医药生物技术领域成果汇编
医药生物技术领域成果汇编
天津科技大学(TianjinUniversityofScienceand
Technology),位于天津市,是中央和地方共建、天津市重
点建设高校,入选国家“111计划”、教育部“卓越工程师
教育培养计划”高校、天津市“双一流”建设高校、国家建
设高水平大学公派研究生项目、国家“特色重点学科项目”
建设高校、国家级新工科研究与实践项目、国家级大学生创
新创业训练计划、中国政府奖学金来华留学生接收院校,为
CDIO工程教育联盟、“一带一路”高校食品教育科技联盟成
员单位。学校创建于1958年,时名为河北轻工业学院,是全
国首批4所轻工类本科院校之一,隶属轻工业部。1959年,
天津大学制浆造纸专业的主要师资和实验设备调入学校。1
964年,北京轻工业学院发酵工学专业、无锡轻工业学院塑
料成型加工专业先后调入学校。1968年,学校改名为天津轻
工业学院。1971年,天津大学制浆造纸专业全部调入学校。
1972年,北京轻工业学院盐化专业和轻工业部塘沽盐业专科
学校合并后划归学校。1998年,学校的管理体制改为中央与
地方共建、以天津市管理为主。2002年。经教育部批准,学
校更名为天津科技大学。
首先以pTrc99a质粒为载体克隆Halomonaselongata中
四氢嘧啶合成所需关键基因ectABC到大肠杆菌W3110,摇瓶
发酵结果表明在大肠杆菌中重构四氢嘧啶合成途径成功,发
酵液中四氢嘧啶积累量分别为4.88g/L。
根据大肠杆菌对遗传密码的偏好性对ectABC基因簇做
密码子优化后,摇瓶发酵结果显示四氢嘧啶积累量下降了8
4.6%,并未达到预期的优化效果。
其次分别通过敲除lysA和thrA基因以阻断、弱化竞争
抑制支路构建了W3110(pTrECT,?lysA)和W3110(pTrEC
T,?thrA)两株工程菌,摇瓶发酵结果显示发酵液中四氢
嘧啶积累量分别提高49.6%和109.1%。
而当lysA和thrA被同时敲除后四氢嘧啶积累量下降了
38.9%。
之后利用统计学方法对工程菌发酵培养基进行系统优
化,优化后摇瓶发酵四氢嘧啶产量可以达到13.52g/L。
以葡萄糖为单一碳源,经5L发酵罐分批补料发酵最终
发酵液中四氢嘧啶积累量达到25.14g/L,生产效率为0.84g
·L-1·h-1,单位菌体产率可达到0.8g/gDCW,葡
萄糖转化率为10.7%。
最后设计提取工艺路线,优化提取工艺条件,获得了
四氢嘧啶晶体,提取收率为70.3%。
经液相检测,产品纯度为99.7%,纯度优于市售的德
国默克公司生产的四氢嘧啶产品。
经液相检测,产品纯度为99.7%,纯度优于市售的
德国默克公司生产的四氢嘧啶产品。
本研究获得了一种高效的制备高纯度四氢嘧啶的方
法,利用更简易的方法获得更多的高纯度四氢嘧啶产品,极
大的提高了生产效率和工业应用价值。
支链氨基酸是我国生物制造产业中国家鼓励且重点
开发的高附加值氨基酸品种,在食品、医药和饲料等领域具
有重要的应用价值。
支链氨基酸包括三种常见的人体必需氨基酸,即亮氨
酸、缬氨酸和异亮氨酸,商品名称BCAA,对任何运动项目来
说都是最重要和最有效的营养补充剂。
天津科技大学代谢工程研究室采用诱变育种技术和基
因工程技术选育出高产亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸的谷氨酸
棒杆菌并开发出相应的好氧发酵工艺,实现了低成本高效率
生产。
技术指标如下:亮氨酸:发酵产酸率≥55g/L,发酵
周期≤40h,糖酸转化率≥20%,提取收率≥88%。异亮氨酸:发
酵产酸率≥48g/L,发酵周期≤45h,糖酸转化率≥16%,提取收
率≥85%。缬氨酸:发酵产酸率≥80g/L,发酵周期≤55h,糖酸
转化率≥30%,提取收率≥88%。
实验室小试和生产车间的中试,产品质量达到欧洲药典的要
求指标。
本项目充分利用自己独有的技术和资源优势,实现目
标产品产业化。创造市场价值,实现产业利润。
产品质量达到欧洲药典的要求指标。
产品生产工艺简单,成本低,有利于低成本、规模
化生产。
1、技术性能:人肿瘤坏死因子–α(hTNF-α)在体外
试验证明,这种小分子蛋白能杀伤多种肿瘤细胞,而不伤害
正常细胞,应是一种理想的抗癌药。但是它被发现已有200
多年,用基因工程制备成功已有20多年,在临床上使用效果
却不佳,这主要是因为静脉注射到人体后产生严重的毒副作
用。为了减缓这种毒副作用,课题组用转基因蓝藻制备成功
hTNF-α的口服剂。动物实验证明,最大剂量口服尚未发现有
毒副作用,其抑瘤效果为40%左右。表达hTNF-α基因的蓝藻
尚未发现对人体有害组分,而含有许多有利于人体健康的蛋
白、不饱和脂肪酸等营养物质。
2、效益情况:这项研发处于实验室中试阶段,尚未
产生经济效益。可以推测,hTNF-α静脉注射剂的应用将产生
社会效益和经济效益。癌症已成为人类最难治疗、死亡率最
高的疾病。实际上早期诊断的癌症如果及时治疗,大部分可
痊愈。但由于手术和化学疗法价格高,许多病人无法承受,
延误了治疗。如果有简便方法,如功能食品等的及时治疗,
可挽救许多生命。
3、产业化情况:已进入到用100L光反应器规模培养
阶段。
1、从经济上看,用转基因蓝藻制备防治癌症的功
能食品,培养成本低,加工步骤简易,可使hTNF-α的价格从
300元/针剂左右大大降低。即可减轻负担,还能取得丰厚的
经济效益。2、抗癌药一直为市场急需,hTNF-α针剂的毒副
作用影响了其推广,该品解决了这一问题,市场前景广阔。
足溃疡是糖尿病患者常见的并发症,具有易复发的
特点,严重时甚至会导致截肢。
足部溃疡既发生于足底表面,也发生于软组织内部。
足底压力升高是糖尿病足的重要诱因,明确糖尿病患者足底
压力分布规律,对糖尿病足预防及相应辅具开发具有重要意
义。
建立糖尿病患者和健康人数据库,结合实验与仿真,
探究步态周期内无神经病变的糖尿病患者、糖尿病神经病变
患者和健康人的足底压力分布差异,构建足-小腿有限元模
型,仿真分析不同姿态下足部受力变化规律。
基于步态周期内的糖尿病患者的足底压力数据,设计
不同结构的减压鞋垫,为糖尿病足防护鞋具研发提供新思路
。
该项目在糖尿病足防护鞋垫研发领域已申获专利3项
。
该项目在糖尿病足防护鞋垫研发领域已申获专利3
项。
本技术课题组前期从健康人体肠道,发酵食品等样
品已经分离了乳酸杆菌,双歧杆菌,丁酸梭菌,芽孢菌,拟
杆菌等1000多种功能性菌种,已经建立了液态和固态发酵的
规模化工艺。
本项目可以根据市场需求,进行菌种的组合,通过液
态和固态发酵工艺,生产特定功能的微生态制剂,例如益生
菌发酵食品,发酵饲料,微生态饲料添加剂等等。
(1)工业酶制剂的开发及应用;(2)重要工业菌株的
遗传改造;(3)甾体激素类药物的生物转化;(4)益生菌筛选与
功能食品的开发
产品背景:
随着经济的发展和人们生活水平地提高,超重和肥胖
人群呈逐年上升的趋势。据统计,中国超重人口已逾3亿,
超重和肥胖已成为我国公共问题。目前,有许多治疗肥胖的
治疗方法,如节食、药物、外科手术等,但是往往都伴随着
严重的副作用。因此通过饮食管理体重,创制功效显著和机
理明确的代餐食品具有重要经济和社会效益。
产品特点:
本产品根据国际倡导的健康体重管理理念,通过天然
活性物质、高蛋白、低碳水化合物、均衡营养并结合传统食
品进行科学配伍而成,作用机理明确,功效显著,无毒副作
用且方便消费者使用,具有较强的市场竞争能力。
社会需求:
轻体代餐食品主要作为营养健康食品适用于24.0kg/
m2≤体重指数(BMI)的人群,轻体代餐食品具有较好的市场前
景。相关授权专利2项。
天然产物、生物活性物质功能及机理研究;“食品
添加剂与功能配料生产和应用技术”、“天然活性物质及其
营养调控”,从食品添加剂的绿色制造和营养功能两方面提
高食品质量与安全水平;
炎性肠病是一种病因不明确的肠道炎症性病变。主
要症状表现为腹泻、黏液脓血便、腹痛,病情轻重不等,大
多呈反复发作的慢性病程,发病年龄集中在20-40岁。随着
年龄的增加,炎性肠病会导致患者的营养状况和免疫力严重
下降,进而影响健康和日常生活。而且此病存在着终身复发
的现象,患者反复发作,非常痛苦。
本产品在研究中医治疗慢性肠炎的基础上,采用药食
原料,突出强化了抗炎性和增强免疫力功能。此外还从改善
患者肠道微环境入手,加入了益生元和后生元成分。另外针
对患者的营养需要,添加了复合维生素、矿物质、部分氨基
酸。临床观察显示本产品在短时间内就可以明显改善患者的
身体状况,减轻了患者的心理和生理压力。
该技术已取得知识产权:正在申请专利。技术成果的
市场前景简述:产品已经上市,月销量在50万元以上。1-2
年内产值可以超过1000万。投资该技术成果所需要的规模、
条件等:投资大约400万元,产能在月5000公斤以上。需要
通过特医资质。
动物源性产品(肉蛋奶羽骨血内脏)的开发和深加
工,以及对功能活性物质的提取加工和机理研究。
以农业副产物资源谷物麸皮为原料,建立了产业化
生产高品质膳食纤维的高效制备及应用关键技术与装备,系
统研究了麸皮膳食纤维的理化特性与加工适应性,并开展了
高纤、低脂、优质产品的创制及应用,完成了基础性质研究
→核心技术发明→产业集成创新→优质产品生产全过程,实现
了麸皮的提质减损利用和产品增益应用。
投资该技术成果所需要的规模、条件等:投资200万
。
以农业副产物麸皮为原料进行高品质水溶性膳食纤
维,可提高附加值100倍以上。
1、申请国家发明专利3件,授权发明专利1件
2、国际期刊发表文章12篇
天然产物、生物活性物质功能及机理研究;“食品
添加剂与功能配料生产和应用技术”、“天然活性物质及其
营养调控”,从食品添加剂的绿色制造和营养功能两方面提
高食品质量与安全水平;
自由基因是人体衰老和产生疾病的主要原因,谷胱
甘肽(GSH)被医学界誉为“人体内最好的自由基清除剂”。
活性半胱氨酸是细胞内GSH的合成需要前驱物。如何通过活
性乳清蛋白的生物仿真自组装技术实现活性半胱氨酸的高效
递送是一个亟需解决的科学问题。
基于超低温活性蛋白分离技术,结合自主知识产权的
调控工艺实现了活性半胱氨酸优异配比、高生物活性的乳清
蛋白活性加工,从而高效保护活性半胱氨酸的二硫键、氢键
等维持活性蛋白结构骨架的功能元件,促进内源性GSH的高
效生成,实现免疫力提升的生理功能。
1、技术成果的市场前景简述:全国医院院线销售
,肿瘤及相关疾病的临床营养支持应用。预估年产值2000万
。
2、投资该技术成果所需要的规模、条件等:市场运
