重组毕赤酵母生产外源蛋白的过程控制与生理分析的研究进展

毕赤酵母是近年来应用广泛、极受青睐的一种外源蛋白表达系统。除了构建高效、稳定的毕赤酵母生产菌株外,研究不同发酵控制条件下,细胞的生理和代谢状态变化,为毕赤酵母细胞提供最优的生长和环境条件并综合考虑发酵成本是成功实现外源蛋白规模化、商业化生产的保障。本文从培养基组分、外界环境条件、细胞比生长速率、生长期甘油流加策略和诱导期甲醇流加策略等方面阐述了发酵过程对外源蛋白表达的影响,并进一步从细胞生理和代谢层面深入讨论了不同发酵过程控制条件的影响机制。      

重组毕赤酵母表达人血清白蛋白-人白介素2融合蛋白过程的代谢特性

分析了重组甲醇营养型毕赤酵母在5L多参数自控发酵罐上生产人血清白蛋白-人白介素2融合蛋白(HSA-IL-2)的发酵过程。在使用多种在线传感器和离线检测参数的基础上,应用相关性分析的方法将细胞生长的关键酶(乙醇氧化酶、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶和异柠檬酸脱氢酶)酶活和代谢特性相关联。实验结果显示,甲醇诱导后葡萄糖-6-磷酸脱氢酶和异柠檬酸脱氢酶的酶活分别下降了46.1%和66.8%,说明胞内代谢流发生了迁移:三羧酸循环(TCA)和磷酸戊糖途径(HMP)中代谢流通量下降,甲醇完全氧化代谢成为主要代谢流。此外,在不同控制策略下,乙醇氧化酶的酶活和重组蛋白HSA-IL-2表达量也呈现出一定的差异。高溶氧低甲醇控制方式下HSA-IL2的表达量达到27mg/L,比低溶氧高甲醇条件下的表达量高33.7%。     

3-甲基环十五烯酮加氢合成麝香酮的研究

本文以3-甲基环十五烯酮为原料,在催化剂、加压、升温、搅拌等条件下,通入高纯氢气反应合成麝香酮。利用气相色谱仪、气质联用仪、红外光谱分析仪和核磁共振波谱仪等仪器进行检测,表征合成样品。采用单因素方法考查了3-甲基环十五烯酮催化加氢反应中催化剂种类、反应温度、反应压力、搅拌速度等对产率的影响。结果表明,以钯碳作为催化剂,反应压力2.0 MPa,反应温度90℃,搅拌速度为1100 rpm,反应时间为10 h的时候产率最高,达到89.3%。     

研磨强化无溶剂法合成蔗糖脂肪酸酯

以蔗糖和脂肪酸甲酯为反应原料,无溶剂条件下采用研磨强化的方法合成了蔗糖脂肪酸酯(即蔗糖酯),考察了研磨时间、乳化剂用量、反应时间、反应压力以及催化剂用量对蔗糖酯收率及脂肪酸甲酯转化率的影响,产品经水洗、醇提精制后,用FTIR和HPLC-ELSD对其进行了表征和分析。结果表明:研磨处理能将反应分散物粒径(D50)降至约5μm,有效地增强了蔗糖与脂肪酸甲酯的无溶剂酯交换反应。得到的最优反应条件为:研磨时间为60min,硬脂酸钾乳化剂质量分数为10%(占体系总质量,下同),K2CO3质量分数为2.0%,反应时间6 h,反应压力0.5 kPa,在该条件下脂肪酸甲酯转化率为91.2%,蔗糖酯收率为61.6%。精制后产品中蔗糖酯质量分数为81.9%,且其游离糖质量分数为0.6%,酸值为3.0mgKOH/g,水分(质量分数)为0.2%和灰分(质量分数)为0.5%,均达到FAO/WHO标准。     

