酶催化制备吡咯啉-5-羧酸和哌啶-6-羧酸的工艺

吡咯啉-5-羧酸(P5C)、哌啶-6-羧酸(P6C)是一类同代谢反应和疾病诊疗密切相关的环形亚胺化合物,在机体内氨基酸代谢中发挥重要作用。本研究利用Thermomicrobium roseum肌氨酸氧化酶对-C-N-键的催化能力建立了一种酶法制备工艺并进行了条件优化。通过薄层层析(TLC)、液质联用(LC-MS)和1H-NMR核磁共振鉴别出化合物结构,并建立了含量测定方法。单因素实验分析反应温度、pH和底物浓度对产量的影响,并通过响应面得到P5C最佳反应条件：温度为79.33℃、pH为8.54、底物浓度为112.82 mmol/L,P6C最佳反应条件：温度80.19℃、pH为8.31、底物浓度83.58 mmol/L。在此条件下反应30 min,P5C和P6C的产量分别为340.15±9.12, 450.87±8.54 mg/L。反应48 h后,转化率分别达到81.94%和99.99%。研究结果为酶法制备P5C和P6C奠定了理论基础,为吡咯啉、哌啶类化合物的合成提供了新的思路。     

纯化大肠杆菌表达胆固醇氧化酶的两种亲和分离介质的研究

建立了从重组菌中高效亲和制备胆固醇氧化酶的方法,将一种源自Brevibacterium sp.(DQ345780)的胆固醇氧化酶基因转入Escherichia co●BL21(DE3)表达,,选择核黄素-5’磷酸(FMN)及7-氯-异咯嗪作为亲和配体,构建胆固醇氧化酶亲和制备介质。通过两种介质的一步亲和吸附,获得纯度较高的胆固醇氧化酶样本,蛋白回收率分别为9.4%与9.9%(质量百分比),活性回收率分别为85.2%与93.4%(活性百分比)。使用SDS-PAGE分析,纯化得到蛋白分子量为约50 000,纯度分别为98.0%与97.5%(纯度百分比)。通过静态吸附分析,胆固醇氧化酶相对两种亲和介质的最大理论吸附值分别为71.0与78.5 mg/g介质;解离常数分别为12.8和7.3μg/g介质。     

微板核酸杂交检测芽孢杆菌属的方法建立

以白酒发酵过程中的优势菌枯草芽孢杆菌为模式菌株,针对具有高保守性及特异性的16SrRNA设计一组核酸探针,建立了对芽孢杆菌属进行定性和定量分析的新型的微板核酸杂交检测方法,优化了关键检测条件。结果表明,当S1酶反应温度为42℃时,芽孢杆菌属检测探针能分开目标序列仅差一个碱基的近缘属。当捕获探针和信号探针工作浓度均为5nmol/L,与分析探针杂交温度都为50℃,杂交时间分别为60min和15min时,检测信号的强弱与细菌数呈良好的线性关系,能实现定量检测,灵敏度高达1.33×102cells/mL。本方法提供了一个快速定性定量的检测技术,具有很好的应用于白酒发酵过程中芽孢杆菌属实时监测的潜力。     

采用图割及协同训练的动态人影检测方法

随着无人飞行器的迅猛发展,根据顶视状态下的行人动态阴影生物特征进行人物验证和行为识别成为一个重要的发展方向,而从低空无人飞行器平台获取行人动态阴影生物特征成为一个更具有挑战性的研究热点。现有的阴影提取方法大多基于固定摄像头,并不适用于运动平台。联合机器学习和图切割理论,提出了一种新的针对低空无人飞行器平台的动态人影检测方法。根据像素特征和区域特征构建协同训练的两个独立视图,以SVM为分类器,采用机器学习的方法对阴影生物特征进行半自动提取,根据上述运动结果构建最小能量方程的数据项,根据图像的梯度特征构建能量方程的约束项,运用图切割理论对上述提取结果进行优化。实验结果表明,所提出的方法比单纯的协同训练方法具有更好的效果,可进一步优化低空无人飞行器平台下所获取的阴影生物特征质量。     

啤酒酵母谷胱甘肽的高效抽提方法

建立了一种从酿酒酵母干细胞中高效抽提谷胱甘肽(GSH)的新方法,料液比为1:8,采用醋酸-盐酸调节抽提pH值为3.5,抽提温度(70±1)℃的条件下,GSH抽提量可达5.50 mg/g,比已报道的其它抽提法提高54.49%～62.24 0A.抽提液经微滤(膜孔径0.45、0.22μm)、超滤(膜截留相对分子质量5 000)处理,蛋白质总去除率为60.98%.所得超滤液经高效液相法和氨基酸分析仪分析表明,粗提物中的杂质除蛋白质、小肽外,氨基酸类杂质主要为谷氨酸,为GSH的进一步精制提供了基础数据.     