营、生产管理、科研学术等资金规模需要600-1000万。
营养因子的高效制备技术、营养因子的活性保持技
术、营养因子的功能评价和分子作用机理。
海洋生物功能活性成分开发及其关键技术:
针对海洋微藻、海洋微生物,开发多糖等新型生物活
性物质,形成培养、发酵和高效提取等关键技术,研究其抗
菌、抗肿瘤以及免疫活性等功效,开发出海洋功能食品和保
健药品。
本技术所得微藻改性多糖具有很高的多肿瘤细胞抗
性,同时也具有较高的体内外免疫活性作用。
拥有多项专利
微藻食品及保健品、海藻多糖、藻菌复合剂、石油
烃降解菌、水质净化、大型海藻的资源化利用及海洋微生物
治理重金属污染等领域
纳米抗体(vhh)作为一种新型抗体,具有许多传统
抗体不具备的优势。首先,纳米抗体具有较小的体积,因此
能很方便地穿透较小的缝隙,如在组织内部、肿瘤组织等分
子密度高的区域,纳米抗体能够更容易地渗透到其中。其次
,纳米抗体结构简单,只包含一个单克隆分子,相较于传统
抗体结构更加简单化。此外,纳米抗体具有更高的稳定性和
更佳的生产效率。
通过免疫文库和天然文库的筛选工作,我能够筛选出
具有较高亲和力的纳米抗体。免疫文库是通过免疫反应筛选
纳米抗体,而天然文库则是通过采集生物体的B细胞构建天
然文库进行筛选得到纳米抗体。两种筛选方法分别能够筛选
出不同性质的纳米抗体。
通过重组表达技术,我能够将筛选出来的纳米抗体进
行大规模制备。在制备过程中,我采用了大肠杆菌等常用的
宿主菌进行表达,经过良好的纯化和鉴定,得到了高效纳米
抗体产物。对产物进行验证后,发现其具有明显的与目标抗
原(如肿瘤细胞、病毒等)结合和清除作用,说明其在治疗
相关疾病方面具有巨大潜力。
首先,纳米抗体具有较小的体积,因此能很方便地
穿透较小的缝隙,如在组织内部、肿瘤组织等分子密度高的
区域,纳米抗体能够更容易地渗透到其中。
其次,纳米抗体结构简单,只包含一个单克隆分子,
相较于传统抗体结构更加简单化。
第三,纳米抗体具有更高的稳定性和更佳的生产效率
。
纳米抗体具有广泛的应用前景,可以为生物医药、
食品工业、环境检测等领域提供更高效、低成本、低毒性的
抗体药物和材料。
1、在生物医药领域中,纳米抗体可用于治疗多种疾
病,如肿瘤、感染和自身免疫性疾病等。
2、在工业生产中,纳米抗体可用于制备高效、低成
本的生物传感器和生物分离材料等。
微藻食品及保健品、海藻多糖、藻菌复合剂、石油
烃降解菌、水质净化、大型海藻的资源化利用及海洋微生物
治理重金属污染等领域
胶原蛋白是一种广泛存在于人体组织中的结构蛋白
,具有多种重要的生理功能,如支持和维持皮肤和软骨、促
进伤口愈合等。由于老龄化和其他原因的影响,人体胶原蛋
白含量逐渐降低,因此研究和开发新型胶原蛋白材料,对于
提高人体健康水平具有极其重要的意义。
在这一背景下,我们开展了胶原蛋白研究。通过生物
信息学、结构生物学等方法对全长人源Ⅲ型胶原蛋白进行分
析,通过分析筛选功能活性区域序列,通过酵母表达系统和
大肠杆菌表达系统对筛选得到的新型功能区域基因进行优化
表达,构建能够高效表达新型重组胶原蛋白阳性菌株,之后
通过镍柱、分子筛、离子交换柱等纯化手段,提取目的蛋白
,检测其纯度,活性,内毒素等性能特征,最终能得到符合
条件的新型胶原蛋白。目前优化序列18个序列,能够高表达
纯化出新型胶原蛋白优化序列6个,并进行了活性及功能鉴
定。
我们的研究表明,重组胶原蛋白不仅具有很强的生物
活性和生物相容性,而且能够增加细胞粘附。我们进行了一
系列的细胞实验,发现重组胶原蛋白能够显著提高细胞的粘
附能力,由此增强细胞存活率和生长速度,可以应用于人工
组织、生物医学、美容护理等领域。
我们的研究成果具有广泛的医学和美容护理应用价值
,极有可能作为创新敷料在医疗方面推广应用,也有可能作
为化妆品原料应用在相关行业中。为了确保重组胶原蛋白研
究成果的独特性和专利性,我们计划申请相关专利。后续,
我们将继续深入研究和探索,以拓展重组胶原蛋白的应用领
域,为促进人类健康和美好生活作出贡献。
效果很好,细胞粘附效果好,结构表征稳定
微藻食品及保健品、海藻多糖、藻菌复合剂、石油
烃降解菌、水质净化、大型海藻的资源化利用及海洋微生物
治理重金属污染等领域
1、技术原理:试纸条基于抗原抗体的反应原理制
成目标物的半抗原-蛋白的连接物包被在膜上,先将样品与
金标记抗体结合反应一段时间后,再将混合物滴加到包被区
域,使未被结合的金标记抗体与膜上的半抗原-蛋白连接物
结合待液体完全流过后,目视检测线,颜色的深浅与药物的
浓度呈反比试剂盒基于免疫学中抗原抗体的反应原理制成目
标物抗体包被于酶标板孔中,样品中存在的目标物能与目标
物半抗原酶标记物竞争性地结合板中定量的抗体,采用直接
或间接竞争酶联免疫吸附法检测。
2、创新点:食品基质一体化前处理技术,小分子物
质的胶体金标记免疫层析技术。
产品技术指标达到了国际先进水平,单样检测平均
缩短为0。5小时,检测效率平均提高200%,而检测成本仅为
常规仪器方法的20%。
试剂盒在天津九鼎医学生物工程有限公司等企业成
功量产;在全国多家单位广泛应用,部分产品出口到澳大利
亚和越南等国家。
收益核算-经济效益分析:产品单位利润50-100%。
磷脂酶的开发以及PS和2-DHA-PS的合成研究通过分
子生物学技术高效制备磷脂酶D(PLD)和磷脂酶A(PLA),
以磷脂酰胆碱(PC)和丝氨酸(Ser)为底物在具有转酯活
性的PLD作用下可生成PS和胆碱,PS和DHA在具有磷脂二位转
酯活性的PLA作用下可生成2-DHA-PS。
关键技术路线:对酶分子的定向改造和分子设计,获
得具有高转酯活性的新型PLD、PLA酶分子;构建高效表达载
体及规模化生产工艺,实现PLD、PLA的规模化制备;建立P
S和2-DHA-PS的高效催化工艺。
实现了制备稀有磷脂所需磷脂酶的高效制备,填补了
国内PLD、PLA酶制剂市场的空白;同时,通过PLD、PLA的体
外催化合成"脑专一性营养物质"PS(2-DHA-PS)
及其它稀有磷脂类产品,解决药物、保健品开发对高品质磷
脂及其衍生物的迫切要求。
投资点、投资情况:1。规模生产PLD和PLA;2。PS和
2-DHA-PS的高效制备。
项目成效:目前已实现PLD在毕赤酵母的表面展示,
制备获得PLD全细胞催化剂,并建立了利用PLD催化PC和Ser
合成PS的制备工艺。
效益分析:
1、目前,国内市场销售的PLD大多为进口,由于是从
花生中提取,制备工艺复杂,价格昂贵,1000U售价大约为
500元;具有磷脂二位转酯活性的PLA是从牛胰脏中提取,很
难实现大规模生产,价格更为昂贵。
2、因此,规模化生产PLD、PLA可填补国内PLD、PLA
酶制剂市场的空白,有着巨大的利润空间。同时,"脑
专一性营养物质"PS(2-DHA-PS)及其它稀有磷脂类产
品具有良好的医药保健功能,实现其规模制备具有显著的经
济效益。
本发明公开了一种基于高分子刷/金属纳米粒子复
合膜的三维SERS基底及其制备方法。
该基底的制备方法包括将POEGMA刷泡入金属纳米粒子
溶液中20min‑12h,经超纯水多次漂洗后用N2吹干,再泡入
金属纳米粒子溶液中,这种浸泡‑漂洗‑吹干‑再浸泡的过程
重复1‑36次,通过层层堆叠原理,利用POEGMA中EG基团与金
属纳米粒子表面的柠檬酸根的替换作用使纳米粒子复合入高
分子刷中。
该基底特别适用于检测小分子生物标记物及细菌检测
。
本发明所述制备方法简单易行,可操作性强。所制备
的SERS基底成本较低,具有很强的拉曼增强特性,优良的灵
敏性和稳定性。
本发明提供了一种胶体碳标记抗体的制备方法及使
用其制备的试纸条。
本发明选择沙丁胺醇作为目标物,将沙丁胺醇抗体加
入到胶体碳溶液,制得胶体碳标记抗体。
建立了检测沙丁胺醇的胶体碳标记免疫层析分析方法
,并应用于动物源性食品中沙丁胺醇残留的可视化检测。
本发明制备的试纸条,其检出限为2μgL-1。
选择猪肉、牛肉、羊肉和猪肝四种实际样品进行添加
回收实验,样品检出限为10μgL-1。
试纸条在室温下至少可以稳定保存16周。
摘要:
本发明提供了一种检测蛋白同化激素(诺龙,群勃龙
,丙酸诺龙,雄诺龙,美雄诺龙)的量子点标记免疫层析试
纸条,包括样品垫a、硝酸纤维素膜b、吸水垫c和PVC背板,
其特征在于,在PVC背板上按顺序依次粘附有样品垫a、硝酸
纤维素膜b、吸水垫c;所述的硝酸纤维素膜c上分别包被有
诺龙抗原构成的检测线d和羊抗兔二抗构成的质控线e。
本发明还公开了这种试纸条的制备方法。
发明具有以下突出的优点:1、特异性高,灵敏度
好;2、检测成本低。3、操作简便。
本发明涉及一种四角蛤蜊糖胺聚糖在制备抗血栓药
物或保健品上的应用,该四角蛤蜊糖胺聚糖是由四角蛤蜊软
体部,采用酶解、离心及醇沉的方法制备成的高纯糖胺聚糖
,该高纯糖胺聚糖用于抗血栓药物或保健品的制备,该高纯
糖胺聚糖用于抗血栓药物或保健品的使用剂量为200μg-500
μg/kg/d,而且,所述抗血栓药物为药剂学上允许的任何口
服剂型、注射剂型及何外用剂型。
本方法反应条件温和、糖胺聚糖得率及纯度高,抗血
栓作用效果好;而且,本方法采用四角蛤蜊作为提取客体,
四角蛤蜊是渤海湾常见的低值贝类,原材料成本低,而糖胺
聚糖得率不降低,大大降低了产品成本。
大豆的大分子蛋白质分解成为人体可快速吸收的分
子量低的的肽类和氨基酸物质,更容易消化吸收,在防止心
血管病、高血压、骨质疏松、改善更年期疾病、抗癌等方面
具有一定效果。
益生菌进行发酵不仅改善了口感风味,又提高人体的
消化吸收和提高免疫功能。
豆制品在发酵过程中,分解物会产生许多天然的风味
物质,使得口味更佳,鲜味、咸味、香味等天然风味更饱满
。
一株高产麦角硫因的基因工程菌及其应用,该菌株
是以大肠杆菌为宿主,在宿主的基因组上整合了谷氨酸棒杆
菌ATP转磷酸核糖基酶HisG突变体的编码基因hisG*;还在其
基因组上增加了组氨酸操纵子基因hisDBCHAFI的拷贝数;还
在其基因组上整合了耻垢分枝杆菌麦角硫因操纵子基因egt
BCDE;还在其基因组上整合了大肠杆菌谷氨酰半胱氨酸连接
酶编码基因gshA,促进麦角硫因的合成;还在其基因组上整
合了粗糙脉胞菌CS裂解酶编码基因egtEncr,进一步促进麦
角硫因合成;还在其基因组上整合了亚砜合酶突变体的基因
egtB*msm,进一步促进麦角硫因合成。
白藜芦醇是一种非黄酮类多酚物质,具有抗癌、抗
氧化、保护心血管系统等功效,医药保健、化妆品等行业对
其需求量越来越大。
生物转化法生产白藜芦醇与其它方法相比,具有周期
短、成本低、工艺简单等优势,逐渐被人们所重视。
