CSTR生物催化反应过程数学模型拉氏变换及过程动态特性

连续搅拌反应器是固定化酶、固定化细胞经常采用的反应器形式。数学模型是反应器设计、操作条件优化以及催化生产过程优化的必要工具。动态过程的数学模型一般是微分方程的形式。拉氏(Laplace)变换可以简化微分方程的求解,此外,拉氏变换还是自动控制领域构建传递函数数学模型的工具。本文以连续搅拌反应器固定化酶或固定化细胞催化过程的数学模型为例,介绍生物催化过程数学模型拉氏变换及过程动态特性分析方法。

高效液相色谱法测定海藻油中的DHA甲酯

目的:建立高效液相色谱法分离测定海藻油样品中的二十二碳六烯酸甲酯(DHA甲酯)含量的方法。方法:采用Agilent Eclipse XDB-C18色谱柱(150 mm ×4.6 mm, 5 μm),以乙腈-水(92:8)溶液为流动相,流速为1.0 mL/min,检测波长205 nm。结果:DHA甲酯在10~500 μg/mL的范围内呈良好线性,线性回归方程为y = 2.586 ×103x + 5.927 ×103 (r2 = 1),平均回收率为94.23%,相对标准偏差为7.01%,海藻油中DHA-甲酯的平均含量为7.3876 mg/g。结论:本检测方法简便、快速、重现性好,可用于海藻油样品中DHA甲酯含量的测定。

无尾两栖类一雌多雄制进化机制研究进展

物种的婚配制度与性选择之间具有密切联系。对于无尾两栖类来说,一雌多雄的婚配制度广泛存在,并通过交配前性选择和交配后性选择来体现。因此,在巨大的选择压力下,无尾目动物产生了各种进化机制。本文综述了婚配制度和性选择的相关概念,阐述了无尾两栖类一雌多雄制和性选择进化机制的研究进展,并对进化机制的研究作出总结和展望,为今后研究提供了参考。

血管钙化与血管内皮生长因子的研究进展

血管钙化是心血管系统最常见的血管疾病之一,已经被证实是一个主动的、可调控的、可预防的过程。血管钙化的病理过程类似于骨发育和软骨形成的过程,其核心是平滑肌细胞(vascular smooth muscle cell, VSMC)分化为成骨或软骨细胞,从而导致钙盐的异常沉积。血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)是内皮细胞高度特异性的血管生成因子,VEGF可促进血管内皮细胞增殖迁移、提高血管通透性并加速血管形成。在血管钙化形成过程中,VEGF及其受体表达显著上升。为了阐明VEGF在血管钙化过程中的调控机制,为血管钙化的临床治疗提供新思路,本文将重点就VEGF与血管钙化之间的关系进行综述。

中缅树鼩的生理生态和行为学研究进展

中缅树鼩(Tupaia belangeri)作为东洋界特有的小型哺乳动物以及人类代谢性疾病动物模型,对其进行生理生态学研究有助于了解其对季节性环境变化的适应策略及其体内产热机制等生态学和进化生物学问题,具有十分重要的意义。通过对中缅树鼩行为方面的研究,可为其作为实验动物的驯化饲养和行为生态研究奠定基础。本文阐述了关于中缅树鼩的生理生态和行为学特征的研究进展,以期对未来可能的发展方向进行展望。

进化动力学的发展及其研究与应用进展

进化是事物产生与发展的基本模式之一,其特征是有改变的继承。进化动力学是探讨生物进化的数学原理的一门科学,它使用数学描述进化单位繁殖、选择、突变、随机漂变和空间运动等过程,研究进化发生的条件、方向及作用过程。进化动力学起源于对生物进化的研究,但其不仅可以解释生物进化的模式,也能成功地解释经济、社会和文化方面的一些演化现象。本文回顾了进化动力学的发展历程,并对近5年来进化动力学的研究,以及生态学、运筹学、临床医学、社会学和经济学等领域的应用进行综述。

生物催化法生产2-苯乙醇的研究现状

2-苯乙醇(2-Phenylethanol)也叫β-苯乙醇,英文简称2-PE,具有淡雅、细腻、持久、玫瑰香味的芳香族香气物质。2-苯乙醇可以作为香料广泛应用于香水、化妆品、食品等行业,此外2-苯乙醇在医药中间体及精细化工等行业也有重要的开发价值。目前2-苯乙醇主要是通过化学方法合成,生物催化法具有能耗低、环境污染小及人们对“天然”产品的要求也越来越高使得生物催化法来合成“天然”的2-苯乙醇受到越来越多的重视。本综述主要介绍了2-苯乙醇的合成现状,并且着重对生物合成方法、代谢途径及当前发酵方法优缺点进行了论述。

