疫情期高校生物化学实践课程网络教学的探究

实验教学是高等院校教育培养体系中的一个重要组成部分,对应用型人才的培养具有重要作用.面对突发的新冠疫情,高校实验教学的开展遇到了新的挑战.本文以生物化学实验教学为例,就高校生物化学网络实验教学的可行性、方式方法、实践经验进行了分析、讨论和总结,并提出了一些教学建议,以期为解决疫情期间实验课授课难的问题提供参考,并为进一...     

山梨醇月桂酸酯的酶法制备工艺研究

研究了以山梨醇和月桂酸为原料,在固定化脂肪酶的催化下合成山梨醇月桂酸酯的反应。通过考查原料配比、酶的用量、溶剂(丙酮)的用量、反应温度及时间等因素对反应的影响,确定了最佳反应条件为:原料配比山梨醇∶月桂酸为2.0∶1(物质的量比),反应的溶剂为丙酮,丙酮用量为10 mL/mmol月桂酸,固定化脂肪酶的用量为0.24 g/mmol月桂酸,在60℃下反应72 h,月桂酸的转化率可达到98.2%。当山梨醇月桂酸酯的质量分数为0.06%时,产物的表面张力约为41.5×10-5 N/m。     

Bacillus fordii MH602海因酶序列及同源建模分析

海因酶是5-取代海因生物转化制备手性氨基酸的关键酶.通过同源建模法建立MH602海因酶的三维结构,经分析,91.3%的氨基酸残基在可信区间,无氨基酸残基在不可信区间,而且能量处于较低水平,此模型可进一步研究.将MH602海因酶序列和PDB数据库中现有的6个海因酶序列比较(PDB编号为:1KID,1YNY,1NFG,1GKP,1GKQ,1GKR),结果显示了保守的活性位点残基(4个HIS,1个ASP),3个立体化学环(SGLs)和底物环外侧链结合的残基(MET63,PHE65,LEU94,PHE152,TYR155,VAL158,LEU159).通过比较发现MH602海因酶在159位是LEU,比其他海因酶的PHE159提供更大的底物结合空间,可能降低了对映体选择性但增加了对羟基苯海因的活力.为利用定点突变改造酶分子,提高MH602菌株生产L氨基酸的能力提供理论指导.     

耐有机溶剂脂肪酶产生菌的筛选及其酶学性质

以体积分数10%的甲苯等有机溶剂为筛选压力,从油污和污水等样品中筛选到一株产耐有机溶剂脂肪酶的有机溶剂耐受茵LX1,经16 S rDNA序列分析,该菌株鉴定为Pseudomonas aeruginosa.研究发现菌株LX1所产脂肪酶最适反应pH和温度分别为7.0和40℃,在较宽的pH范围内(6.5～10.5)具有较高的稳定性;金属离子鏊合剂EDTA和Ba~(2+)、Ca~(2+)对LX1脂肪酶活力均有明显的激活作用,推测该脂肪酶为金属激活酶.LX1脂肪酶在体积分数25%的疏水性和亲水性有机溶剂中均具有较好的耐受性,在十六烷、十四烷、十二烷、正庚醇、正辛醇和正己醇体系中半衰期显著延长到10 d以上,在DMF和DMSO体系中的半袁期为5 d以上,均高于在无溶剂体系中的半衰期.展现了LX1脂肪酶在有机相生物催化中的良好应用前景.     

β-1,3-1,4葡聚糖酶在大肠杆菌中的高效分泌表达

在大肠杆菌中实现β-1,3-1,4-葡聚糖酶的高效分泌表达。将实验室自主开发的信号肽ff53与β-1,3-1,4-葡聚糖酶成熟肽基因（bgl）进行融合连接到p ET-28a（+）上;通过优化诱导表达条件,28℃、8 g/L乳糖诱导10 h,重组菌E.coli BL21/p ET-ff53-bgl发酵液上清中β-1,3-1,4-葡聚糖酶活力达到1093 U/m L,与IPTG诱导的重组菌E.coli BL21/p ET-bgl（583 U/m L）相比,提高了0.87倍。本研究为高密度发酵制备该酶奠定了基础。      