本文以虎杖苷为底物,对微生物转化虎杖苷生产白藜
芦醇的方法和工艺进行探索,为生物转化法生产白藜芦醇奠
定基础。
通过栀子苷平板法初筛及虎杖苷摇瓶复筛,筛选得到
一株能够分泌β-葡萄糖苷酶的菌株,鉴定为沙福芽孢杆菌(
Bacillussafensis),命名为CGMCC13129,该菌转化虎杖苷
生成的产物经HPLC、LC-MS、1H-NMR检测确定为反式白藜芦
醇。
优化转化条件后,转化率最高可达90%以上;检测提
取精制后的产物,纯度高达99.9%。
本发明成功合成了西维因人工抗原,制备了人工抗
原,酶标抗原和特异性抗体,并以此为基础运用抗原抗体的
特异性结合作用建立了简便、快速、灵敏、准确的免疫检测
方法。
满足了检测行业中对高灵敏、准确和简便的检测方法
的需求。该项技术涉及化学、分析、生物技术、免疫学等专
业领域,属高新技术范畴,专利实施推动了天津乃至我国的
相关高新技术企业的快速发展,使我国免疫分析快速检测产
品的研发及生产能力达到世界先进水平。
我国的食品安全快速检测市场近十年来快速发展,本
专利技术在小分子免疫分析的通用技术,且通过近十年的应
用已经证明该专利技术具有很强实用性。农兽药免疫检测市
场在为仍将处于快速增长阶段,本专利技术将会有更大的推
广应用空间。
肥胖被称为21世纪头号健康杀手,严重威胁到人类
健康,关于肥胖症的研究已经成为热点,大众关于肥胖症的
重视程度也是如火如荼。
遗传因素对肥胖的影响
研究发现遗传对肥胖的影响巨大,约占40%--60%,也
就是说,一半左右的肥胖症都是由遗传因素所决定的。IFT
27具有调节食欲和能量代谢功能的作用,2014年,有关ift
27的研究指出其表达量高低与纤毛病的表征有密切关系,科
学性得到证实。
实验方法和结果
在本课题中构建了一套原核融合表达载体,将其转化
到大肠杆菌BL21(DE3),经IPTG诱导后表达His-IFT27融合
蛋白。将通过亲和纯化得到的His-IFT27作为抗原来免疫新
西兰大白兔。采用间接ELISA方法对其进行进行效价测定。
经过四次免疫后效价达到128000以上。将得到的抗血清首先
进行ProteinA亲和纯化,接着利用另一标签抗原His-IFT27
融合蛋白对其进行膜纯化。通过免疫印迹检测莱茵衣藻中的
IFT27,结果表明制备的多克隆抗体特异性较好,通过检测
正常人体中IFT27表达量的高低确定早期肥胖症的检出标准
。
试剂盒的制备和组装
通过方阵滴定进行样品稀释度的确定、血清作用时间
的确定、底物液作用时间的确定等实验确定最佳抗原和多抗
稀释度。将试剂盒内组分(抗原、多抗、稀释液、强阳性对
照、弱阳性对照、阴性对照、去离子水、包被液、底物液、
终止液)最终确定与组装,编写试剂盒说明书。
肥胖已成为世界范围内的流行疾病,不仅是一种危
害健康的慢性病,而且是2型糖尿病、心脑血管疾病、癌症
等多种慢性疾病重要的危险因素,成为人类健康的十大杀手
之一。
然而,现有的减肥方法普遍存在降低机体免疫力、毒
副作用大、易反弹等缺点。因此,寻找一种安全有效的减肥
方法成为科研工作者努力的方向。
近年来,对天然产物防治肥胖的开发利用成为当下研
究的热点。花色苷是一种来源于植物的水溶性色素,属于多
酚类化合物,研究发现其具有抗氧化、抗炎症、降血脂等多
种功能。浆果是花色苷的丰富来源,而且营养丰富。
本设计对浆果花色苷抗肥胖的机理进行探究,进而开
发一种以浆果为原料的富含花色苷的功能饮品,为花色苷预
防肥胖的研究利用提供依据。
主要内容如下:
(1)建立高脂膳食预防肥胖动物模型,研究花色苷
干预肥胖作用及机理;
(2)结合NFC概念和超高压灭菌技术,研制富含花色
苷的浆果果汁饮料。
1、成果的主要技术原理、工艺和技术路线、项目
优势、达到的技术参数指标及其它产品相关(主要用途、性
能特点、新颖性、创新性、独特性)内容
红曲霉的主要代谢产物红曲色素、洛伐他汀等物质在
食品医药等领域应用广泛。项目通过微生物发酵及代谢调控
原理有目的地控制红曲霉的次生代谢产物,生产高附加值的
红曲产品。
2、产业化条件或接产条件:基础设施、动力、设备
、人员、经费投入
产业化条件或接产条件包括基础设施、动力、设备、
人员和经费投入等方面的要求。
3、市场前景及效益分析
对项目的市场前景进行分析,包括市场规模、竞争情
况、市场需求等方面的内容,并对项目的效益进行评估。
低温流化床颗粒胶囊制备装置包括流化床,油脂供
应系统,雾化气体供应系统及流化气体供应系统。
内芯材料被低温气体流化,上部液态脂类包覆物质被
雾化、与芯材表面接触、最终被固化,实现胶囊颗粒的制备
。
低温流化床颗粒胶囊制备技术可实现间歇式或连续操
作,根据颗粒粒度分布和包覆率优化工艺。
对油脂包覆酸味剂的实验表明,油滴雾化冷凝的同时
涂覆在流化的酸味剂表面。利用物理法造粒,不添加任何乳
化剂。
产品纯度高,营养物质不易破坏。制备的酸味剂-油
脂胶囊颗粒产品包埋率可达到75%以上。
产品品质佳,具有较强的创新性和推广价值。
主要内容:
1.西维因和硫丹半抗原的合成;
2.西维因和硫丹抗体的制备;
3.硫丹、西维因免疫分析方法研究建立。
4.板式试剂盒原型产品的研究开发。
5.试剂盒的推广试用。
项目意义:
农产品和食品中农药的污染成为国际上广泛关注的问
题,控制农产品中农药残留量的关键环节之一就是对农药残
留量及时、准确的分析检测。面对中国食品安全现状,亟需
该方面的基础研究和应用技术研究,开发具有自主知识产权
的快速检测技术和检测产品,提高中国的快速检测技术水平
,为中国的食品安全提供技术保障。
主要发现发明及创新点:
1.将半抗原合成分子模型策略与计算机模拟技术相结
合,通过计算机模拟优化,设计了硫丹和西维因半抗原的最
优结构,筛选了西维因和硫丹半抗原的最佳合成路线,最终
形成了两种西维因和两种硫丹半抗原合成方法,有效提高了
半抗原的合成效率;
2.建立了与快速检测技术配套的样品的快速提取方法
和样品基质影响的快速祛除方法;
3.抗体和抗原的稳定保藏技术;
4.混合酶标抗体多残留试剂盒的开发。
取得的成效:
该项目开发成果为农产品中农残检测技术体系提供了
有力的技术支持。该技术体系的建立将使中国农产品快速检
技术的研究农产品进出口贸易提供有力的技术支持,大大增
强中国农产品在国际贸易中的竞争力,具有巨大的社会效益
。
课题组在世界上首创了纳米基因扩增技术,受中国
专利和国际专利保护,将在很多领域逐步发挥一定的作用。
课题组正在推出纳米基因扩增技术试剂盒的第一版本,并同
时承接部分对外扩增服务,包括单条基因扩增服务和多个基
因批量扩增服务,大批量基因扩增将给予极为优惠的价格。
还将逐步推出其他系列服务,依托纳米基因扩增的系列专利
技术将可以开发许多PCR试剂盒的升级产品。
该研究分析研究了动物血液中含有的几十种有机成
分和矿物质成分。
开发了全封闭型放血、血液回收技术以及抗凝血技术
;血清蛋白的脱色、脱臭技术;血球(血红蛋白)的电离-电
解-真空降解技术;功能性肽-Fe的絮凝回收技术;确立功
能性肽-Fe的抗衰老、抗氧化、消除自由基、预防贫血等功
能等。
该成果为血液高附加值系列产品技术开发奠定指导性
基础。
该成果市场开发前景广阔。
该一体化膜过滤装置集砂滤、平板膜过滤、中空纤
维膜过滤于一体,结构设计合理,运行稳定,经济有效的预
防和控制了膜污染问题,膜通量可达70L/(m2·h),反
洗周期长达2.5h,延长了膜的使用寿命,进水要求较低,出
水水质优(浊度<3NTU,SDI<0.1),运行成本低,占地面
积小,大大简化了预处理工艺,且投资少、成本低。
该一体化膜过滤装置可应用于海水淡化预处理和海水
净化技术中。同时砂滤部分的过滤介质可根据要求更换成无
烟煤、活性炭、陶粒、硅藻土、纤维球、离子交换树脂或其
它吸附剂等。微滤膜可根据需要换成不同材质、不同孔径、
不同膜面积、亲水性或疏水性膜。
该高效膜过滤装置水温水质变化的适应能力很强,因
而该一体化膜过滤装置除应用于反渗透海水淡化预处理外,
可进行废水、污水处理,或进行化工分离,应用领域十分广
泛,应用前景十分广阔。
该项目的主要完成的内容有:
(1)应用传统的微生物分离纯化手段对传统发酵食品
开菲尔中的产胞外多糖乳酸菌进行了分离与鉴定,采用发酵
工程技术对筛选出的马乳酒样乳杆菌ZW3(CGMCC2809)发酵产
多糖的培养条件进行了优化。
(2)利用生物化学分离纯化技术对马乳酒样乳杆菌ZW
3(CGMCC2809)发酵液中的多糖进行分离和纯化,对该菌所产
多糖的结构特征、分子量、物理特性等进行考察,运用了原
子力显微镜、核磁共振、傅立叶红外光谱仪等先进仪器,研
究表明该菌所产的胞外多糖具有优良的特性。
(3)将马乳酒样乳杆菌ZW3(CGMCC2809)分别与其他乳
酸菌进行共培养发酵试验,研究评价了应用效果。该项目获
得的马乳酒样乳杆菌ZW3(CGMCC2809)具有优良的高产胞外多
糖能力,所产多糖具有优良的持水性、持油性、粘度、絮凝
稳定性、乳化性等应用性质和清除DPPH自由基的抗氧化功能
。马乳酒样乳杆菌ZW3(CGMCC2809)与其他乳酸菌复配使用时
发酵性能良好,可明显增加酸奶的粘度,能减少部分稳定剂
和增稠剂的使用。
该项目的开展可推动中国益生菌产业的可持续发展和
促进人民的身体健康。
干酪乳杆菌(Lactobacilluscasei)是一种乳杆菌类
益生菌,具有缓解乳糖不耐症,增强人体免疫,缓解过敏,
降低血清胆固醇以及预防癌症和抑制肿瘤生长等益生保健作
用,可广泛应用于功能性食品、医药、饲料等领域。
目前国内外关于保加利亚乳杆菌乳酸菌、嗜热链球菌
等常见酸奶发酵剂制备的研究较为广泛,而对于干酪乳杆菌
的报道多限于乳酸生产和免疫抗性等的研究。该项目将干酪
乳杆菌作为益生菌发酵剂菌种,从高浓度培养、干粉制备等
方面初步探讨了高活性干酪乳杆菌粉末发酵剂的制备方法与
工艺,为国产干酪的研究开发奠定了基础。
乳酸菌干发酵剂是乳酸菌发酵制品生产的关键,直接
影响到乳酸菌发酵制品的生产过程和产品质量。随着乳酸菌
发酵剂高浓培菌技术、深度冷冻技术和真空冻干技术等的发
展,在乳酸菌发酵制品生产中使用直投式乳酸菌干发酵剂成
为主要趋势之一。直投式乳酸菌干发酵剂的优点是简化生产
工艺和稳定产品质量。不足之处在于目前市场上直投式乳酸
菌干发酵剂的价格较高,生产成本有所增加,从而影响了乳
酸菌干发酵剂的广泛使用。
近年来,有关乳酸菌干发酵剂高密度培养、分离浓缩
和干剂制备等方面的研究有很多报道,但有关乳酸菌干发酵
剂的活化与应用条件的研究却没有引起人们的重视,这在一
程度上影响了直投式乳酸菌干发酵剂的推广应用。本文拟通