基于人和小鼠细胞共培养体系研究隧道纳米管

隧道纳米管(tunneling nanotubes, TNT)是一种新型的细胞间通讯连接方式。越来越多的证据显示,TNT参与小分子、病原体和部分细胞器等的细胞间传递,在细胞生理病理过程中发挥重要作用。本文将人和小鼠细胞共培养,利用激光显微成像技术对细胞间TNT的产生过程以及特征进行观察和分析。结果显示,在人和小鼠乳腺肿瘤细胞共培养体系中,同类细胞间可以形成TNT通讯结构,但是在人和小鼠细胞之间却没有。另外,在时间序列拍摄过程中发现,细胞间TNT倾向于细胞间指向性接触后形成,同时在人和小鼠活细胞共培养体系中会出现同类型细胞“汇聚”现象。因此细胞间TNT的形成可能是基于特异胞间信号诱导接触,并且只能在特定细胞间建立TNT通道连接。

Biostat@B发酵罐生产低色素短梗霉多糖的研究

所用菌株是从长期保存的出芽短梗霉菌种经复壮、筛选后得到的一株多糖产量相对高、色素水平相对低的菌株,通过摇瓶发酵确定最佳培养条件,并解决了短梗霉发酵的一些问题,例如:菌丝结团,pH下降过快影响多糖的产量等,使其多糖转化率提高了10%~20%,色素含量明显减少,后通过Biostat@B5L发酵罐发酵培养,确定了最适发酵条件,通气量为1.5 vvm,转速为500 rpm,发酵液颜色在乳白到淡黄之间,无需脱色处理,即可得到白色粗糖产品,多糖产量达到35 g/L,转化率达到65%左右,较好的平衡了多糖量和色素量的关系。

溶磷微生物功能基因的研究进展

溶磷微生物是目前世界上公认的安全、经济和有效的生物措施,关于微生物溶解难溶性磷酸盐的分子机理,目前大部分学者认可的机理为微生物有机酸的分泌和磷酸酶的水解作用。溶磷机理的研究通常伴随着溶磷基因的挖掘,本文就有机酸相关基因、磷酸酶相关基因以及其他一些其他溶磷基因做一个简单综述,为将来溶磷机制的研究提供新的认识和参考。

D-阿洛酮糖的生产纯化研究进展

肥胖和糖尿病为威胁人类健康的常见疾病,其发生与人们的饮食结构有密切关系。高热量的食物,如糖类的过多摄入,是这类疾病发生的重要原因。本文介绍了低热量甜味剂稀有糖D-阿洛酮糖的基本性质以及其对健康的影响,并着重概括了近几年阿洛酮糖的催化生产以及分离纯化研究方向的进展。在此基础上,对阿洛酮糖的工业化生产提出了展望。

尿酸和疾病的关系研究进展

尿酸是嘌呤代谢的终产物,血浓度超过一定阈值会导致躯体疼痛、功能受损。目前认为高尿酸血症与心血管疾病、代谢综合征、卒中、肾脏疾病等密切相关,然而尿酸与各类疾病的关系、尿酸是否是这些疾病的独立危险因素的结论尚未达成共识。本文就尿酸与心血管疾病、肾脏疾病、癌症、糖尿病、神经系统疾病的关系进行综述。Uric acid is the end product ofpurine metabolism. It will cause physical pain and impaired function when theblood concentration exceeds a certain threshold. It is acknowledged thathyperuricemia is related to cardiovascular disease, metabolic syndrome, strokeand kidney disease. However, there is no consensus on the relationship betweenuric acid and different diseases and whether uric acid is an independent riskfactor of these diseases. This article reviews the relationship between uric acid and cardiovascular disease, kidney disease,cancer, diabetes, and nervous system disease.

大豆异黄酮转化菌株的分离及相关转化酶基因克隆研究进展

大量流行病学研究表明,大豆异黄酮具有明显的抗癌、抗氧化、抗炎、防护心脑血管以及预防骨质疏松等多种生理功能。被人和其他哺乳动物摄入体内的大豆异黄酮在胃肠道菌群作用下可被降解为二氢黄豆苷原、二氢染料木素、去氧甲基安哥拉紫檀素、雌马酚等不同代谢产物。体内及体外研究结果均表明,大豆异黄酮代谢产物具有比大豆异黄酮更高、更广的生物学活性。迄今,已有大量大豆异黄酮代谢产物产生菌从不同动物胃肠道微生物菌群中被分离出来。目前,人们正专注于从已分离的大豆异黄酮转化菌株中克隆相关转化酶基因。本文将对大豆异黄酮转化菌株分离及相关转化酶基因克隆现状作一综述。