基于自联想神经网络的毕赤酵母发酵过程两阶段故障诊断

在毕赤酵母表达人血清白蛋白-人白介素-2融合蛋白(IL-2-HSA)过程中,诱导期甲醇浓度和pH值直接影响了IL-2-HSA表达量的高低和发酵过程的稳定。为了准确有效的控制这两个参数,本论文基于毕赤酵母诱导期的生理学特性和过程参数特征,提出了基于自联想神经网络的毕赤酵母表达IL-2-HSA过程的诱导期两阶段故障诊断。研究结果表明该诊断系统能够在线快速准确地诊断出毕赤酵母诱导期的各种故障。当系统提示出现故障时,离线分析,对比最优的pH值和甲醇质量浓度变化曲线,确定故障类型,采取相应措施。     

石墨烯基非金属催化剂的表征与研究方法

石墨烯基非金属催化剂相比传统的金属催化剂具有低毒性、易回收、低残留等优点,在催化领域中受到研究者的广泛关注。人们运用各种表征技术和研究方法对其催化机理进行了研究,以期获得高性能的非金属催化剂。本文主要综述了液相催化反应体系中石墨烯基非金属催化剂的表征与研究方法,旨在为相关领域的科研人员提供参考。     

高效液相色谱法分析蔗糖脂肪酸酯商品

采用高效液相色谱-质谱联用技术(HPLC-MS)和高效液相色谱-蒸发光散射检测法(HPLC-ELSD)对蔗糖脂肪酸酯商品进行了定性和定量分析。考察了HPLC条件:Symmetry C18(4.6 mm×75 mm,3.5μm)为色谱柱,[V(甲醇)︰V(四氢呋喃)=80︰20]-水二元溶剂为流动相,梯度洗脱,流速为1.0 mL/min,柱温为35℃,分析时间为23 min,以及ELSD条件:雾化气为空气,压力为2.0 bar,漂移管温度为40℃。研究结果表明:在该条件下,HPLC-ELSD能够有效分离与测定蔗糖酯商品中的蔗糖、蔗糖单酯、蔗糖二酯及蔗糖三酯,蔗糖单酯的线性范围为0.3~2.1mg/mL(R~2=0.9992),平均回收率为102.1%,RSD为1.2%。该方法是一种简单、快速、准确可靠的蔗糖酯检测方法,可用于蔗糖酯商品的组成分析和品质监控。     

基于目标函数法的基坑降水最优化模型求解与应用

为优化基坑降水总涌水量,求取各降水井的最优单井抽水量与最优降水井数,建立了基于目标函数法的基坑降水最优化模型。以河南省西霞院水利枢纽输水及灌区工程渠首倒虹吸段基坑降水工程为例,运用目标函数法建立了倒虹吸段基坑降水最优化模型,调用MATLAB优化工具箱对工程实例的倒虹吸段基坑降水模型进行优化求解,并采用GMS数值模拟软件对优化结果进行验证分析。优化与模拟结果表明：在满足基坑施工要求、保证周围环境安全的条件下,采用Fmincon函数和GA遗传算法优化结果分别比原抽排计划(3个月)减少总涌水量624 300 m³和546 390 m³,对单井抽水量和井的数量方面也能进行合理优化。因此,采用目标函数法调用优化工具箱进行基坑降水优化设计是可行的,能取得很好的优化效果。     

大港储气库井场注采管线腐蚀原因及对策

本文根据井场注采管线运行条件,提出了做好井场注采管线防腐的具体做法。     

乙醇对重组毕赤酵母表达猪α干扰素的性能及其碳源代谢关键酶活性的影响

本研究将细胞培养末期乙醇积累浓度低于2g/L的两个批次作为对照,探讨了长时间(大于4h)和瞬时的高乙醇浓度(10g/L以上)对猪α干扰素表达性能以及碳源代谢关键酶活性的影响。结果表明,长时间的高乙醇环境会大幅度降低甘油以及甲醇代谢过程中关键酶的比活性,最终导致猪α干扰素表达水平比对照组降低约4~12倍;高乙醇浓度的瞬时冲击后,上述关键酶比活性也会有一定程度的降低,猪α干扰素表达水平降低约8倍。