过对干乳酸菌发酵剂的复水活化液组成、活化温度、活化时
间和干剂用量等进行研究,确定最适的复水活化条件与使用
工艺,降低乳酸菌干发酵剂的使用成本,从而为乳酸菌干发
酵剂的广泛应用打下基础。
塑性凝块干酪是一种柔软的新鲜干酪。
常规方法是通过在热水中拉伸的方法,使其具有光滑
的质地、良好的熔融性和拉伸性,这也是其能够用于比萨饼
制作中的一个重要原因。
针对塑性凝块干酪的制作,进行先添加发酵剂凝乳;
再加凝乳酶凝乳。塑性凝块干酪最大特性就是在78~80℃的
热水中具有延伸性。在此过程中,需控制各种因素以保证其
在热水中的延伸性。
该项目通过采用螺杆挤压的方法,操作简单方便,易
于控制,有效地解决了塑性凝块奶酪在制作过程中的热塑成
型过程,为进一步工业化生产提供了依据。
该研究组通过正交试验,确定了穿山龙中薯蓣皂苷
的最佳提取条件为:称取穿山龙,加入95%乙醇溶液(固液
比为1∶10,即每克原料加入10mL乙醇),在50℃下提取3次
,每次120min。以皂苷元的含量为指标,薯蓣皂苷的平均提
取率可以达到2.13%。
通过验证试验证明,该工艺条件稳定将超声辅助薯蓣
皂苷苷键裂解法与常规酸解法制备薯蓣皂苷元进行比较,超
声辅助降解法提取薯蓣皂苷元具有操作简单、耗能低、周期
短、无需加酸、对环境污染小等优点。
得出影响游离蒽醌得率的主次因素为:提取温度>超
声功率>硫酸浓度>提取时间。
该突变菌株高温耐酸性α-淀粉酶发酵活力高,生产
性能稳定,该突变菌株的发酵工艺简便、发酵营养条件简单
,均为常用工业生产原料。
该基因工菌株交付实施,结合规模化生产中的自动化
控制,可以实现高效的工业化生产。
铜绿假单胞菌编码多种重要致病因子,同时也存在
多种耐药性机制。
该项目的目的是探索致病因子III型分泌系统(typeI
IIsecretionsystem,TTSS)与RND抗菌素外排泵的关系。
通过构建TTSS高表达菌株PAK的染色体基因文库,发
现菌株PAK编码的RND外排泵MexEF的负调节因子MexS,能够
显著提高PAO1菌株TTSS的表达水平;MexS表达依赖于LysR类
型转录调节因子MexT的调控,同时调节MexT的表达,二者均
参与TTSS的表达;序列分析发现PAK与PAO1中的MexT为活性
蛋白,而PAK中的MexS为缺陷蛋白。
综上,MexS的作用机制为抑制TTSS的表达,其在PAK
中为缺陷蛋白,导致抑制作用消失;导入PAO1中干扰正常M
exS蛋白的抑制作用,部分提高PAO1菌株的TTSS表达。
进一步分析MexT抑制TTSS表达的调控途径,发现基因
PA2486编码的小蛋白PtrC,其过表达能够抑制TTSS,该基因
缺失不影响TTSS表达;而在mexT突变子中过表达MexS蛋白能
够单独完全抑制TTSS的表达。结果显示,MexT抑制TTSS的表
达存在两种调控途径。
另外,过表达正常MexS蛋白,不影响MexT控制的其它
基因的表达,包括MexEF外排泵、弹性蛋白酶和绿脓素,显
示存在不同的调节机制。
该项目建立了关于MexS与MexT调节TTSS、MexEF外排
泵、弹性蛋白酶以及绿脓素表达的理论模型。
对于收集的铜绿假单胞菌临床菌株进行了相关性分析
。通过构建主要RND外排泵、TTSS调节基因exsA与毒素基因
exoT启动子的融合报告基因,对相关基因表达水平进行研究
。
1、以褐黄孢链霉菌ATCC13326为出发菌株,采用紫
外和5-溴尿嘧啶交替诱变的方法,获得容量大、性状多、生
产性能明显改进的菌株构成突变文库,用于后续的基因组重
排研究;通过对褐黄孢链霉菌原生质体形成、再生和融合条
件的优化,确定递归原生质体融合工艺路线;建立了基于深
孔板微量培养和微孔板生物检测的重组子快速筛选模型,最
终建立和完善了体内进化的基因组重排育种新技术。
2、通过三轮基因组重排得到高产的重排菌株F3-48,
其纳他霉素产量为4.97g/L,比最高的亲本菌株SG2-UV-187
提高了97.1%,比原始的出发菌株ATCC13326提高了192.4%,
并表现出良好的遗传稳定性。
3、利用DNA随机扩增多态性技术(RAPD)和二维蛋白质
电泳技术对重排前后的菌株进行分析,发现纳他霉素的生物
合成与MarR转录调控因子和葡萄糖激酶调节蛋白存在着一定
的相关性。
4、在核心期刊发表学术论文7篇,其中2篇被EI收录
,在国内和国际会议上发表论文6篇,申请发明专利1项。培
养硕士研究生3名。发酵工业中,通过定向、高效的菌种选
育技术提高次级代谢产物的产量和质量具有非常重要的现实
意义,也必将创造巨大的经济效益。
该课题的技术成果不仅为大环内酯类抗生素高产菌株
的选育提供新方法,也为基因组重排育种这一平台技术在工
业微生物菌种选育领域的应用和推广奠定坚实的基础。课题
通过对重排菌株特性的分析,为聚酮合酶基因簇生物合成大
环内酯类抗生素的菌种选育和改造工作提供理论指导。此外
,课题中的研究对象为褐黄孢链霉菌,其次级代谢产物纳他
霉素是迄今为止获得中国批准的唯一的抗真菌生物防腐剂,
在食品和医疗领域的应用广泛。
所以该课题既是重要的应用基础研究,也将直接创造
巨大的社会效益和经济效益。
1、在中国科学院植物研究所8年蓝藻基因工程研究
的基础上,通过研究结构稳定性和分配稳定性分析,从10个
转基因鱼腥藻品系中鉴定出2个品系在构建4年后,hTNF-α基
因仍在转基因蓝藻中稳定表达,表达率为总可溶性蛋白的0
.1%。。
2、把中国科学院植物研究所构建的含hTNF-α基因的
载体转入海洋蓝藻(聚球藻7002)表达成功;并加入葡萄糖,
加速转基因藻生长,和提高表达效率。。
3、改进提取蓝藻质粒的方法。。
4、把培养转基因蓝藻的规模从250mL锥形瓶扩大到1
00L气升式光反应器通气搅拌培养。与企业共同设计和改进
了光反应器,避免了爆炸,保证了正常培养。。
5、建立在100L光反应器中培养转基因蓝藻的工艺,
使产率从0.4g藻粉/升提高到1.2g藻粉/升。。
6、通常认为鱼腥藻7120不能利用葡萄糖。课题组加
糖培养后,明显促进转基因鱼腥藻的生长和外源基因表达,
只消耗了少量糖。可能是理论上新发现。。
7、改进破碎转基因蓝藻细胞的方法,不仅提高了超
声波破碎的效率,还使冻融法破碎后,粗提取物有较高的抑
瘤细胞毒性。。
8、建立酶联免疫法定量检测转基因蓝藻中TNF-α的方
法。。
9、从转基因鱼腥藻中,用常规的离子交换柱初步纯
化重组TNF-α,纯度达30%以上。。
10、用L929细胞检测细胞毒活性和用荷H22肝癌瘤小
白鼠证明,转基因蓝藻粗提取物的活性为8000U/mg,饲喂动
物后无毒副作用,有抑瘤效果。。
创新点:上述10项成果中,提取蓝藻的质粒方法、破
碎细胞技术、酶联免疫法,和光反应器设计研制这四项属于
有改进,在国内是创新,其他六项在国内外尚未见有报道。
意义:1、这是世界上第一次用藻类基因工程制抗癌药的实
例,一旦投产,可能形成新产业。
2、由于TNF-α是十分贵重的药,一支针剂含5-10μg,
价格300多美元(或300多元人民币),1gTNF-α可生产10-20万
针,值3000万-6000万元。
3、在应用藻类基因工程表达外源基因,制备重组药
物中发现了新现象,对藻类生理、生化和分子生物学提出了
新要求,从方法、技术到概念、理论,正在促进学科的发展
。
该项目主要完成的内容有。
(1)应用传统的微生物分离纯化手段对传统发酵食品
开菲尔中具有降胆固醇功能的乳酸菌进行了分离、鉴定与生
物学特性研究,采用PCR-DGGE分析西藏Kefir粒中的菌相。
(2)利用体外和体内实验研究考察了植物乳杆菌MA2(CGMCC3
005)降胆固醇的活性和降胆固醇机理,研究表明菌株MA2(C
GMCC3005)可显著降低饲喂大鼠血清总胆固醇、血清低密度
胆固醇、血清甘油三酯、肝脏总胆固醇、总甘油三酯的含量
,而且还具有良好的改善肠道菌群的作用。
(3)将植物乳杆菌MA2(CGMCC3005)开发为一种性能优
良的高活力益生菌发酵剂,并进一步开发出两种益生菌干酪
:MA2(CGMCC3005)干酪和Kefir益生菌干酪。研究评价了应
用效果。该项目获得的植物乳杆菌MA2(CGMCC3005)具有优良
的降胆固醇、产胞外多糖、调节肠道菌群活性,该菌株被开
发为一种性能优良的高活力益生菌发酵剂,并开发出新型益
生菌干酪,更加符合国人的口味习惯,丰富了干酪的品种。
该项目的开展可推动中国益生菌产业及食品工业等国民经济
行业的可持续发展和促进人民的身体健康。
针对环糊精介质中甾体结构对包结和生物催化反应
影响的关键问题,采用酶催化反应中底物工程的技术和药物
中的构效关系的理论,以羟丙基-β-环糊精介质中3-酮基甾体
的简单节杆菌C1,2位脱氢反应为模型,确定羟丙基-β-环糊精
介质中3-酮基甾体C1,2位脱氢反应的变化规律。
阐明了甾体结构对环糊精包结特性的影响规律与机制
,并建立了包结作用与C1,2位脱氢反应的关联。
阐明了环糊精介质中甾体结构与C1,2脱氢反应变化的
规律与机制,为HP-β-CD介质中C1,2脱氢反应中底物的选取和
工艺路线的设计提供基础数据,同时也为环糊精类超分子介
质系统的构建提供理论和方法指导。
1、通过热水浸提和分级醇沉,分别获得分子量平均
较大的A粗多糖和分子量较小的B粗多糖。通过RAW264.7细胞
MTT增殖实验,对于A和B的活性进行检测,细胞实验结果表明
组分A和B均具有促增殖活性,且A的增殖活性明显高于B。选
择A进行进一步的分离纯化,纯化出具有较高免疫调节活性的
灰树花多糖单一组分GFP-A,其分子量为1000KDa。
2、GFP-A液相色谱呈单一对称峰,利用原子力显微镜
和扫描电镜对其宏观结构进行扫描。利用气象色谱测定了其
单糖组成和摩尔比,红外光谱扫描、高碘酸氧化、斯密斯降
解和甲基化实验结果推断出灰树花多糖的构成单体的构型和
比例。
3、利用RAW264.7细胞考察了GFP-A对于细胞免疫活性
的影响及其作用机理。中性红和MTT实验结果证实,在一定浓
度范围内GFP-A对巨噬细胞的吞噬能力和增殖活性具有显著
促进作用。扫描电镜观察结果表明,GFP-A作用后的巨噬细胞
形态呈现明显活化状态。AO和PAS染色结果显示GFP-A能提高
巨噬细胞核酸代谢和糖原分泌能力,提高巨噬细胞酸性磷酸
酶、溶菌酶和超氧化物歧化酶活性。
4、通过免疫低下小鼠模型进行GFP-A灌胃处理,研究
了其对免疫器官指数、脾脏淋巴细胞增殖、巨噬细胞吞噬作
用、NK细胞活性,血清和肝脏中相关酶的含量表达的影响,结
果表明GFP-A能够显著提高机体的免疫活性
5、利用Western-blot探讨了GFP对Raw264.7细胞的M
