发酵液进行检测,红霉素的有效组分A的相对百分含量由原来的73%提高到88%以上,对最终发酵液进行生物测定,其生物效价亦得到明显提高,实现了红霉素发酵生产的优化。

红霉素A发酵条件的优化

采用两水平因子设计和响应面设计,以红霉素A的相对含量为目标函数建立二项式模型,经Design-Expert 6．0．10软件分析得到优化结果:每100ml发酵液中分别补入ATP 0．00102g、L-蛋氨酸0．01132g、硫酸镁0．0224g、柠檬酸0.0278g、氯化锰0．0034g、L-苏氨酸0．0288g和L-丝氨酸0．0384g时,可使红霉素A相对含量由80．2％提高到89．2％。

铵离子对林可霉素发酵过程的动态影响

在林可链霉菌(Streptomyces lincolnensis)发酵生产林可霉素的过程中,经分析表明:补入硫酸铵前,应待发酵液中的NH4+浓度消耗至1.0mmol/L以下,使迟效碳、氮源充分降解,可能促使林可霉素合成酶大量合成;20～24h,尽可能提高硫酸铵的平均补入速率(最高瞬时浓度<19.0mmol/L),以缩短生物量的积累时间;24h后逐渐降低NH4+的平均补入速率,使主代谢流转入次级代谢;40h后将摄氧率和最低NH4+浓度分别控制在20～30mmol·(L·h)-1和3.0～4.0mmol/L,每24h生物效价的涨幅达1000μg/ml以上。

人碱性成纤维细胞生长因子基因在大肠杆菌中的表达

用 Nco 和 Bam H 酶切 ,获得人碱性成纤维细胞生长因子 (hb FGF)基因 ,将该基因插入原核高效表达载体 p BV2 2 0的 PLPR启动子下游 ,获得重组质粒 p BV- FGF,转化大肠杆菌DH5α,42℃诱导使重组子表达。SDS- PAGE、Western- blot、MTT活性检测结果表明 ,该重组菌能够表达具有生物活性的 hb

大肠杆菌caiAB基因的克隆与表达

从E.coli MC4100菌株的染色体DNA中利用鸟枪法克隆含编码巴豆甜菜碱还原酶和L-肉碱脱水酶的caiAB基因片段,并经序列分析验证。由重组质粒pZJD-1480亚克隆得到pT7-A以及pT7-B重组表达质粒,后者转入E.coliBL21（DE3）菌株中,经异丙基硫代半乳糖苷（IPT）诱导,在聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）上分子质量为40ku附近可见明显的表达蛋白带。

重组AcNPV载体携带的外源基因在家蚕中的动态表达

重组AcNPV作为用于昆虫培养细胞的真核表达载体,感染部分家蚕品种,感染症状较BmNPV轻,可以存活较长时间,且不会经口传染,因此将它用作一种瞬时表达载体来研究基因的功能及其表达调控具有一定的优越性。该实验构建了分别由A3和Polh启动子控制的分泌型萤火虫荧光素酶为报告基因的供体质粒,通过"Bac-to-Bac"原理得到重组杆状病毒的bacmid,转染Sf9细胞获得具有感染性的病毒。用Real-time PCR方法测定其拷贝数后,注射五龄起蚕和蛹。通过测定血液中荧光素酶活性,比较了由A3和Polh启动子分别控制的外源蛋白在家蚕中的动态表达。结果表明A3启动子控制的外源基因进入家蚕体内后在前24 h表达高于Polh启动子,Polh启动子控制的外源基因则在病毒注射48 h后逐渐高于A3启动子。蛹血中的动态表达情况与蚕血中情况基本一致。文章还应用Real-time定量RT-PCR对于A3和Polh启动子的不同表达动态进行了分析。

大肠杆菌可诱导启动子表达系统的构建

大肠杆菌作为现代基因工程最为常用的原核表达系统,其核心为基因启动元件的高效性和可控性．为了获得不依赖IPTG和温度诱导的新型启动子,克隆得到大肠杆菌中通过低pH诱导的启动子Padi,并采用点突变获得几个活性各异的启动子单元,启动子的转录效率最多提高18．8倍．结果表明：该受低pH条件诱导的启动子经点位突变后,提高转录活性的同时诱导的严谨性有一定下降；在调控蛋白和启动子的协同表达后,诱导的严谨性得到提高．

不同冻藏条件对鸡胸肉品质特性的影响

为研究不同冻藏条件对鸡胸肉品质特性的影响,本实验以新鲜鸡胸肉为原料,于-16、-26和-36℃分别冻藏1、2、3、4、5、6个月,分析比较不同冻藏温度和时间对鸡胸肉的系水力、色泽、蛋白质变性程度、嫩度、脂肪酸败及新鲜度的影响情况。结果表明,随着冻藏温度的升高及冻藏时间的延长,p H呈现先降低后升高的趋势,鸡胸肉的解冻损失率、蒸煮损失率、剪切力以及b*值也逐渐增加,L*值、总蛋白及肌原纤维蛋白溶解度显著降低(p<0.05),但对肌浆蛋白的溶解度无显著影响(p<0.05);a*值则在冻藏前1个月显著增加(p<0.05),但随后逐渐降低,且随着冻藏温度升高而减小(p<0.05)。衡量系水力指标的解冻损失和蒸煮损失结果,衡量色差的L*、a*和b*值以及衡量蛋白变性指标的三大蛋白溶解度和TBARS值与TVB-N值均表明,鸡胸肉在冻藏温度为-36～-26℃及冻藏时间为5个月内能有效维持较好的鸡胸肉食用品质。此外,各指标间的相关性分析表明,不同冻藏条件下解冻损失率、蒸煮损失率、剪切力、TVB-N值、TBARS值、a*值、b*值、蛋白溶解度与新鲜鸡胸肉呈现显著的差异(p<0.05),而pH、L*值与新鲜鸡胸肉差异不明显(p>0.05)。本文为快速发展的冷冻禽肉的加工及贮藏环境提供了理论依据。

乙酰化降解海带多糖的抗氧化、吸湿/保湿性能探究

采用超声降解和醋酸酐法联合处理海带多糖,制备得到乙酰化降解海带多糖,并对其化学组成、理化性质、抗氧化性能及吸湿/保湿性能进行探究。结果表明:醋酸酐法成功将乙酰基团引入降解海带多糖中,且乙酰化降解海带多糖的溶解能力较海带多糖得到明显提升,相对粘度较海带多糖明显降低;体外抗氧化能力(DPPH自由基清除、羟基自由基清除能力、总还原能力)均得到显著提高(p <0.05),其中总还原能力较海带多糖LP提高87.99%;吸湿能力得到提高,相对湿度为81%的条件下较普通海带多糖增长至25.4%,且所有海带多糖及其衍生物的保湿能力均优于常用保湿剂甘油。因此,超声降解和醋酸酐法联合处理,可以改善海带多糖理化性质,并显著提升其抗氧化能力及吸湿/保湿能力。

大肠杆菌cai DE的基因克隆与表达

从E .coliMC41 0 0菌体的染色体DNA中利用鸟枪法克隆含编码肉碱消旋酶及相关因子的caiDE基因片段 ,并经序列分析验证。由重组质粒 pJX393亚克隆得到 pDSW 2重组表达质粒 ,后者转入E .coliBL2 1 (DE3)菌株中 ,经异丙基硫代半乳糖苷 (IPTG)诱导 ,在聚丙烯酰胺凝胶电泳 (SDS PAGE)上分子量为 30kD和 2 4kD附近可见明显的表达蛋白带。