1,2,4-丁三醇的双水相萃取

对低分子有机溶剂/无机盐双水相体系萃取分离发酵液中1,2,4-丁三醇（1,2,4-butanetriol,BT）进行了深入研究。通过对不同双水相体系的筛选,最终选定无水乙醇/K₂HPO₄双水相体系来萃取分离BT。使用浊点法对以BT为溶剂的无水乙醇/K₂HPO₄双水相体系进行相图的绘制,发现在K₂HPO₄质量分数为19.83%~46.87%范围内均能成相。通过单因素实验,考察双水相体系中无水乙醇/K₂HPO₄质量分数、pH对BT在两相之间分配系数和萃取效率的影响,得到最佳萃取条件为：系统总量10g、pH 9.5,无水乙醇/K₂HPO₄的质量分数为28%/28%,分配系数和萃取效率分别可以达到18.35和95.87%。在最佳萃取条件下,进一步探究了放大实验对体系萃取效率的影响,发现其对分配系数和萃取效率影响较小,体系稳定性高,为工业提取发酵液中BT提供新思路。     

强化乙醛酸和TCA循环对克雷伯氏菌合成1,3-丙二醇的影响

克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)代谢甘油合成1,3-丙二醇(1,3-propanediol,1,3-PDO)的过程中,存在乙酸溢流、TCA循环活性低的问题,影响1,3-PDO合成。该研究对K.pneumoniae中乙醛酸循环抑制因子iclR进行敲除,并过表达TCA循环中琥珀酸脱氢酶基因sdhC和苹果酸脱氢酶基因mdh,缓解乙酰辅酶A节点的碳流溢出。结果表明,敲除iclR后乙酸积累量降低了41%,1,3-PDO产量提高了8%。在K.pLric中单独过表达sdh C或mdh基因,2,3-丁二醇产量分别降低了47%和52%,1,3-PDO产量分别提高了7%和8%。共表达sdh C和mdh基因后,菌株的甘油利用能力增强,1,3-PDO产量比K.pLric提高了11%。5 L发酵罐分批补料发酵结果表明,K.pLric-sdh C-mdh的生物量明显提高,1,3-PDO产量达77.2 g/L,摩尔转化率为0.69 mol/mol。以上结果表明,敲除iclR激活乙醛酸循环、过表达sdh C和mdh强化TCA循环可以弱化乙酸溢流,增强菌株的甘油利用能力,促进合成1,3-PDO。     

新疆哈萨克族奶酪产脂肪酶酵母菌的筛选及产酶条件优化

从新疆不同地区采集到的哈萨克族手工奶酪中分离得到100株菌种,通过分离(RB)培养基和罗丹明B培养基筛选出4株产脂肪酶酵母菌,分别为Y-2、Z-5、S-6、N-5。结合菌种生理生化及26SrDNA基因序列分析确定4株菌的系统进化地位,在系统发育上Y-2、Z-5隶属于马克斯克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus),S-6和N-5分别隶属于毕赤酵母(Pichia kudriavzevii)、乳酸克鲁维酵母(Kluyveromyces lactis)。利用对硝基苯酚法对4株菌种产酶酶活进行测定,发现K.marxianus Z-5产脂肪酶酶活最高,达23.00 U/mL;对K.marxianus Z-5产酶条件进行优化,确定最优发酵条件为:温度30℃、pH 7.5、接种量2.5mL/100mL左右时,其酶学活性最强,为25.99U/mL。     

Candida glycerinogenes基因组大片段缺失菌的构建及表征

通过基因组精简可获得代谢背景降低、更适用于工业生物技术的底盘细胞。产甘油假丝酵母(Candida glycerinogenes)是具有优良抗逆性能的工业菌株,对其基因组进行精简以获得更优的底盘化细胞。以CRISPR/Cas9为工具进行C.glycerinogenes基因组非必需DNA大片段删除,实现了25、50 kb片段的敲除,并研究了缺失菌的耐受性和发酵特性。结果显示,片段删除菌株的胁迫耐受能力无明显改变,30℃下Δ7.8 kb菌生物量降低20%,42℃下Δ7.8 kb、Δ25 kb菌的生物量下降20%。而在发酵过程中各缺失菌均表现出生物量降低20%,其中Δ7.8 kb菌株表现出了发酵初生物量提高了14%、单位菌体甘油产量提高了22%,还原力相关基因G6PD、6PGDH分别上调10倍和29倍,NADPH/NADP⁺值提高了100%。结果表明,上述非必需DNA大片段删除对C.glycerinogenes耐受特性无明显影响,而会导致生物量降低和单位菌体甘油产量提高,缺失菌株可能因基因表达水平的差异而与野生菌株在性状上产生区别。该研究是对CRISPR/Cas9系统在C...     