APK、TAK和表面受体TLR4的影响,阐明其免疫调节途径。
白三烯A4水解酶(LTA4H)是花生四烯酸代谢途径
中水解白三烯A4(LTA4)产生白三烯B4(LTB4)的关键酶,
LTA4H的水解产物LTB4是许多急性和慢性炎症的重要化学介
质。
近期的研究表明,LTA4H除了在炎症发生发展过程中扮
演重要角色,还与多种恶性肿瘤的发生息息相关。因此,开发
新型白三烯A4水解酶抑制剂具有十分重要的意义。
本课题筛选得到了吲哚类衍生物HKL160不仅具有良好
的LTA4H抑制活性,而且对内源高表达LTA4H的HT-29细胞有良
好的抑制活性,因此我们推测:化合物HKL160通过调节LTA4
H的活性实现来对肿瘤细胞增殖的抑制作用。本结果为后续
该化合物的作用机制研究及开发吲哚类LTA4H抑制剂的研究
奠定了基础。
目前,若干重要化合物的关键合成技术等已申请专利
,关于化合物的抗肿瘤活性等研究结果已发表论文5篇,这将
对研究与开发新型白三烯A4水解酶抑制剂及抗肿瘤药物起到
重要贡献。
目前,若干重要化合物的关键合成技术等已申请专
利,关于化合物的抗肿瘤活性等研究结果已发表论文5篇,这
将对研究与开发新型白三烯A4水解酶抑制剂及抗肿瘤药物起
到重要贡献。
目前国内外对骨髓间充质干细胞的多向分化潜能研
究多集中于成骨等本谱系分化及向神经细胞、心肌细胞的分
化等,但对其向平滑肌细胞诱导分化的研究方案并不很多。
而我们的研究表明可以利用Myocardin和TGF-β共同诱导骨髓
间充质干细胞向平滑肌细胞分化,建立一个高效的诱导分化
的实验模型,为临床上提供大量优质的种子细胞提供理论基
础,并为干细胞在组织工程和再生医学等方面的应用奠定基
础。
目前对于Myocardin家族的研究多是集中于胚胎干细
胞和平滑肌细胞,而本研究利用骨髓间充质干细胞这种多能
成体干细胞研究Myocardin家族的功能,发现myocardin可以
诱导骨髓间充质干细胞向平滑肌细胞分化,为Myocardin家族
调节成体干细胞分化的研究提供实验证据。
目前国内外对骨髓间充质干细胞向平滑肌细胞分化的
分子机制研究尚不清楚。虽然对TGF-β的基本信号通路人们
已经研究比较清楚,但对于TGF-β信号通路的复杂的调控机制
仍有很多尚未搞清,以及与其他信号通路之间形成复杂的信
号网络的研究。
因此我们的研究发现Smad2可以和myocardin相互作用
协同诱导间充质干细胞向平滑肌细胞分化,为揭示多分化潜
能细胞向平滑肌细胞定向分化的分子机制提供实验证据,为
进一步研究TGF-β信号通路与细胞分化命运决定之间关系提
供理论依据。
4)提升了天津科技大学在基因转录调控、干细胞分化
等领域的科研能力,填补了国内在Myocardin相关转录因子相
关研究领域的空白并继续保持了该领域的国际领先水平(本
项目组所在分子药理学研究室的负责人张同存教授多年来一
直潜心于Myocardin相关转录因子家族在心血管疾病、干细
胞分化等领域内功能及分子机制的研究,并获得了一系列创
新性成果)。。
5)成功培养了多名硕士、博士研究生,为我国分子和
细胞生物学领域科研工作的开展输送了较为优秀的人才。。
1.甾体激素类药物是临床应用的一类重要药物,利
用微生物催化底物16α,17α-环氧黄体酮,生成产物11α-羟基
-16α,17α-环氧黄体酮是几乎所有皮质激素包括地塞米松、
倍他米松、6α-甲基氢化泼尼松、泼尼松、氢化泼尼松等产
品的重要中间体。以天津的激素生产企业为例,天津市金汇
药业有限公司11α-羟基-16α,17α-环氧黄体酮的需求量约为
60吨/年;金耀集团旗下的天津药业股份有限公司11α-羟基-
16α,17α-环氧黄体酮的需求量约为180吨/年;天津市津津制
药有限公司11α-羟基-16α,17α-环氧黄体酮的需求量约为30
吨/年。
2.我国采用黑根霉(Rhizopusnigricans)在16α,17
α-环氧黄体酮氧化引入11-α羟基进行生产已延续50年,但是
由于工艺水平较低,影响了底物与黑根霉产生的羟化酶的有
效反应,造成了反应过程副产物多,影响了转化率和收率,目
前,11α羟基化底物投料浓度约为20g/L时,转化率仅有38~4
2%,单批收率仅有32~36%,再加上,11α羟基化发酵能耗高、
排放大,致使16α,17α-环氧黄体酮11-α羟基化反应已成为整
个甾体药物工业发展的瓶颈,探求提高11-α羟基化转化率和
收率的新技术和新方法提高甾体11α-羟基化转化率,对于提
高社会和经济效益,合理有效地利用宝贵的皂素资源及促进
我国皮质激素工业的发展具有深远意义。
3.通过本项目所取得的研究成果,不仅能够解决11α-
羟基-16α,17α-环氧黄体酮生产过程中底物投料浓度低、周
期长、转化率和收率低等缺点,而且本课题所凝练出的高密
度培养、细胞稀释工艺以及原位发酵技术的研究方法和思路
,为解决甾体药物与其他生物转化体系技术问题,提供了技术
手段和技术示范,提升了行业的研究水平和地位。
下面我将发一段文本给你,请将这段文本进行合理
分段。要求每个段落都用标签包起来,若是文本中有标题性
质的内容,请用标签包起来。注意,一定不要额外增加自己
的文字内容。段前有空格的,请去掉空格
取得的主要成果:。
(1)完成了6个mPEG与疏水性甾体类和三萜类化合物
连接物的制备,优化了制备工艺,鉴定了产物结构,并验证了
6个mPEG连接物的水溶性提高的程度。
(2)筛选获得了对mPEG与甾体和三萜连接物具有转
化能力的菌株,并确定了转化工艺。
(3)获得了9个微生物转化产物,其中4个为新化合物
,结构通过多种谱图进行了确证,并进行了药理活性筛选。
(4)建立1条以mPEG为载体的底物(化合物6)的土
曲霉原变种AS3.3935的静息细胞转化工艺。
(5)以分枝杆菌和土曲霉变种转化以mPEG为载体的
胆固醇和3-氧代齐墩果酸的模型,研究了其与微生物生长以
及酶催化活性的关系。
(6)建立以PEG为载体的生物转化底物以及产物的分
离纯化工艺,使转化底物回收率达95%以上。
(7)获得专利授权1项,发表6篇论文,其中SCI收录1
篇,EI收录4篇,中文核心1篇,培养了1名博士研究生(该博士
晋升为讲师),培养了名2硕士研究生。
主要创新点包括:本课题创新性地将可溶性载体与转
化底物相连接,解决以往的疏水性转化底物的水溶性难题
①用可溶性载体连接转化底物,将三萜和甾体类化合物
的水溶性提高了1000倍至100万倍(水溶性达到2000g/L以上
),使有机底物在无需添加任何有机助溶剂,完全溶于水相的
微生物转化液中。
②证实了聚乙二醇载体在微生物转化体系中应用的可
行性,用于解决有机转化底物的疏水性问题。
③利用微生物转化与有机化学相结合的方法,得到多个
新型三萜的衍生物,丰富了该类药物的先导化合物库。
预期经济和社会效益:本课题针对微生物转化中疏水
化合物的难溶性和难分离的问题,将组合化学的液相合成原
理与生物转化技术相结合,提出一种全新的研究思路和技术
方法。如果此技术能够得到应用,将彻底改变现有生物转化
工艺,改变转化底物的投料方式和产物的纯化方式,将成为生
物转化型药品的生产的一次变革。
本课题针对微生物转化中疏水化合物的难溶性和难
分离的问题,将组合化学的液相合成原理与生物转化技术相
结合,提出一种全新的研究思路和技术方法。如果此技术能
够得到应用,将彻底改变现有生物转化工艺,改变转化底物的
投料方式和产物的纯化方式,将成为生物转化型药品的生产
的一次变革。
获得专利授权1项,发表6篇论文,其中SCI收录1篇,
EI收录4篇,中文核心1篇,培养了1名博士研究生(该博士晋
升为讲师),培养了名2硕士研究生。
1.胰腺癌病死率高,根治率低,只要原因是癌细胞发
生嗜神经浸润,然而其具体机制尚不明确。
2.前期课题组发现的癌细胞高表达NGF,CXCR4与胰腺
癌神经浸润有重要联系。
3.相关研究显示,嗜神经病毒可引起NGF表达的变化,
其对神经细胞的亲嗜性可能与CXCR4有关。据此课题组推测
嗜神经病毒感染可能使胰腺癌细胞获得嗜神经性,在NGF和C
XCR4的参与下促进癌细胞神经浸润。
4.项目拟通过纤维切割和RT-PCR分别对癌细胞和神经
细胞进行各种嗜神经病毒检测,通过统计分析明确嗜神经病
毒与神经浸润的关系。用筛选的病毒感染五神经浸润的胰腺
癌细胞系后,用其构建裸鼠原位胰腺癌模型。从细胞和动物
层次观察嗜神经病毒对癌细胞侵袭能力的影响,通过检测胰
腺癌标本中筛选病毒的壳蛋白和mRNA,并于前期NGF和从CXC
R4的表达综合分析,初步探索嗜神经病毒促进神经浸润的信
号通路,补充胰腺癌神经浸润的机制,为治疗胰腺癌提供新靶
点和理论依据。
针对目前治疗血栓疾病的抗凝血药物存在明显缺陷
的现状,瞄准市场对新型抗血栓药物的需求,从四角蛤蜊软体
部中提取纯化糖胺聚糖,在对四角蛤蜊糖胺聚糖进行前期研
究,并证实其具有很强的抗凝血功能和较强的抗血小板聚集
作用的基础上,采用多种先进技术手段,以血液中凝血和抗凝
血系统为突破口,围绕着糖胺聚糖抗凝血酶活性对肝素辅因
子Ⅱ的依赖关系、糖胺聚糖对蛋白C系统和凝血酶激活因子的
作用、糖胺聚糖诱导血管内皮细胞凝血途径相关因子基因的
表达、糖胺聚糖对血小板的聚集作用等关键科学技术问题开
展攻关研究,揭示糖胺聚糖的抗凝血分子机理,为该糖胺聚糖
的进一步利用提供理论依据和技术支持,为四角蛤蜊的高值
化开发利用奠定科学基础,具有较大的科学意义和潜在的应
用价值。
(1)四角蛤蜊糖胺聚糖显著延长活化部分凝血活酶
时间(APTT)和凝血酶时间(TT),对凝血酶原时间(PT)
影响较小。能显著或极显著抑制血流停滞引起的深静脉血栓
形成(P<0.05,P<0.01。
(2)四角蛤蜊糖胺聚糖主要通过抗凝血酶Ⅲ发挥抗凝
血作用,可能还有其它因子通过糖胺聚糖发挥作用,糖胺聚糖
能够钝化肝素辅因子Ⅱ抑制凝血酶活性;四角蛤蜊糖胺聚糖显
著降低血浆凝血因子Ⅱ、Ⅴ、Ⅶ、Ⅹ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅺ、Ⅻ的活性和纤维
蛋白原的含量(P<0.05,P<0.01);糖胺聚糖可通过屏蔽血
液中Ca2延长大鼠血复钙凝血时间,显著降低大鼠和小鼠血液
中的钙离子浓度(P<0.05,P<0.01。
(3)四角蛤蜊糖胺聚糖能够显著降低大鼠血液中的
蛋白C活性和蛋白S的活性(P<0.05,P<0.01),略微升高大
鼠血液中活化的蛋白C抑制物的浓度,显著升高大鼠血液中血
栓调节蛋白的浓度(P<0.05)。糖胺聚糖能够显著降低人
脐静脉内皮细胞组织因子基因的表达水平(P<0.05,P<0.
