普鲁兰酶突变体文库高通量筛选方法的建立及应用

在摇瓶水平实现普鲁兰酶基因(Gen Bank Accession No:AX203843)在大肠杆菌BL21(DE3)的异源表达,并成功按规格缩小实现了基于深孔板的高通量细胞培养,同时建立了基于深孔板的普鲁兰酶酶活快速高效的高通量检测方法。利用易错PCR技术对普鲁兰酶基因进行定向进化,突变基因产物重组于表达载体p ET-28a(+)-pel B中,并导入大肠杆菌BL21(DE3)构建突变体文库,利用该高通量筛选方法实现了突变体文库的快速高效筛选并获得了一株突变菌株4A4,其表达量提高了46.5%。该方法不仅适用于淀粉酶、纤维素酶等酶类的高通量筛选,同时为菌株文库的筛选以及蛋白质的定向进化提供了一种新思路。     

N~+离子注入-紫外复合诱变选育纤维素酶高产菌株

对产纤维素酶菌株Rhizopus sp.TY1原生质体进行N+离子注入-紫外复合诱变,以期获得高产菌株。以原生质体形成率和再生率为指标,确定最佳酶解时间3h;以致死率和正突变率为指标,确定最佳N+离子注入剂量为2.0×1015ions/cm2、最佳紫外照射时间为90s。实验筛选得到一株高产菌株Rhizopus sp.TY1.2,液态发酵终点时滤纸酶活力(FPA)和羧甲基纤维素酶活力(CMC)分别达到5.1、20.9U/mL,与出发菌株相比,FPA和CMC分别提高了75.9%和175.0%。传代实验结果显示Rhizopus sp.TY1.2产纤维素酶性能稳定,该结果表明N+离子注入-紫外复合诱变所产生的变异是可遗传的变异。     

多项并举提高生物化学实验教学质量研究

以培养学生创新能力和提高教学质量为目的,结合生物化学实验教学特点,通过教学内容整合、教学方式革新以及考核评价体系优化等举措进行了教学改革探索。实践表明,根据学科发展前沿调整实验教学内容,极大调动了学生学习积极性;线上与线下教学、虚拟与实践教学以及科研与实验教学结合,有效激发了学生的学习兴趣;多样化评价体系的建立提高了学生自主学习能力和独立思考能力。以上措施并举,有效提升了生物化学实验的教学质量。     

菠萝叶高值化利用生产生物制品过程研究

该研究开发了一种简单、高效的菠萝叶转化生物乙醇、酵母蛋白质和纤维材料方法。菠萝叶通过机械压榨产生叶汁和纤维材料,每吨新鲜菠萝叶可产生0.75 t叶汁和0.12 t干纤维。菠萝叶汁自身的营养成分完全可以提供酿酒酵母生长所需,含有的糖分主要为葡萄糖和果糖,采用酿酒酵母进行厌氧发酵生产生物乙醇及酵母蛋白质。通过发酵参数优化,在温度30℃,初始pH 4.0,接种量10%(体积分数)的发酵条件下,乙醇的产量最高达12.88 g/L,干酵母粉可达3.83 g/L。研究结果将菠萝叶转化为具有利用价值的生物原料,可为我国菠萝种植废弃物的综合利用提供参考。     

磷脂酶A1辅助蛋白N端截短菌株的构建及其优化表达

根据GenBank公布的磷脂酶A1辅助蛋白plaS基因序列,通过生物信息学软件分析,截短辅助蛋白PlaS的N端35AA。将截短后的辅助蛋白plaS基因经PCR扩增技术与原核表达载体pET-28a(+)连接,再转化到BL21(DE3)宿主菌中进行融合表达,从而成功构建dSP28表达菌株。用异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(isopropy-β-D-thiogalactoside,IPTG)诱导辅助蛋白表达,对诱导时间、IPTG浓度、起始菌体浓度(OD_(600nm))和温度逐项进行优化,摸索得到辅助蛋白的最佳诱导表达条件为诱导时间8 h,IPTG浓度0.2 mmol/L,起始体浓度(OD_(600nm))0.7,温度40℃,转速200 r/min。在此条件下,对P28、SP28和dSP28发酵中OD_(600nm)进行测定,结果表明,加入IPTG诱导后P28和dSP28能够快速的增殖,且诱导8 h后仍显示增长趋势,而SP28的生长受到明显的抑制作用。     

Candida shehatae 的纯化及其利用木糖和葡萄糖发酵的特性研究

通过对休哈塔假丝酵母TZ1 分离纯化以获取高产乙醇菌株,并对木糖、葡萄糖以及不同比例的混合糖发酵产乙醇进行实验研究。结果显示,筛选出的TZ8-13 对木糖和葡萄糖都有良好的发酵性能,糖浓度为60g/L 时的乙醇产量分别达到了21.6g/L 和24.2g/L,糖利用率分别为97.81%(72h)和99.13%(36h),较初始菌株TZ1 发酵木糖乙醇产量提高了55.38%、木糖利用率提高了19.54%;混合糖发酵存在糖的二次利用关系,TZ8-13 首先利用葡萄糖。木糖和葡萄糖比为1:1 时乙醇产量为22.8g/L。     

纤维素酶产生菌的筛选鉴定和产酶条件优化

筛选得到1株纤维素酶产生菌TC1,根据真菌的分类鉴定方法,鉴定为根霉属菌(Rhizopus sp.)。正交实验确定该菌株的优化培养条件为:稻草采用15%的醋酸预处理,稻草与麸皮比为3:7,固液比为1:3,接种量10%,温度28℃,稀释1倍的Mandels营养液作为培养基液体。在优化培养条件下培养96h,发酵终点时滤纸酶活FPA、CMC酶活分别达到25.5、249.0 U/g(干物质),较优化前的17.8、187.0 U/g(干物质)分别提高了43%和33%。