类器官装置设计理论及其应用前景

类器官装置(Organoid)是一种体外培养的细胞聚集体,可以模拟特定器官的结构和功能。与传统的细胞培养模型相比,类器官装置更为复杂和接近真实生物体,它由来自特定器官的多种类型的细胞组成,并通过合适的支架材料和生长因子提供支持和刺激。作为一种新兴的研究工具,类器官装置在疾病模型研究、药物研发和个性化医学领域具有重要的意义和潜力。随着技术的不断进步和应用的扩大,相信类器官装置将在医学研究和临床实践中发挥越来越重要的作用,为疾病治疗和药物开发带来新的突破。目前,国内外的类器官装置研究取得了显著进展,并涉及多个器官系统。主要的关键技术有自组装、微流控技术和三维打印技术;材料有生物降解支架和仿生材料;使用方法包括细胞分化、多细胞类型组装和功能刺激等。文章主要通过说明类器官装置设计原理,多腔室类器官装置建模以及类器官装置在各个领域的应用,进而总结类器官装置的应用前景和未来可能遇到的挑战,并对未来的发展方向做一个展望。

褐黄孢链霉菌HBJ591纳他霉素高效发酵工艺研究

本文以褐黄孢链霉菌HBJ591为基础,研究了补糖工艺对纳他霉素发酵的影响,结合发酵培养基的优化,实现了纳他霉素的高产发酵。结果表明,维持发酵罐中还原糖浓度为2.5%,能有效延长纳他霉素的合成时间。通过响应曲面法对褐黄孢链霉菌HBJ591菌株的发酵培养基进行优化后,结合补糖工艺,在16 L发酵罐中进行补料分批发酵,纳他霉素的发酵水平达到15.7 g/L,比原始发酵工艺的效价提高4.8倍。

分子生物学技术在土壤微生物多样性中的应用

微生物在生态系统中占据着很重要的作用,其结构和功能的多样性及变化在一定程度上反映了生态系统的基本状态。传统的微生物培养和鉴定方法得到的微生物信息很片面,不足以代表微生物在生态系统中的真实情况。近几十年发展起来的分子生物技术突破了传统方法的限制,极大地促进了微生物学和生态学的发展。本文介绍了现在常用的几种分子生物学方法在微生物多样性研究中的应用现状。

温水沤麻与酶法沤麻液细菌群落结构分析

为了研究温水沤麻与酶法沤麻液中细菌群落结构,采用DGGE技术(Denaturing gradient gel electrophoresis)对沤麻液的细菌菌群结构进行了分析。采用DGGE分析细菌多样性时,当凝胶浓度为8%,变性剂梯度范围为25%~65%,恒温60℃、150 V电压下电泳7 h左右时,DGGE分离的效果较好。PCR-DGGE指纹图谱显示,亚麻温水脱胶及酶法脱胶过程中条带数量不同。通过对温水沤麻与酶法沤麻样品不同时期沤麻液中16S rDNA V3片段PCR产物的DGGE条带进行分子克隆、序列测定和Blast分析及建立系统发育树。从序列结果中我们发现,γ-变形菌亚门中的假单胞菌为温水沤麻与酶法沤麻过程中的共同优势菌属。芽孢杆菌属的出现伴随着整个温水沤麻和酶法沤麻过程。此外,温水沤麻与酶法沤麻样品群落结构多样性也表现了一定的差异性。

硒化壳寡糖和硒化羧甲基壳聚糖中硒含量的测定

分别以亚硒酸钠与壳寡糖、羧甲基壳聚糖为原料,合成硒化壳寡糖和硒化羧甲基壳聚糖。分别用邻苯二胺分光光度法和二氨基联苯胺分光光度法测定其中的硒含量,两种方法测定的结果较为一致,测得硒化壳寡糖中硒含量分别为9.02 mg/g、8.82 mg/g,测得硒化羧甲基壳聚糖中硒含量分别为20.50 mg/g、20.24 mg/g。

自噬作为多种疾病治疗的靶点

自噬是一种溶酶体降解途径,可降解错误折叠的蛋白质、清除不必要或损伤的细胞器并消除感染的病毒或细菌等病原体,从而维持真核细胞的稳态。自噬对于细胞生存、生物能稳态、机体发育至关重要,与许多人类疾病的发生发展密切相关。本综述总结了自噬在癌症和神经退行性疾病中作用的研究进展,并讨论了靶向自噬的潜在疾病治疗方法。

木本植物体细胞胚胎发生的影响因素研究

体细胞胚胎发生(SE)是体细胞产生体细胞胚胎的一种自然现象。它被认为是植物繁殖最有效的形态发生途径。体细胞胚胎发生的关键特征之一是利用细胞全能性,即诱导去分化以促进细胞增殖,然后使用植物生长调节剂诱导分化以产生完整新植株。近年来,大量研究报道了木本植物体细胞胚胎发生过程的多项进展。本文综述了植物生长调节剂、温度、溶氧水平、化学环境、外植体类型和植物材料基因型等主要因素对SE的影响,旨在寻找影响木本植物体胚发生的关键问题以及进一步研究的方向,以期确定改善体胚发生的策略,从而促进体胚发生,为有效保存濒危种质资源以及快速繁殖高质量的遗传改良材料提供选择。