01),显著提高组织因子途径抑制物和血栓调节蛋白基因的
表达水平(P<0.05,P<0.01),提示着该糖胺聚糖在抗外源
性凝血途径中发挥着重要作用。
(4)四角蛤蜊糖胺聚糖能够显著降低大鼠血小板的
最大聚集率和粘附率(P<0.05,P<0.01),显著降低血小板
内的钙离子浓度(P<0.01),显著升高大鼠血小板cAMP的浓
度(P<0.05,P<0.01),显著降低血浆中的TXB2浓度(P<
0.01),显著升高血浆中6-keto-PGF1α的浓度(P<0.05,P<
0.01),说明该糖胺聚糖对于大鼠的血小板聚集呈现出明显
的抑制作用,从而实现抗凝血的功能
通过本项目的资助,已按计划完成相关的研究任务
,已发表国内核心期刊论文1篇,申请专利1项,目前还有一篇
SCI文章在审稿中。
纳他霉素是一种高效、广谱、安全的多烯大环内酯类
抗生素,能高效的抑制霉菌和酵母的生长,并且对哺乳动物细
胞的毒性极低,因此被广泛应用于食品和医药领域中。本项
目分别构建了pimE、pimM和vgb的过表达菌株和组合过表达
菌株。
取得了以下成果。
1、以整合有红霉素启动子ermE*(Perm)的pIMEP为
出发载体成功构建了六个表达载体。通过接合转移的方法获
得六种不同的转化菌株,并通过抑菌圈实验和PCR验证等方法
筛选、验证基因工程菌株。六种基因工程菌株在SS平板上传
代培养7代后,菌株遗传性能稳定。
2、对六种基因工程菌株与出发菌株进行摇瓶发酵,结
果表明。
与出发菌株相比,六种基因工程菌株的菌体生长曲线
与出发菌株相似,但其纳他霉素产量各有不同,其中基因工程
菌株S.gilvosporeus/pIMEP:pimE、S.gilvosporeus/pIME
P:pimM、S.gilvosporeus/pIMEP:vgb的纳他霉素产量较出
发菌株提高的百分比最高值分别为19.56%、17.77%、24.08
%:S.gilvosporeus/pIMEP:pimE:pimM、S.gilvosporeus
/pIMEP:pimM:vgb的纳他霉素产量较出发菌株提高的百分
比最高值分别为40.28%、43.66%:然而S.gilvosporeus/pI
MEP:pimE:pimM:vgb的纳他霉素产量较出发菌株提高的百
分比最高值为55.69%此技术将来应用于在工业生产可大幅度
的降低生产成本,提高生产效益。
3、优化了纳他霉素发酵生产工艺。通过在发酵过程
中流加葡萄糖补料的方式,提高了那他霉素的产量,5L发酵罐
第7天的产量约为10.136g/L。
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通过本项目的资助,已按计划完成相关的研究任务
,已发表国内核心期刊论文1篇,申请专利1项,目前还有一篇
SCI文章在审稿中。
(1)筛选获得了产酶水平较出发菌提高的新菌株。
通过化学诱变,并结合有效的筛选方式,获得了摇瓶水平产高
温α-淀粉酶(耐酸性)活力提高了一倍的新菌株,高温α-淀
粉酶(耐酸性)活力由1670U/ml提高至3360U/ml。
(2)建立了最优的补料流加工艺并实现了产酶水平的
大幅度提升。
通过系统研究不同的补料流加模式,确立了最优的补
料流加工艺。最优条件下的产酶水平达到27,000U/mL。
(3)建立了最优的磷元素等关键元素流加工艺并实现
了产酶水平的进一步提升。
通过系统研究不同的磷元素等关键元素流加模式,确
立了最优的磷元素等关键元素补料流加工艺。最优条件下的
产酶水平达到32,000U/mL,达到国际先进水平。
(4)建立了发酵液的提取工艺。
经絮凝、板框过滤及超滤浓缩后,各酶整个提取工艺
酶活收率大于75%。
1、首次全面评价了核桃青皮各萃取相的抗肿瘤活
性。。
2、对抗肿瘤活性显著的核桃青皮乙酸乙酯萃取相及
二氯甲烷萃取相进行了柱色谱分离纯化,从乙酸乙酯和二氯
甲烷部分分离得到25个单体化合物,通过NMR及MS等波谱数据
的解析,鉴定了它们的化学结构。其中,13个化合物为首次从
该植物中发现。。
3、首次建立了测定核桃青皮中单体化合物含量的高
效液相色谱法。。
4、首次研究了化合物4,12和13对MFC-7、K562以及S
180癌细胞的增殖抑制活性。。
5、首次研究了化合物4对S180细胞抑制作用机制研究
。。
6、首次研究了化合物13对K562细胞抑制作用机制研
究。。
7、首次研究了化合物12对MFC-7细胞抑制作用机制研
究,发现其抑制率与给药浓度呈依赖关系。。
8、首次对由核桃青皮中分离得到的2个三萜类化合物
和5个蒽醌化合物进行了与抗肿瘤作用相关的生物活性的研
究并初步探讨了它们的构效关系。
1.利用Solexa平台对米曲霉沪酿3.042和A100-8的
主要功能基因组进行测定,识别生产相关的重要功能基因和
其调控网络,并对米曲霉沪酿3.042和A100-8重要功能基因组
,转录组及蛋白组进行测序。与日本使用的主要菌种RIB40进
行功能基因组比较研究,分析两主要菌种的特异基因及其在
酱油工艺中的独特作用;分析酱油米曲霉与其他曲霉种类的
同源基因,研究酱油米曲霉的进化地位。在微生物基因组,转
录组及蛋白组的基础上,解析米曲霉沪酿3.042和A100-8蛋白
酶类及风味物质的代谢过程,并将其应用于生产以及传统工
艺的改造。
2.选取特性存在差异(经过离子注入诱变)的米曲霉
进行基因组重测序(resequencing),转录组学和蛋白质组
学研究。研究米曲霉诱变产生的各菌株之间的遗传学差异,
从基因组、转录组和蛋白组(即DNA,RNA和蛋白质)水平,系
统性研究造成各米曲霉菌株性质差异的原因。筛选对于米曲
霉改造从而提高酱油品质重要的基因(及SNP位点),从而为
进一步改造米曲霉菌和改进酱油生产工艺奠定基础。
 。
1.免疫分析因其操作简单、快速、灵敏度高,近年
来越来越多地应用于兽药残留的快速检测、监控。但是在传
统的免疫分析中生物抗体对外界环境较为敏感,容易失活,制
备和纯化条件苛刻、操作繁琐、费时费力。
2.本项目以广泛使用的恩诺沙星为兽药代表,系统研
究了可批量生产且适合于免疫分析的“人工抗体”的制备方
法、从分子和空间结构等方面探索了“人工抗体”应用于免
疫分析的机理、免疫分析检测体系中化学反应和生化反应的
协调机制,利用所制备的“人工抗体”,建立了酶标记“人工
抗体”免疫分析方法,实现了动物源性食品中兽药残留低成
本、操作简便、快速、灵敏、高通量检测,提高了兽药残留
检测技术水平。
3.本项目是免疫分析学科、高分子材料学科交叉研究
,涉及免疫分析、分子识别、高分子材料合成等方面的研究
领域,都是当今最有发展前景的学科。
4.在本项目的资助了发表了11篇被SCI收录的论文,培
养博士生1名,硕士生2名,动物源性食品中兽药残留检出限达
到ppb级。
本项目是免疫分析学科、高分子材料学科交叉研究
,涉及免疫分析、分子识别、高分子材料合成等方面的研究
领域,都是当今最有发展前景的学科。
在本项目的资助了发表了11篇被SCI收录的论文,培
养博士生1名,硕士生2名,动物源性食品中兽药残留检出限达
到ppb级。
1.本项目的主要研究开发内容为:建立MC4R药理学
鉴定细胞模型,借助细胞和分子生物学技术,研究肥胖患者携
带的MC4R突变体的药理学特性及其功能受损机理:在此基础
上,探究逆激动剂Ipsen17使MC4R突变体功能恢复的调控机理
,提出一种以提高MC4R活性或恢复MC4R突变体活性的分子模
型,从而为开发以MC4R为作用靶点的抗肥胖药物提供理论基
础。
2.项目进展:截至目前为止,本项目已经成功建立了
MC4R及其突变体药理学鉴定的分子细胞模型,已完成针对12
个肥胖患者携带的MC4R突变体的药理学特性及其功能受损机
理鉴定,并成功阐明了逆激动剂Ipsen17使MC4R突变体功能恢
复的调控机理,验证了以提高MC4R活性或恢复MC4R突变体活
性的分子模型是可行的,从而未开发以MC4R位八点的抗肥胖
药物奠定了理论基础。
3.该部分的研究成果已经成功发表在JournalofMole
cularEndocrinology杂志上面-RescueofdefectiveMC4Rcel
l-surfaceexpressionandsignalingbyanovelharmacoperon
eIpsen17.2014,53(1):17-29。
4.此外,项目组还成功阐明了逆激动剂ML00253764使
MC4R突变体功能恢复的机理,相关研究成果已经发表在生物
技术通报杂志上-ML00253764拯救MC4R缺陷型突变体的特性
研究.2016,32(5):255-259。。
该部分的研究成果已经成功发表在JournalofMole
cularEndocrinology杂志上面-RescueofdefectiveMC4Rcel
l-surfaceexpressionandsignalingbyanovelharmacoperon
eIpsen17.2014,53(1):17-29。此外,项目组还成功阐明
了逆激动剂ML00253764使MC4R突变体功能恢复的机理,相关
研究成果已经发表在生物技术通报杂志上-ML00253764拯救
MC4R缺陷型突变体的特性研究.2016,32(5):255-259。
1、任务来源我国柠檬酸年产三十五万吨,产量和
出口量位居世界第一。但各生产厂家皆使用一种“钙盐法”
提取工艺。“钙盐法”提取收率低、环境污染严重、能源消
耗高、都希望有更好的工艺来代替。多次被列为国家攻关项
目(如:电渗析法、萃取法、离子交换法等)。天津轻工业
学院经过十多年的研究后与黑龙江华冠科技股份有限公司通
力合作,进行了年产5000吨柠檬酸的工业化生产试验,终于
获得成功。又经过连续6个月的运行,产品质量和各种参数
稳定,改写了我国柠檬酸工业生产只有一条路的历史。
2、技术原理及性能指标新工艺的原理是采用交换吸
附能力大、抗污染能力强的树脂,对柠檬酸发酵液中的柠檬
酸进行交换吸附,从而达到与发酵液中的其他杂质分离的目
的,实现柠檬酸的分纯。对发酵过滤清液的提取收率达到9
8%,提取总收率达到了90%以上。产品质量符合英国药典规
定标准。
3、技术创造性与先进性1)研制并实现了一条高效、
便捷、低污染的柠檬酸生产提取工艺路线。新工艺:①创造
了国内柠檬酸生产提取收得率的最高记录,达到国际先进水
平。目前采用的“钙盐法”一般为80%,“吸交法”为90%以
上。②彻底消除了原工艺产生的大量硫酸钙废渣,整个生产
过程实行了在封闭状下的液体输送。大幅度减轻了工人的劳
动强度,实现了清洁化生产。③降低了提取工段的电、蒸气
消耗,每生产一吨柠檬酸节省了200度/吨的电和一吨煤的消
耗。
④降低了提取工段的原材料消耗,“钙盐法”为945元
/吨;“吸交法”为799元/吨
⑤新工艺与原工艺相比,使柠檬酸生产成本降低1180
元/吨。
2)创造并建立了一套符合新工艺生产的操作过程模
式此操作提高了提取液浓度10%以上,节省了蒸发所需要的
蒸汽消耗20%。产品质量98%以上达英国药典规定标准。
3)完善并确立了适用于新工艺的设备配套体系经过
不断改造与磨合后的设备经济、实用,既节省投资,又便于
原有生产厂家的技术改造。可减少50%以上的操作工人。
4)选取并采用了廉价的原副材料使副产品能综合利
用,生产成本下降。每生产一吨柠檬酸,可增加效益180元
/吨,提高了社会效益。
4、技术的成熟程度、适用范围和安全性该新工艺经
过试生产及6个月的稳定性连续正常生产,半年生产柠檬酸
3400吨。为企业取得了较好的经济和社会效益。并积累了丰
富的经验和详实的生产数据。工艺流程已经成型,工艺操作
已经定规,与新工艺相匹配的设备设计要求等方面,也已经
有了一套完整的、经过实践验证的模式。可以使其他生产厂
家少走弯路,减少不必要的经济损失。适用于新扩建厂或现
有柠檬酸生产厂的技术改造。
5、应用情况及存在的问题我国柠檬酸行业正面临进
入WTO的挑战,目前已经有一家厂应用,若在我国柠檬酸行
业推广使用,以目前年产30余万吨柠檬酸计,可新增经济效
益3亿多元,具有广阔的推广应用前景。该新工艺如果进一
步完善全过程的工艺|、生产和质量的自动化微机控制,将
会更加先进。
