2021, 40(4):1-8. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2021.04.001 CSTR:
摘要:慢性创面具有发病机制复杂、容易复发、治疗时间长、难度大、费用高、致残率较高等特点,对患者的生活质量有严重的负面影响,关于慢性创面的治疗是当今创伤治疗的难题之一。伤口敷料在做创面处理时起关键作用,其中以生物大分子为基质成分的功能敷料尤为引人关注。生物大分子因其良好的生物相容性、可生物降解性、低毒性等生物特性,可以制成针对慢性创面修复的多种形式的生物敷料,并可通过改性或复合的方法,增强其作为敷料的性能。通过对生物大分子相关性质和生物大分子敷料在慢性创面修复中的应用研究进展予以综述,说明了生物大分子敷料在慢性创面修复中有着很大的应用前景,为生物大分子敷料的临床研究提供思路和帮助。
2021, 40(4):9-16. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2021.04.002 CSTR:
摘要:抗菌肽是抵抗外源病原微生物的天然免疫小分子多肽,存在于多种生物体内,具有广谱抗菌、可抑制多重耐药菌的繁殖、活性稳定、免疫原性低、绿色无公害等优点,在食物储藏与保鲜中显示了巨大的应用潜力。对抗菌肽的功能、制备方法、抗菌机制及其在食品储藏和保鲜中的应用进行了总结分析,以期为发展有针对性的新型食物保鲜剂提供思路。
2021, 40(4):17-25. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2021.04.003 CSTR:
摘要:丙酮酸广泛用于制药、农业化学和化学工业。通过两种策略提高生物转化合成丙酮酸效率。首先,通过表达细胞色素b562提高黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)合成的效率,使反应时间由27 h减少到21 h,生产率提高了28.5%。其次,通过饱和突变技术对L-氨基酸脱氨酶(pm1)进行定向进化提高其催化能力,三突变体E418A / V438I / L278I催化合成丙酮酸产量为25.58 g /L,相比对照菌株提高了44.60%。结果表明,运用饱和突变技术和表达pm1伴侣蛋白(细胞色素b562)分别提高pm1催化能力与FAD合成效率能有效提高全细胞转化法合成丙酮酸的效率。
Umutumwa Eric Principe,乔郅钠,龙梦飞,邵明龙,徐美娟,杨套伟,张显,饶志明
2021, 40(4):26-35. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2021.04.004 CSTR:
摘要:4-羟基异亮氨酸(4-HIL)是一种很有前景的药物,它具有促进胰岛素分泌、改善外周组织对胰岛素的抵抗性和调节血脂异常等作用,而L-异亮氨酸羟化酶(IDO)常用于4-HIL的生产。首先,克隆了苏云金芽孢杆菌来源的L-异亮氨酸羟化酶,实现了其在E. coli BL21(DE3)中的异源表达。其次,通过同源建模和蛋白质结构分析,本着将与底物氨基酸侧链结合的氨基酸残基从亲水性或长链疏水性结构突变成丙氨酸Ala的原则,对I156位点进行了定点突变,以增大底物结合口袋,扩宽底物通道进而提高4-HIL的产量。最后,对野生酶及突变酶的酶学性质、突变酶的羟基化反应体系进行研究,在最优催化条件下,分批补料转化底物进行4-HIL的生产。酶学性质结果显示,野生酶及突变酶I156A的最适温度均为25 ℃,最适pH均为7.0;突变酶I156A比酶活比野生酶提高了1.9倍,L-ILe转化率提高了28%。羟基化反应体系的最优转化条件为:20 mmol/L L-ILe,20 mmol/L α-酮戊二酸,8 mmol/L Fe2+,30 mmol/L抗坏血酸和HEPES(50 mmol/L,pH 7.0)缓冲液。在最优转化条件下,重组菌E. coli BL21/pET28a-idoI156A进行分批补料转化底物,时间间隔为4 h,32 h后得到77.3 mmol/L 4-HIL,底物最高转化率98.35%。
2021, 40(4):36-43. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2021.04.005 CSTR:
摘要:随着人们对营养与保健功能的关注,谷物蛋白质功能预测已经成为当前研究热点。面对大量已完成测序的谷物蛋白质基因组数据,利用计算方法来预测谷物蛋白质功能已经成为主流。从谷物蛋白质结构域序列出发,首次将MIMLRBF算法运用到蛋白质功能预测,并在此算法基础上,提出了多种改进后的谷物蛋白质功能预测模型。其中,针对平均Hausdorff距离削弱了两种蛋白质之间最短结构域距离所起作用的问题,为平均Hausdorff距离引入一个自动调节系数来计算蛋白质之间的相似性。同时,为提高MIMLRBF算法的预测效果,利用改进后的混合径向基核函数进行激活,得到了改进后的MIMLRBF算法模型。最终利用主流的评价标准对预测结果进行评价,可以发现改进后的MIMLRBF比传统的预测效果更好,证明了所建模型的优越性。
2021, 40(4):44-57. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2021.04.006 CSTR:
摘要:由谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)分泌的初级代谢产物赖氨酸,其合成与胞内NADPH水平密切相关,但目前对谷氨酸棒杆菌中赖氨酸的生物合成与辅因子NADPH之间调节机制的理解仍然有限。作者以赖氨酸高产菌C. glutamicum XQ-5为出发菌株,通过阻断磷酸戊糖途径构建了低NADPH水平的重组菌C. glutamicum XQ-5Δzwf::pgi,使胞内每1万个细胞的NADPH量从3.57×10-8 μmol降低至1.12×10-8 μmol。接着通过强化磷酸戊糖途径构建了高NADPH水平的工程菌C. glutamicum XQ-5Δpgi::(zwf-gnd),使胞内每1万个细胞的NADPH量从3.57×10-8 μmol提高至1.80×10-7 μmol。通过摇瓶发酵,不同NADPH水平下菌株的菌体生长情况、菌体量和胞内副产物积累明显不同。利用转录组学和其他实验,发现重组菌C. glutamicum XQ-5Δpgi::(zwf-gnd)中的panD基因表达水平明显提高。当panD基因被敲除后,重组菌C. glutamicum XQ-5ΔpanDΔpgi::(zwf-gnd)的赖氨酸质量浓度从41 g/L提高至55 g/L,比出发菌C. glutamicum XQ-5提高了14.3%。数据表明,通过过表达磷酸戊糖途径来提高NADPH水平导致赖氨酸水平下降的原因之一,是panD基因表达水平的提高。这为进一步探究辅因子NADPH对赖氨酸生物合成的调控机制提供了坚实基础。
2021, 40(4):58-66. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2021.04.007 CSTR:
摘要:以Kcmf1基因NW_003614172.1第629890碱基处定点整合ZsGreen1报告基因的CHO-K1细胞(2C3)为研究材料,采用倒置荧光显微镜和流式细胞仪定量分析ZsGreen1的表达,开展系统的稳定性表达研究。2C3细胞贴壁培养连续传代50代次,100%的细胞可以稳定表达ZsGreen1报告基因。无血清悬浮驯化培养2C3细胞后,细胞表达ZsGreen1的平均荧光强度明显降低;连续悬浮传代培养60代次,表达ZsGreen1的细胞数目显著增多,添加体积分数10% FBS到悬浮培养的细胞池,ZsGreen1阳性细胞比例上升到95%以上。流式细胞术分选细胞池中高、低表达ZsGreen1蛋白的2C3细胞,PCR确认它们均含有ZsGreen1报告基因;Q-PCR发现在高、低表达ZsGreen1蛋白的细胞中,相关的ZsGreen1 mRNA水平有明显的差异。提示CHO-K1细胞Kcmf1基因内非编码区域定点整合外源基因后,不会因细胞分裂和生长而丢失外源表达基因;悬浮驯化需要优化培养基和培育条件,达到构建工程细胞的需求。
2021, 40(4):67-75. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2021.04.008 CSTR:
摘要:不同的高通量测序平台各有优劣,针对研究对象选择合适的测序平台,对微生物多样性研究具有重要意义。以原料乳中的细菌为研究对象,采用Illumina MiSeq和IonS5 XL两种测序平台对细菌的V4—V5区进行扩增测序,探讨两种不同的测序平台在原料乳微生物多样性应用中的适用性。结果显示:两个测序平台的原始测序数据经质控后均可满足实验需求;IonS5 XL测序在不同分类水平上的注释物种数、alpha多样性、稀释曲线和物种丰度等级曲线方面的结果优于Illumina MiSeq测序,显示出原料乳中较高的群落丰富度;Illumina MiSeq测序和IonS5 XL测序均检出相同的优势菌门与优势菌属;Venn图和PCA分析显示,Illumina MiSeq测序相较于IonS5 XL测序具有更好的生物学重复性,在测序稳定性方面具有优势。后期如能加大平行样本的统计,针对重复性进行改进,IonS5 XL测序也将在乳品微生物多样性研究中具有很大的应用空间。
2021, 40(4):76-81. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2021.04.009 CSTR:
摘要:建立一种基于竞争性酶联适配体检测食品中玉米赤霉烯酮的可视化分析方法。将生物素标记的玉米赤霉烯酮适配体通过生物素-亲和素连接固定在微孔板上,玉米赤霉烯酮适配体的互补链(cDNA)与辣根过氧化物酶(HRP)连接形成cDNA-HRP信号探针,cDNA-HRP信号探针和靶标竞争与适配体结合,加入TMB显色液和硫酸终止液后,即可实现玉米赤霉烯酮的可视化检测。在最佳反应条件下,方法最低检测限为0.7 ng/mL,在1~10 000 ng/mL范围内线性良好(R2=0.991 3),与类似的真菌毒素相比具有较高的特异性,对啤酒和玉米样品的加标回收率分别为88.57%~102.14%和91.43%~106.43%。该方法灵敏度高、特异性好且检测成本低,适用于食品中玉米赤霉烯酮的可视化检测。
钟祥健,周娜,王欣,李金杰,刘嘉琛,王楷淇,岳建宇,焦悦,尚小雅
2021, 40(4):82-90. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2021.04.010 CSTR:
摘要:迷迭香的抗炎活性成分已有多篇文献报道归结于其中所含的鼠尾草酸、鼠尾草酚和熊果酸等,但将迷迭香乙醇提取物除去上述3种含量较多的成分后,剩余组分仍显示出较好的抗炎活性,提示迷迭香中存在没被发现的抗炎活性成分。在体外抑制NLRP3炎症小体抗炎活性的筛选结果指导下,利用各种色谱技术和波谱学方法,从上述抗炎活性组分中,分离分析鉴定了3个黄酮类化合物: 4′,5-二羟基-7-甲氧基黄酮(1)、 5-羟基-7,4′-二甲氧基黄酮(2)和5-羟基-7,8,4′-三甲氧基黄酮(3)。对分离得到的3个化合物进行体外抑制NLRP3炎症小体的验证,均显示一定的抑制活性。其中化合物1的抑制活性最强,与阳性对照MCC950(炎症小体抑制剂)相当。化合物3是首次从迷迭香属植物中分离得到。
2021, 40(4):91-104. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2021.04.011 CSTR:
摘要:以新鲜芫荽为试验材料,比较了次氯酸钠、二氧化氯和过氧乙酸3种杀菌剂的杀菌效果,结果表明:二氧化氯对芫荽杀菌能力最强,减菌范围达(2.08~2.79) lg(CFU/g);次氯酸钠次之,减菌范围达(1.43~2.29) lg(CFU/g);过氧乙酸效果最差。单因素和正交试验确定适合鲜切芫荽的减菌方法是二氧化氯质量浓度60 mg/L、水菜体积质量比8 mL∶1 g处理10 min。作者通过16S rDNA基因测序法从鲜切芫荽中分离鉴定出7株细菌,分别是欧文氏菌属、假单胞菌属、气单胞菌属、不动杆菌属、拉恩氏菌属、根瘤菌属和肠杆菌属。二氧化氯处理可减少根瘤菌属、不动杆菌属和气单胞菌属。
2021, 40(4):105-111. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2021.04.012 CSTR:
摘要:为了弥补当前食品安全检测技术相对滞后的缺陷,构建了气相色谱-质谱(GC-MS)结合顶空固相微萃取(HS/SPME)技术用于探究黄曲霉菌的挥发性代谢产物,并结合代谢组学和基因组学分析豆腐干中黄曲霉菌差异性代谢产物及其代谢途径。结果表明黄曲霉菌的差异性代谢物包括1,2,3-三甲基-苯、均三甲苯、乙醇、十六烷酸甲酯、2,4-二叔丁基苯酚、乙酸、三氯甲烷、1-丁醇、1-甲基-3-(1-甲基乙基)-苯。特别地,乙酸、乙醇和1-丁醇在黄曲霉菌代谢网络中起关键作用。
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