十二烯基琥珀酸单麦芽糖酯的合成研究及表征

将溶于一定量有机溶剂的十二烯基琥珀酸酐滴加入麦芽糖碱性水溶液中反应得十二烯基琥珀酸单麦芽糖酯。通过考察原料配比、酸酐溶剂、酸酐滴加速度、反应时间等因素对十二烯基琥珀酸单麦芽糖酯产率的影响,确定了最佳反应条件:原料配比麦芽糖∶酸酐(物质的量比)为4∶1,酸酐溶剂为丙酮,酸酐滴加1 h,在35℃条件下反应6 h,十二烯基琥珀酸单麦芽糖酯的产率为83.1%。当十二烯基琥珀酸单麦芽糖酯水溶液的质量浓度为1.35 mg/mL时,产物的表面张力约为36.64×10-3 N/m。     

耐热纤维素酶产生菌的筛选、鉴定及产酶条件优化

从温泉热源地区采集的大量泥土和水样中,筛选出一株在60℃生长的纤维素酶产生菌SH2。结合菌株的生理生化特性分析与Biolog微生物自动鉴定仪的鉴定结果,命名为热葡糖苷酶地芽孢杆菌（Geobacillus thermoglucosidasius）SH2,该菌株兼性好氧,在45～60℃能较好地生长。对菌体生长与产酶培养条件优化表明：初始pH值为5．5,碳、氮源分别为蔗糖和玉米浆时有利于产酶,经48h发酵后纤维素酶酶活达0．36IU／mL。纤维素酶反应条件研究表明,该纤维素酶的最适pH值为6．0,在pH4．0～10．0范围具有较强的耐受性;在45～65℃间酶活差异仅在5％之内,显示了很好的温度耐受性。     

非水相糖苷酶高效催化的研究进展

近年来,应用糖苷酶在非水相中生物催化合成糖苷类化合物以及对糖基化合物的糖基定向改造已成为目前的一个研究热点。通过糖苷酶生物催化机理的阐述,综述了非水体系中糖苷酶催化寡糖合成与烷基糖苷合成的应用研究,尤其是耐有机溶剂糖苷酶在天然先导化合物非水相催化中的应用。非水相糖基体系为糖苷酶的高效催化及选择性催化提供了独特的环境,可望成为功能性寡糖及天然产物高效改性等领域的重要研究手段。     

极端微生物与工业生物催化剂开发

工业催化领域对生物催化剂提出了苛刻的要求,特别是高浓度底物或产物、高离子强度、酸碱条件及其非水相催化,如何获得高效的生物催化剂是催化技术发展的关键。极端微生物是高效工业生物催化剂的重要来源,本文主要介绍从嗜热菌、嗜盐菌或耐盐菌、耐辐射微生物、耐有机溶剂等极端微生物出发发现并开发高效工业生物催化剂,可望为生物技术的进一步发展提供一个更广阔的资源。     

组成型天冬氨酸转氨酶基因工程菌的构建与高效表达

天冬氨酸转氨酶AspAT是苯丙酮酸转氨制备L-苯丙氨酸的关键酶. 本研究将大肠杆菌中天冬氨酸转氨酶基因aspC克隆到3种不同质粒中,构建组成型表达质粒pUC/P-aspC, pSE/P-aspC, pET/P-aspC,并分别转化至6种常用的大肠杆菌宿主中. 通过对18种重组子的生长及产酶情况的分析,比较了各种重组子生长压力、质粒稳定性与表达酶活的关系,并经SDS-PAGE电泳分析AspAT的表达量,筛选出高产AspAT的重组子BL21(pET/P-aspC),以该工程菌发酵液直接作为酶液,以天冬氨酸和苯丙酮酸(20 g/L)为底物,发酵液与底物以1:3的体积比转化生成L-苯丙氨酸16.2 g/L,转化率高达80.1%. 该体系表达无需诱导,转化无需添加辅酶PLP,展现了良好的产业化前景.