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应用情况及存在的问题我国柠檬酸行业正面临进入
WTO的挑战,目前已经有一家厂应用,若在我国柠檬酸行业
推广使用,以目前年产30余万吨柠檬酸计,可新增经济效益
3亿多元,具有广阔的推广应用前景。该新工艺如果进一步
完善全过程的工艺|、生产和质量的自动化微机控制,将会
更加先进。
本课题组在前期的研究中分离获得一株海洋高效产
氢光合细菌RhodovulumsulfidophilumP5,能在海水盐度条件
下迅速生长和大量产氢。
利用转座子Tn7介导菌株P5突变,获得350株突变体,建
立突变体库。
进一步从该突变体库中筛选获得一株耐酸产氢突变株
TH-102。
在酸性条件下(pH4.0~6.5)该突变株产氢能力显著
高于野生型。
该突变株的最适产氢pH为6.0,而其野生型的最适产氢
pH为8.0。
在pH6.0条件下,突变株的氢产量为野生型的1.68倍。
在酸性条件下进行半连续流培养,发现突变株的产氢稳定性
和氢产量均显著高于野生菌株。
该突变菌株甚至能在pH4.0条件下保持产氢和细胞生
长能力。
而目前未发现光合细菌能在该pH条件下产氢,甚至大
部分光合细菌在该pH环境下不能生长。
因此,突变株TH-102的基因突变使该菌获得了耐酸特
性,并且改变了最适生长pH,该基因是耐酸关键基因。
应用基因工程技术,对宿主的中心代谢途径、色氨
酸合成支路代谢途径以及色氨酸转运途径进行系统改造优化
,构建出遗传稳定、色氨酸产量高、副酸积累少的工程菌。
高效工程菌的构建从根本上解决了色氨酸生产水平低的问题
,为后续发酵工艺和提取工艺研究奠定良好基础。
针对色氨酸发酵过程不稳定的问题,建立精确的发酵
残糖流加控制体系,匹配菌株不同时期糖代谢和产物合成速
率,有效地降低了有毒副产物乙酸的积累,从而提高了色氨酸
发酵产量和糖酸转化率。
针对色氨酸易氧化和提取收率低的问题,建立膜分离
和离子交换相结合的分离提取工艺,确定最优的工艺参数,有
效地简化生产环节,提高了产品提取收率。
综合工程菌构建、发酵工艺和提取工艺等方面的研究
成果,在河南巨龙公司完成了色氨酸中试和工业化生产,建设
了年产2500吨饲料级色氨酸生产线。130m3发酵罐上,色氨酸
平均产酸大于45g/L,平均糖酸转化率大于20%,平均提取收率
大于78%,产品纯度大于95%。
透明质酸(hyauronicacid,HA)是由β-D-N-乙酰
氨基葡萄糖和β-D--葡萄糖醛酸为双糖单位组成的直链高分
子多糖,具有特殊的皮肤保水作用。目前,被认为是自然界
中保湿性最好的物质,存在着巨大经济效益,被称为“理想
的天然保湿因子”,是公认的功能性化妆品原料。
但由于其分子较大,跨膜转运及透皮吸收能力较差,
使其在实际应用中难以发挥很大的功效。我们通过生物信息
学分析,设计了可以与HA特异性结合的功能肽,并与促进跨
膜转运能力的功能肽元件相结合,从而获得我们的产品PMH
,进而利用基因工程表达系统对其进行发酵表达、分离纯化
、生产重组蛋白产品。经细胞、动物实验证实所获产品可显
著提升HA的跨膜转运与透皮吸收能力。
(1)心血管和肿瘤等重大疾病(2)微态健康调控与益
生制品研发
主要内容:利用CRISPR-Cas12a/-Cas13a的非特异
附属切割核酸活性,结合等温扩增以及纳米金显色,建立的
一套病原微生物快速超灵敏可视化检测技术。
经济社会价值:本检测技术具备更低成本、更高灵敏
度、更高特异性、检测用时更短、不需要荧光定量PCR仪器
等优势,可联合纳米金、胶体金试纸条等实现现场化、可视
化快速微生物检测,具有广阔市场前景。
1、检测时间短,全流程检测时长缩短到1小时内。
2、检测灵敏度超过99%、特异性100%,已实验证实金黄色葡
萄球菌检测灵敏度达到2CFU/毫升,新型冠状病毒检测灵敏
度达一个拷贝。3、可视化现场检测,结合等温扩增技术和
纳米金显色,可实现可视化、现场化检测。
已申请中国发明专利2项:一种利用核酸适配体和
磁性材料检测凝血酶的荧光检测方法一种基于CRISPR-Cas1
3a系统检测微生物的方法及应用
(1)基于CRISPR-Cas系统、核酸适体和纳米材料的
生物传感系统研究,用于生物样本和食品分析,包括食源性
病原微生物、小分子等检测;(2)基于天然产物的抗肿瘤活性
物质发现及药理学评价等
自然杀伤(NaturalKiller,NK)细胞是独立于T、
B细胞的第三类淋巴细胞亚群。
临床上,NK过继治疗肿瘤已取得一定的成果,但同时
也存在无靶向性、自体移植NK细胞失活等缺陷。
根据双特异性T细胞衔接系统BiTE的设计原理,设计
一种双功能融合蛋白,该融合蛋白由NKG2D活化性配体ULBP
1和靶向肿瘤相关抗原CD19抗体的单链可变区构成,即ULBP
1-CD19scFv。
基于毕赤酵母表达系统成功构建ULBP1-CD19scFv双功
能蛋白表达工程菌。
对双功能蛋白进行大量表达与纯化,并初步鉴定其介
导的NK92-MI细胞靶向杀伤CD19阳性Raji细胞(人Burkitt
39;s淋巴瘤细胞)。
(1)新型抗肿瘤靶向药物的筛选和分子药理学研究
(2)利用微生物发酵和细胞培养技术表达和制备基因工程蛋
白质药物(3)利用微生物代谢产物、天然产物、化学合成小
分子等筛选自噬激动剂和抑制剂等
麦角固醇是酵母菌细胞膜中重要成分,是多种药物
如维生素D的前体药物。
本研究自主构建了具有高产麦角固醇特性的工程酵母
菌株,并创新开发量一套具有自主知识产权的提取纯化工艺
,能够得到产率1.5——2%,纯度98%以上,含量95%以上的
,晶型很好的麦角固醇产品。
该项技术和相应工程菌株对于我国麦角固醇原料生产
来说具有重要意义。
现就相关工程菌株和提取纯化工艺已申请发明专利
一项。
(1)药物合成方向(2)活性评价及机制研究方向(3)
疫苗、检测试剂等产品开发方向
在癌症治疗中,化疗药物占据重要地位,是患者的
基本治疗药物,化疗患者中脏器组织的损伤是常见的毒副作
用,如肾脏损伤、肺损伤和肝损伤等,这些器官的损伤是影
响患者生存的重要指标,但目前能够降低或保护这种损伤的
药物市场中并未有。
本成果涉及两个方面,其一是可以提供各种化疗药物
引起的损伤模型,为药物或保健品的研究提供筛选平台,为
其增加新的适应症或基础研究;其二是提供本研究已获得的
保护脏器器官的药物或保健品,可应用到各种癌症患者。
(1)药物合成方向(2)活性评价及机制研究方向(3)
疫苗、检测试剂等产品开发方向
癌症患者日益增多,药物种类繁多,但是药物的毒
性或耐药是不可或缺的不良反应,在癌症治疗中,以化疗药
物为主药,但是化疗药物的各种毒副作用限制了其应用,主
要的一个原因是剂量引起患者不适,因此,采用组合方式,
在不影响药效的基础上,使用小剂量的药物进行组合可以降
低患者的毒副反应,。
本研究中涉及化疗药物和靶向药两种药物组合物的化
学合成方法与其在抗肿瘤药物中的应用。合成出偶联物经体
内外实验研究证实,相比于单独用药,偶联物具有副作用小
,疗效佳的抗肿瘤作用。为癌症患者尤其肺癌患者带来新的
希望,为研发新型肿瘤药物提供了科学依据,应用前景较广
。
本研究可为其他药物的筛选提供平台,为其他药物增
加新的适应症。
(1)药物合成方向(2)活性评价及机制研究方向(3)
疫苗、检测试剂等产品开发方向
最近,周期蛋白依赖性激酶CDK4和CDK6的3种抑制
剂已经进入市场(FutureMedChem.2018;10:1369-1388)。
在细胞周期中,CDK7控制CDK1、CDK2、CDK4和CDK6的
活性。然而,CDK7抑制剂尚未上市。
本成果设计合成了一类联哌啶衍生物,能选择性高效
抑制CDK7激酶活性,细胞水平和动物水平能显著抑制三阴性
乳腺癌的增生、转移和血管新生。
本技术设计合成的联哌啶衍生物的对人源三阴性乳腺
癌的中肿瘤抑制率高达51.8%,与CDK广谱抑制剂Roscoviti
ne相比较具有极高的应用价值。
乳腺癌被称为全球女性的第一号健康杀手,全球每
年约有150万女性患上乳腺癌,每年约50万女性死于乳腺癌
。其中三阴性乳腺癌更容易扩散和复发,致死率最高。三阴
性乳腺癌(TNBC)约占乳腺癌总体人群的10-17%,是指雌激
素受体(ER)、孕激素受体(PR)和人表皮生长因子受体2
(HER2)的表达均为阴性的一类乳腺癌亚型。由于缺少特定
靶点,三阴性乳腺癌是乳腺癌中预后最差的亚型,耐药性经
常发生,寻找新的治疗方法迫在眉睫。
目前该项技术已经完成国际PCT专利的申请。
(1)药物合成方向(2)活性评价及机制研究方向(3)
疫苗、检测试剂等产品开发方向
微藻是单细胞生物,可以利用太阳光,和二氧化碳
,来生产具有高价值的化合物,例如可以利用微藻高效生产
植物蛋白。
基于微藻作为天然绿色工厂的潜力,我们试图研发一
整套更为高效的表达和筛选体系,产品可应用于包括农业、
水产和生物医药在内的广泛领域。
此外微藻作为调水剂应用前景广泛,微藻调水的经济
效益显著,微藻调水将成为微藻生物经济的一种新模式。
微藻在城市污水处理、食品、饵料、城市景观、生物
能源、生物肥料、化妆品和生物医药具有经济前景,且微藻
生物经济将呈现多元化发展趋势。
(1)海洋生物学、藻类分子生物学,组学,基因组
编辑;(2)藻类饵料、污染物处理和生物能源开发;(3)鱼类病
毒类传染病疫苗的抗原设计与优化等。
氟化酶(FIA)是唯一可以将无机氟安装到有机分
子中以形成碳氟键的酶。
FIA能够在温和条件下在水溶液中形成C-F键,因此,
这种“绿色”反应对于PET(正电子发射断层扫描)放射性
示踪剂的制备非常理想。
但是,总的来说,就生物转化能力而言,氟化酶是相
对“慢的酶”。而且,作为催化剂的稳定性低。
因此,当前研究的目的是检查我们是否可以通过标记
合适的SAP伙伴来增强荧光酶的酶活性,热稳定性和可重复
使用性。
自组装短肽标签是具有亲水性残基和疏水性残基序列
的一种双亲性短肽,在与目的蛋白结合后,能够促使目的蛋
白自组装具有纳米尺寸的蛋白质聚集体。
由此出发我们制备三种SAP(self-assemblingamphip
athicpeptides)自组装双亲短肽融合氟酶,分别为18A,L6
KD和ELK16。
技术突破为:
(1)发现经过SAP融合的氟酶以包涵体形式存在,但仍
保有催化活性。
(2)在纯化上,SAP氟酶可以一步纯化,摆脱了传统的
亲和层析色谱纯化浓缩的方式,缩短制备时间和成本。
(3)发现可溶性氟酶的最适温度在40oC,ELK的最适温
度同样为37oC;而L6KD的酶活最适温度在50oC,18A的酶活
最适温度在60oC。并且18A的催化常数(K)较可溶性氟酶提高
一倍以上。
(4)SAPcat氟酶如FIA-L6KD在其最适温度的酶活半衰
期t为88.86分钟,远远高于可溶性1/2氟酶的在其最适温度
的酶活半衰期t52.12分钟。
(5)SAP氟酶能够循环利用,1/2经过9次重复利用后,
FIA-ELK16、FIA-L6KDandFIA-18A的活性分别保留了76.3%、
63.8%和46.4%。
在生物酶催化剂的自组装技术中的应用,将会大幅提
高级联催化反应的催化效率,获得显著的经济效益;而且,
该氟化酶成果亦可为正电子发射断层成像术的广泛应用提供
新选择。
同时,对促进我国恶性肿瘤诊断检测行业的发展及增
加经济效益具有十分重要的研究价值。
本研究成果已申请发明专利。
(1)基于CRISPR-Cas系统、核酸适体和纳米材料的
生物传感系统研究,用于生物样本和食品分析,包括食源性
病原微生物、小分子等检测;(2)基于天然产物的抗肿瘤活性
物质发现及药理学评价等
表皮生长因子(epidermalgrowthfactor,EGF)是
一种含有53个氨基酸的单链小分子多肽,分子量约为6.2kD
a,等电点约为4.6,几乎存在于所有体液、分泌液及大多数
组织中。其具有能够促进表皮和上皮细胞的增殖、增强蛋白
质及DNA的合成、抑制胃酸分泌等生物学特性。
在临床方面主要应用与外科伤口的救治、皮肤和角膜
移植、溃疡的治疗和促进伤口愈合。在医学美容领域,人表
皮生长因子作为一种化妆品添加剂,起到美白、除皱等功效
,得到了广泛的应用与研究人员的关注。
然而,研究证实:EGF为一种生物大分子在透过皮肤
表层时会受到这一天然屏障的阻碍,EGF的透皮率低,以0.
