以专业认证导向的生物工程专业实践教学探索

以专业认证为契机,依托江苏省化学工程与技术优势学科,在全国高校生物工程专业设置及建设现状分析基础上,确定生物工程专业人才培养以工科背景,生物科学为基础、工科技能培养为特色,厚基础、宽口径、高素质、技能强、具创新能力的应用型工程技术人才培养方案进行探索与实践,以求提高学生的结合素质,获得最佳的培养效果。     

基因工程菌1020耐热木聚糖酶的纯化与性质

通过热变性处理和Ni-NTA层析分离纯化基因工程菌1020耐热木聚糖酶。对热变性条件优化,70℃处理30min效果,纯化倍数4.9;利用木聚糖酶C端6个His标记对Ni-NTA琼脂糖凝胶的结合性,一步层析得到电泳纯的木聚糖酶。酶的最适反应温度为110℃,具有高度耐热性,在70℃保温8h,酶活基本不变,100℃保温5h后,酶活残余40%;在pH6.0～10.0范围内都有较高的酶活性和稳定性。低浓度的异丙醇对酶反应有促进作用,Hg2+对酶反应有强抑制作用。该酶对燕麦木聚糖的Km为0.55mg/ml,Vmax=14.26μmol/min·mg。     

嗜热木聚糖酶的酶学性质及其在竹浆漂白中的应用

研究了基因工程菌1020全细胞中嗜热木聚糖酶的酶学性质,并考察了含酶全细胞在竹浆漂白中的效果。结果表明,70℃时全细胞木聚糖酶有2个最适pH值,分别为7.0与9.0。该酶湿热稳定性及耐碱性能良好。在90℃,pH值7.0的条件下,全细胞预处理硫酸盐竹浆后,加入用量0.2%的H2O2漂白,白度提高了7%ISO。     

珍贵橙色束丝放线菌固体发酵合成安丝菌素P-3的工艺探索

为了探索珍贵橙色束丝放线菌（Actinosynnema pretiosum）合成安丝菌素P-3（AP-3）的固体发酵培养条件的最佳工艺,利用农副产品（玉米淀粉、玉米粉、棉籽饼粉、豆粕、豆饼粉、菜籽饼粉、麦麸、米糠）作为固料,采用单因素实验和正交实验对固体发酵培养基组成及培养条件进行摸索。得到合成AP-3固体发酵的最佳培养基组分为：玉米淀粉、豆粕及棉籽饼粉的质量配比为1：1：1,红糖4%,玉米浆干粉2%,CaCl₂ 1%。最佳固体发酵工艺条件为：初始pH为7.5,培养温度28℃,固液比（质量比）为1：0.8,装量25g（250mL锥形瓶）,接种量150mL/kg,培养时间为7天,最优条件下AP-3的产量为（26.86±1.87）mg/kg（每千克培养基）。本研究为发酵合成安丝菌素提供了新的方法与思路。     

Fenton氧化和生物法结合深度处理硫化黑印染废水

采用Fenton氧化和生物氧化结合的方法,研究硫化黑印染废水的COD去除率和处理成本。探讨了Fenton氧化的条件包括氧化时间、m(H2O2)∶m(COD)、n(H2O2)∶n(Fe2+)以及Acinetobacter sp.DS-9生物氧化法二级串联处理系统的脱硫和COD去除效果。结果表明,最佳条件为:pH=3,m(H2O2)∶m(COD)=1∶2,n(H2O2)∶n(Fe2+)=10∶1,反应90 min后,按5%的接种量接入高效硫氧化菌株Acinetobacter sp.DS-9。废水脱硫效率提高了34.5%,COD去除率提高了74%。     

安丝菌素P-3生产菌株Actinosynnema pretiosum ssp. auranticum的诱变育种及其发酵培养基优化

为了提高安丝菌素P-3（AP-3）的发酵产量,通过紫外诱变并运用紫外-分光光度法建立96孔板高通量快速筛选体系对原始菌株（Actinosynnema pretiosum ssp.auranticum）进行育种,筛选获得了一株产量较高的突变菌株B24-13。发酵7天后,其发酵液中AP-3的含量为112.5mg/L,是原始菌株的2.03倍。随后通过单因素优化与正交实验设计对突变菌株B24-13进行发酵培养基优化,得到最优发酵培养基组分：蔗糖25g/L,甘油15g/L,玉米浆25g/L,CaCO₃ 7g/L,异丁醇2g/L,缬氨酸0.5g/L,MgSO₄·7H₂O 0.5g/L,FeSO₄·7H₂O 0.01g/L。对优化结果进行验证实验,发酵7天后AP-3的产量为（127.5±6.3） mg/L。实验结果表明：通过对生产菌株的诱变育种与发酵培养基优化可有效的提高AP-3的发酵产量,也从侧面验证了该研究所建立的96孔板高通量快速筛选体系用于AP-3高产菌株的初筛是可行的。     

生物工程专业实验教学的改革与探索

生物工程专业实验是培养学生实验能力和工程实际能力的重要环节,针对实验教学的目标,对实验教学方法进行了探索。通过调整实验教学设置,优化实验教学内容和改进实验教学体系,从而达到提高实验教学质量的目的。