SMB色谱模型数值计算的时空守恒元解元方法

为了探寻出一种求解SMB色谱模型的快速数值求解方法,并试图通过比较得出时空守恒元/解元(CE/SE)方法确实是快速数值求解方法,因而采用该方法对SMB色谱模型进行数值求解,并在数值方法的计算效率和精确度两个方面与有限差分法和正交配置有限元法进行了比较,最终得出了CE/SE方法是具有高计算效率和高精确度特性的快速数值求解方法.通过两个实例的模拟仿真,结果表明了该方法在高计算效率和高精确度方面的优越性.     

一种由代谢方程构建网络的方法及其实现

代谢网络的拓扑结构分析和可视化是系统生物学研究的热点。如何自动合理地由数量众多的代谢方程构建代谢网络是研究者首先面临的问题。基于二部图模型,采用节点唯一化和忽略高度节点策略,提出一种由代谢方程直接构建代谢网络的方法,并给出MATLAB实现步骤,最后使用生物网络模拟软件可视化生成的代谢网络,结果表明这种方法能用来构建复杂代谢网络,并具有较好展现网络模块和拓扑结构的特点,适用于由大量代谢反应方程自动构建复杂代谢网络的一般应用需求。该方法的MATLAB源码和说明文档可以通过http://bioinf.jiangnan.edu.cn/在线获得。     

微生物发酵生产C_4二元羧酸研究进展

C4二元羧酸(苹果酸、延胡索酸和琥珀酸等)是TCA循环中重要的中间代谢产物,广泛用于食品、医药和化工等行业。由于市场潜在需求量巨大,微生物发酵法生产C4二元羧酸备受关注。从自然界筛选的微生物可以大量积累C4二元羧酸,但存在诸多问题。而利用模式微生物生产C4二元羧酸具有很多优势,已成为国内外的研究热点。从三个方面综述了C4二元羧酸的研究进展:利用自然筛选及改造的微生物生产C4二元羧酸,代谢工程改造模式微生物生产C4二元羧酸,C4二元羧酸的发酵生产的代谢调控。最后,提出了微生物发酵法生产C4二元羧酸今后要解决的问题和发展方向。     

紫薯对炼乳流变及质构特性的影响

将紫薯粉添加至炼乳中,研制一种新型调制炼乳。向炼乳中添加质量分数为0.5%～2.5%的紫薯粉,研究炼乳体系流变、质构及微观结构的变化,并对其影响机理进行初步探讨。结果表明,紫薯炼乳表现出假塑性流体行为,流动曲线最符合Power Law模型。紫薯炼乳具有一定触变性,紫薯粉添加量低于1.5%时炼乳形变较易恢复。黏弹性测试表明,紫薯粉添加量大于1.5%时,炼乳表现出固体行为。质构测试表明,紫薯粉添加量低于2.5%时,炼乳在20℃下贮藏5个月浓稠度和黏度均较稳定。扫描电镜显示,紫薯粉添加量越高,炼乳内部网络结构表面越光滑致密。添加紫薯粉会对炼乳流动行为和食用品质产生影响,该文可为调制炼乳的工业化加工提供有效指导。     

甘油预处理蔗渣的木质素分离提取及结构表征

以甘油分别对甘蔗渣进行常压甘油自催化（AGO）预处理和常压甘油碱催化（al-AGO）预处理。利用酸沉法分别从预处理液中得到自催化甘油木质素（AGOL）和碱催化甘油木质素（al-AGOL）。利用单因素实验和正交实验得到最佳木质素提取工艺为转速8000r/min、离心时间15min、甘油混合液pH为3、甘油混合液浓度10%,在该条件下木质素AGOL和al-AGOL提取率分别达到72%和76%。采用扫描电镜（SEM）、元素分析、紫外光谱（UV）、凝胶色谱（GPC）、核磁共振¹H谱、热重分析以及抗氧化活性分析等技术手段对提取得到的木质素进行结构表征。结果表明：从甘蔗渣中提取的球磨甘蔗木质素（MBL）、AGOL和al-AGOL主要呈现出球形特征;AGOL和al-AGOL具有相似的活性特点,与MBL相比,AGOL和al-AGOL的分子量更小、分布更窄、均一性更好,热稳定性和抗氧化活性更高,有望成为重要的工业原料。     