基于TCP/IP的ForCES传输映射层带宽分配机制研究

提出了能够适应ForCES传输映射层特性的带宽分配机制的RQ DPP算法。该算法将不同消息放入不同消息队列中,根据概率优先算法对消息队列进行调度,计算消息流占用的带宽权值,根据消息流传输速率和消息队列长度动态调整消息被拒绝入队的概率,并根据消息种类和拒绝概率动态改变消息调度队列的调度概率。通过ns 2.30仿真实验证明,RQ DPP算法能满足ForCES传输映射层的带宽分配要求。     

高强度产甘油假丝酵母突变株的选育及其发酵性状

以一株产甘油假丝酵母为出发菌株，采用化学诱变，通过玉米浆和外加无机磷组成的磷质量浓度为340mg/L的磷源选择培养基，得到了一株发酵时间较原菌株缩短了8h左右，产甘油能力（甘油产量约为140g/L，甘油转化率为56％）和原菌株相似的突变株，并研究了突变株的发酵性状。     

高渗工业菌株Candida glycerinogenes整合型表达载体的构建及验证

构建应用于工业用产甘油假丝酵母(Candida glycerinogenes)CGMCC NO.6830的整合型表达载体,建立一种可利用底物形成的渗透压调控表达外源基因的体系。以p UC19质粒为基本骨架,C.glycerinogenes CGMCC NO.6830的18S r DNA为整合位点,运用其3-磷酸甘油脱氢酶基因启动子PCggpd启动外源基因表达,腐草霉素抗性基因ble作为重组酵母转化子筛选标记,获得应用于产甘油假丝酵母的稳定的表达型整合载体;以绿色荧光蛋白基因gfp作为报告基因考察该表达质粒的性能,实现了外源基因gfp的渗透压调控表达。     

芍药花提取物对果蔬腐败菌的抑菌活性及其在樱桃番茄保鲜中的应用

以芍药(Paeonia lactiflora)花提取物为研究对象,通过抑菌圈、最低抑制浓度及最低致死浓度评价其对主要果蔬腐败菌的抑菌性能;通过提取物对枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)生长、电导率、内容物质、可溶性糖的影响探究芍药花提取物的抑菌方式;对腐败率、失重率、可溶性固形物及Vc含量的测定考察提取物对樱桃番茄的保鲜效果。结果表明:芍药花提取物对细菌、酵母均有很强的抑制作用,尤其对枯草芽孢杆菌最低抑制质量浓度和最低致死质量浓度分别低至2 mg/mL和4 mg/mL;提取物通过增加细胞膜的通透性及破坏细胞膜的结构发挥抑菌作用;与对照相比,芍药花提取物能够明显降低樱桃番茄腐败率和失重率,减少可溶性固形物及Vc的损失,是一种具有应用前景的优良保鲜剂。     

米曲霉AAP新基因的异源表达及其酶学性质研究

通过生物信息学分析发现了米曲霉(Aspergillus oryzae)中属于氨肽酶M18家族的新成员天冬酰胺氨肽酶(AAP)基因,经反转录克隆获得该基因,实现了其在毕赤酵母GS115中的表达,同时研究了重组AAP的酶学性质及其在大豆蛋白水解中的应用。结果表明,重组AAP的分子质量约54.0 kDa,在较广的pH范围内有活性(pH 6.0～9.5),最适反应温度和pH分别为50℃和7.0,Zn~(2+)和Ca~(2+)对该酶起促进作用,EDTA能够显著抑制该酶的酶活。以Asp-pNA为底物时,K_m为0.42 mmol/L,V_(max)为21.57μmol/(mL·min),该酶具有水解N末端为天冬氨酸和谷氨酸的底物特异性。重组AAP可显著降低大豆多肽的苦味,提高水解度,具有在食品中的应用潜力。     

猪骨泥功能性双菌发酵

为充分利用含有大量不易消化吸收的蛋白质、钙磷盐等营养物质的废弃猪骨,利用枯草芽孢杆菌和植物乳杆菌,采用液态发酵法对猪骨泥进行功能性发酵,旨在同时提高骨泥中易于吸收且具有功能的小分子蛋白、多肽及可溶性钙的含量,强化发酵骨泥的功能性。分别对单菌和双菌发酵骨泥的水解度、鲜味氨基酸和可溶性钙含量进行分析,并考察了骨泥发酵前后的表观变化。结果表明:双菌发酵后骨泥水解度达到42.5%,鲜味氨基酸含量达到2.01 mg/mL,可溶性钙含量达到1.16 mg/mL,比单菌发酵更有优势。双菌发酵蛋白酶系多样,水解更加充分,同时还能提高骨泥可溶性钙的含量,为猪骨深度开发提供依据。