氨基化大孔硅胶共价固定 Pancreas porcine 脂肪酶的研究

本研究以大孔硅胶为材料,对其进行环氧基和氨基两步活化,然后利用碳化二亚胺（EDC）将氨基化硅胶与Pancreas porcine脂肪酶（PPL）进行共价固定化。通过优化固定化条件,在EDC与蛋白摩尔比为50：1;载体与粗酶质量比为10：1,固定化pH为6.0, 固定化时间为8 h的条件下获得最大固定化酶酶活为86.67 U/g,远远高于未修饰硅胶物理吸附固定PPL所得固定化酶酶活（33.33 U/g）。此外,本文还利用扫描电镜（SEM）和傅立叶变换光谱仪（FT-IR）对固定化前后硅胶进行了结构表征,固定化后硅胶表面出现明显的丝状蛋白,且固定化酶在1543 cm-1处出现酰胺Ⅱ带,说明PPL成功共价固定于氨基化硅胶上。通过对所得固定化酶性质进行分析,结果表明,固定化酶最适反应pH向碱偏移一个单位,最适反应温度提高了5 ℃,热稳定性明显提高。     

功能性壳聚糖复合膜的特性研究

本文主要研究了不同添加剂对功能性壳聚糖复合膜的物理和机械性能的影响。结果表明,透湿性和吸湿性分别随壳聚糖(CH)和甘油(GLY)浓度的增加而增加,随蔗糖酯(SUC)、山梨醇酐单硬脂酸酯(SPAN)和大豆分离蛋白(SPI)浓度的增加而减少;拉伸率随GLY浓度的增加而增加,随与CH、SUC、SPAN和SPI浓度的增加而减少;其中,GLY对壳聚糖膜的透湿性、吸湿性和拉伸率影响较大,SUC和SPI对膜透气性影响较大;并用SAS统计分析软件建立了壳聚糖复合膜氧气和二氧化碳透过率的回归方程。     

重组大肠杆菌产卤代烷脱卤酶的发酵条件优化

对产卤代烷脱卤酶的重组大肠杆菌BL21（DE3）/pET28a-DhaA进行发酵优化以提高其表达量。该研究从TB培养基出发,通过单因素实验与响应面实验在摇瓶水平上对培养基各成分进行优化;其次,在最优培养基的基础上对发酵的工艺条件进行优化;最后,在5 L发酵罐中进行了初步放大验证。结果表明,最优的培养基组成为：甘油10 g/L,酵母粉23 g/L,蛋白胨14 g/L,MgSO₄·7H₂O 1.3 g/L,ZnSO₄·7H₂O 0.1 g/L,酶活力可达到（1 182.94±10.86） U/L,较初始培养基提高了94%;最优的发酵工艺条件为：接种量5%,装液量40 mL/250 mL,37℃培养至OD₆₀₀为1.8时加入终浓度为0.4 mmol/L的异丙基-β-D-硫代半乳糖苷于20℃诱导22 h,酶活力可达到（3 585.83±15.02） U/L,提高至未进行优化前的5.87倍;5 L发酵罐初步放大验证实验中,酶活力最高达到（9 682.62±191.16） U/L,提高至摇...     

保护剂对胆固醇氧化酶稳定性机理的研究

利用荧光光谱、圆二色性光谱及凝胶电泳等方法,研究液态胆固醇氧化酶失活机理。根据失活机理,选择添加两种不同保护剂提高酶稳定性,研究提高酶稳定性的机理。37℃下,添加15%甘油的液态酶稳定性较佳,45 h后酶活保留率提高58%,核黄素对酶基本无保护作用。经研究分析,甘油主要通过有效抑制分子间聚集,维持二级结构,增强酶稳定性;核黄素不能抑制酶自身聚集,对酶保护作用不明显。     

好氧反硝化芽孢杆菌JD-014的分离鉴定及脱氮性能

为了更好地实现以绿色环保的方式处理食品工业废水中的氮素污染物,从某河道水体中分离筛选出了1株具有好氧反硝化功能的芽孢杆菌JD-014。通过对该菌株在脱氮过程中气态氮(N₂)的产生、氮平衡估算以及酶活测定证实了菌株JD-014的好氧反硝化途径,并对影响其脱氮性能的环境因素进行了研究。结果表明:以50 mg/L NO₃^--N为唯一氮源时,菌株JD-014对NO₃^--N的去除速率为0.56 mg/(L·h)。在脱氮过程中,该菌株可将NO₃^--N部分转化为N₂并伴随有相关功能酶活的检出;当碳源为丁二酸钠和柠檬酸钠、碳氮比(C/N)为10~25、温度为37℃、转速为150~200 r/min、盐度为1%以下时,该菌株脱氮性能最佳。此外,菌株JD-014还具有较好的亚硝酸盐耐受性,在NO₂^--N质量浓度为10~200 mg/L时,脱氮率可保持在46.62%~99.92%。本研究表明,好氧反硝化芽孢杆菌JD-014在实际食品加工废水的氮素污染生物处理方面具有很大的应用潜力。