盖子环替换及定点突变提高菜豆环氧化物水解酶对邻甲基苯基缩水甘油醚的催化性能

菜豆环氧化物水解酶1和2（PvEH1、PvEH2）能够动力学拆分外消旋邻甲基苯基缩水甘油醚（rac-oMGE）,从而保留(R)-oMGE。基于对PvEH1和PvEH2结构的同源模拟和分析,发现二者分子中的盖子环差异较大,故本文选择盖子环作为研究目标。经融合聚合酶链式反应（FPCR）,获得了PvEH2的盖子环区域被PvEH1对应区域替换的杂合酶Pv2Pv1。用全细胞酶E. coli/pv2pv1催化rac-oMGE,当(S)-oMGE刚好水解完全时,产物(S)-3-邻甲苯基-1,2-丙二醇（(S)-oTPD）的ee_p由PvEH2的58.3%提高至75.5%。为进一步提高酶的性质,在Pv2Pv1中选取11个氨基酸位点进行丙氨酸(A)突变,获得最优突变子E. coli/pv2pv1^K176A,活性为E. coli/pv2pv1（4.2U/g）的2.1倍,且当S构型的底物刚好完全水解时,(S)-oTPD的ee_p进一步提高为80.3%。分子对接分析发现,盖子环替换和K176位点突变为A,均使(R)-oMGE环氧环中的C_α更易受到酶中D101位点的攻击。利用E. coli/pv2pv1^K176A催化150mmol/L rac-oMGE水解制备(R)-oMGE（ee_s＞99%）和(S)-oTPD（ee_p=80.4%）,二者的产率Y_S和Y_P分别为32.7%和60.1%,时空产率STY_S和STY_P为1.6g/(L·h)和3.3g/(L·h)。本实验为改善EH的催化性质提供了一种有效策略。     

引入盐桥改善木聚糖酶AoXyn11A的温度特性

为改善米曲霉(Aspergillus oryzae CICC40186)木聚糖酶Ao Xyn11A的温度特性,基于其与同一糖苷水解酶家族耐热木聚糖酶Ev Xyn11TS一级和三维结构的比对和分析,在Ao Xyn11A N端空间区域引入3对盐桥。采用大引物PCR技术对野生型木聚糖酶基因(Aoxyn11A)实施定点突变,构建突变酶Ao Xyn11AS基因(Aoxyn11AS)。分别将Aoxyn11A和Aoxyn11AS在毕赤酵母(Pichia pastoris)GS115中进行表达。酶学性质分析显示:Ao Xyn11AS的最适温度(Topt)为58℃,较Ao Xyn11A提高了8℃;突变酶在50℃的半衰期(t501/2)为60 min,较原酶延长了1倍多,其在55和60℃完全丧失酶活性的时间分别由原酶的15和4 min延长至35和15 min;而突变酶的p H特性和动力学常数较原酶改变不大。在Ao Xyn11A N端空间区域引入盐桥增加了其三维结构的刚性,从而明显改善了其温度特性。     

黄粉虫幼虫粉酶解及体外抗氧化性研究

主要研究了Alcalase蛋白酶水解脱脂黄粉虫幼虫粉的工艺,并对水解产物的体外抗氧化能力进行测定.在单因素基础上以还原力为指标设计正交试验得到水解最佳条件为:温度60℃,pH值8.5,加酶量150μL,反应时间100 min.抗氧化试验结果表明,脱脂黄粉虫幼虫粉水解液清除1,1-二苯基-2-苦基苯肼(DPPH)自由基和羟自由基的半抑制率(IC_(50))分别为0.45 mg/mL和4.1 mg/mL,分别是VC的IC_(50)值的112.5倍和19.5倍,还原能力是VC的1/100.将水解前后的脱脂黄粉虫幼虫粉溶液进行高效毛细管电泳(HPCE)测定,测定结果表明,经Alcalase蛋白酶水解后,溶液中可溶性组分增多.     

啤酒高浓酿造后稀释工艺对体系氢键的影响

醇水饮料中易于形成各种氧键,NMR适合于啤酒体系氢键的研究.乙醇浓度在60%左右时,羟基质子化学位移最大,啤酒中羟基质子化学位移在4.896～4.935ppm之间变化.啤酒体系中除乙醇外的其它物质对羟基质子化学位移有-23%-40%左右的影响,即会减弱醇水氢键的缔合.相同原麦汁度的原浓酿造酒比稀释酒的羟基质子化学位移偏高,且随着稀释率的增加,羟基质子化学位移逐渐减小.啤酒水化阶段氢键缔合作用经历平衡-增强-平衡-增强-极点-减弱-平衡的变化过程.水化14h左右达到极点.     

原子吸收光谱法测定八角叶中八种元素含量

采用硝酸-高氯酸法消解八角叶样品,应用火焰原子吸收法测定其中的金属元素Ca,Mg,Fe,Co,Ni,Cu,Zn,Mn等8种金属的含童.结果表明:在这8种元素中,含童最高的金属元素为Ca,达4700 μg·g-1;最低为Co,仅1μg·g-1.