5μg/g的剂量涂抹皮肤12h后累积透皮率也仅有0.993%。因此
,EGF直接作为外用药物或化妆品添加剂时,其透皮吸收及
实际功效是十分微弱的。
我们采用生物技术手段,对人EGF进行结构改造,引
入促进细胞跨膜转运能力的元件以及皮下特异释放的元件,
从而获得了高透皮吸收、皮下靶向释放型的新型表皮生长因
子(P-EGF,PME),进而利用基因工程表达系统对其进行发
酵表达、分离纯化、生产重组蛋白产品。
经细胞、动物及人体实验(与北京大学国际医院合
作)证实所获产品相较于传统EGF,其跨膜转运与透皮吸收
能力显著增强,能够有效祛除人体面部鱼尾。纹、痘痕等,
具有十分巨大的经济效益潜力和良好的市场应用前景
(1)心血管和肿瘤等重大疾病(2)微态健康调控与益
生制品研发
5-氟苯并[c][1,2]氧杂硼烷-1(3H)-醇是一种可用
于红色毛癣菌(Trichophytonrubrum)或须癣毛癣菌(Tricho
phytonmentagrophytes)脚趾甲真菌感染的局部治疗的新型
外用药物。
本研究对现有的生产工艺进行了有效的工艺改进,通
过对活性基团的有效处理,与现有的工艺相比产率提高了3
0%,并使后处理得到了简化,极大地提高产出比,并极大地
增加了经济效益。
佐剂能够在多个方面提高疫苗效用,如增加抗原稳
定性、减少抗原用量、减少免疫次数等。
OpQ佐剂是一种以皂苷为活性成分之一的疫苗佐剂,
主要应用蛋白类疫苗中,如亚单位蛋白,破碎的VLP、裂解
后的病毒或细菌疫苗,以及直径小40纳米的灭活疫苗中。
OpQ佐剂作为亚单位疫苗的佐剂,已在多种疫苗中表
现出较好的佐剂活性,OpQ作为疫苗佐剂,能够显著提高机
体的抗体水平。
在猪瘟亚单位蛋白E2为抗原的疫苗中,OpQ刺激家兔
产生的抗体阻断率均为阳性,说明OpQ能够有效刺激机体产
生特异性抗体;在流感VLP疫苗中,OpQ能够提高裂解后的V
LP刺激产生的抗体水平,且具有显著的血凝抑制滴度(图1B
),说明OpQ能够提高VLP疫苗因运输或保存不当引起的疫苗
效果下降。
OpQ经方法优化后,制备时间短,技术成熟,适合大
规模开发及应用。
结核分枝杆菌细胞壁最外层的酚糖脂(phenolicg
lycolipid,PGL),主要由某些致病分枝杆菌所产生。一般
认为PGL与分枝杆菌的毒力有关。
本成果以结核分枝杆菌PGL-tb1糖基部分为半抗原,
与载体偶联制备寡糖缀合物疫苗,尚未见相关报道。本技术
是针对现有工艺的不足,提供一种结核杆菌PGL-tb1寡糖缀
合物及其制备方法与应用,其中的寡糖是结核杆菌细胞壁中
酚糖脂PGL的糖基部分。技术内容主要包括:(1)寡糖与连接
体的反应;(2)叠氮化反应;(3)催化氢化;(4)寡糖
缀合物的合成和表征;(5)寡糖缀合物的免疫原性抗体滴
度测定。
该专利中的方法和工艺,为解决生产中的瓶颈问题提
供技术支持,能显著提高产品的产量和质量,大幅度提高产
品的市场竞争力。
该专利目前正在康希诺生物股份公司内部进行临床
前研究,今后有望进入临床阶段。
授权专利:孟欣,朱涛,郁彭,姬传明,潘国军,
陈鹤,苏超,沈棣。一种结核杆菌PGL-tb1寡糖缀合物及其
制备方法与应用[P],ZL201610788095.7,授权日期:2019
年12月03日。
(1)药物合成方向(2)活性评价及机制研究方向(3)
疫苗、检测试剂等产品开发方向
甘露聚糖是植物性原料中除木聚糖外,分布最广泛
、含量最高的一类半纤维素。其降解产物甘露寡糖和甘露糖
具有调节肠道微生态平衡、增强免疫系统功能、预防和治疗
细菌感染等广泛的生理效应,在食品和医药中具有重要的应
用价值。
由于甘露聚糖来源广泛、价格低廉,酶水解甘露聚糖
成为了生产甘露寡糖和甘露糖的一种重要手段。半乳甘露聚
糖主要存在于豆科植物籽实的胚乳中(常见的有槐豆胶、瓜
儿豆胶、田菁胶等),其主链是以β-1,4键连接的D-甘露糖
聚合物,每隔几个甘露糖残基有一个α-D-半乳糖以α-1,6键
与主链相连,其完全水解需要β-甘露聚糖酶(β-mannanase
)和α-半乳糖苷酶(α-galactosidase)等多种酶的共同作
用。
本研究将来自于嗜碱芽孢杆菌的α-半乳糖苷酶Gal27
A与β-甘露聚糖酶rManA、rMan113A进行复配用于半乳甘露聚
糖的水解。经测定Gal27A和ManA对槐豆胶和瓜儿豆胶的水解
协同率分别为1.13和2.21;而Gal27A和Man113A对两者的水
解协同率则达到了2.00和2.68。对产物进行具体分析后发现
,Gal27A和ManA协同作用于半乳甘露聚糖的产物为半乳糖、
甘露二糖和甘露三糖,而Gal27A和Man113A协同作用的产物
主要为半乳糖和甘露糖。
当rGal27A与rManA或rMan113A以槐豆胶和瓜儿豆胶为
底物进行协同反应时,各主要产物(甘露糖、甘露二糖、甘
露三糖)的产量与单独添加rManA或rMan113A时相比均有大
幅度提高。其中,rManC和rManA同时添加作用于槐豆胶,甘
露二糖、甘露三糖转化率为分别为14%和10.8%,是rManA单
独作用槐豆胶时的2.8和7.0倍;rManC和rManA同时添加作用
于瓜尔豆胶,甘露二糖、甘露三糖转化率为9.4%和5%,分别
是rManA单独作用于瓜尔豆胶时的31.3和21.1倍。
该酶具有水解半乳甘露聚糖的活性。该酶与来自嗜
碱芽孢杆菌N16‑5的碱性β‑甘露聚糖酶协同作用可大大提高
对半乳甘露聚糖的降解程度,提高甘露二糖和甘露三糖的转
化率及在产物中的比例。α‑半乳糖苷酶Gal27A及其与β‑甘露
聚糖酶的复配在半乳甘露聚糖降解和甘露二糖、甘露三糖的
生产中具有重要的应用价值。
该酶与α‑半乳糖苷酶协同作用,对槐豆胶、瓜尔豆胶
等廉价半乳甘露聚糖底物进行降解,同时生成甘露糖和半乳
糖。以槐豆胶为底物甘露糖和半乳糖转化率分别达到11.6%
和8.8%,以瓜尔豆胶为底物甘露糖和半乳糖转化率分别达
到8.4%和15.3%。
本项目已申请国家发明专利2项。
(1)心血管和肿瘤等重大疾病(2)微态健康调控与益
生制品研发
本项目主要内容是银杏酸脱羧酶生物表达技术。
银杏酸是银杏果(白果)中的一种天然有毒物质。致
使银杏不能常吃和多吃,严重制约白果作为食品和药物开发
。
白果是我国重要的药食同源资源,自古以来就是食疗
和美容的圣品,白果营养丰富,含有丰富的淀粉,同时还含
有多种蛋白质,脂肪酸和微量元素,白果中还有两种非常重
要的特征化合物—银杏内酯和银杏黄酮,两者都是药用银杏
粗提物的重要成分,已被许多国家应用于医疗产品和食品中
。
但是,由于白果中含有一类有毒物质银杏酸,虽然含
量不高,但银杏酸可致突变、致敏、致癌,抑制机体中重要
酶的活性,还有一定的细胞毒性,使得白果作为食品不宜多
吃和常吃,成为限制白果开发的最大障碍。
目前,许多白果无人采收,任其烂掉。
本技术主要是将银杏酸脱羧酶进行异源表达,通过成
功构建产水杨酸脱羧酶的大肠杆菌工程菌,利用发酵方法产
酶,利用酶催化方法降解白果中的银杏酸,解除银杏酸对白
果作为食品和药品原料应用的限制,以推动我国银杏加工下
游产品开发和应用。
目前,该技术已经获得国家发明专利授权1项。
(1)逆向合成法指导新药设计与高通量虚拟筛选(2
)中药有效成分的高效分离与制备(3)药用植物细胞的培养、
中高能重离子径迹上生物学效应及其应用等
菊粉是一种水溶的膳食纤维。粉具有多种多样生物
学功能,如降血脂、降血糖、调节肠道微生态、抗结直肠癌
、保肝作用、促进维生素及矿物质吸收等等一系列的有益生
物学作用。
本项目引入“大健康、创新”的理念,将菊粉作为食
品添加剂加入到小鼠饲料当中,发现喂食这种饲料的小鼠抗
疲劳能力有显著提高,同时,体重也有减轻,并且增加了肠
道菌群中有益菌群的丰度,这说明菊粉具有抗疲劳、减肥、
以及“益生元”作用。
菊粉是一种极具开发成为功能性食品的潜力。本项目
发表相关论文3篇。
另外,菊粉具有一定的甜度,口感好,热量低并且无
升糖作用,很适作为一种蔗糖的替代物。我们拟开发一种以
菊粉为原料的无蔗糖代餐奶昔,这种产品能满足现如今许多
年轻人既想解馋又想养生的想法。
总之,菊粉来源广泛,制作方法简单,原材料便宜,
副作用小,因此制作成保健食品会有广泛的受众,会产生巨
大的经济效益。
现在人们的因为饮食结构发生变化、工作“996”
、生活压力大、运动时间不足等各种因素,大量的人处于亚
健康状态,肥胖、高血压、高血脂、糖尿病、肠道菌群失调
、疲劳等疾病患病率大增。相关文献报导我国高血压、高血
脂、高血糖的综合患病率达到了60%以上,肥胖人群达30%以
上,国内这些疾病的市场达万亿级别。
(1)药物合成方向(2)活性评价及机制研究方向(3)
疫苗、检测试剂等产品开发方向
在现代生活中,酿酒酵母在面食发酵、饮料酒酿造
、调味品发酵、饲料等领域中广泛应用。
近年随着化石能源的日益枯竭,酿酒酵母被应用于发
酵生产可再生能源—燃料乙醇。
在发酵应用过程中,酿酒酵母会面临各种阻碍细胞生
长代谢的胁迫条件(如高温、高酸、高渗透压、高乙醇、冷
冻、高活性氧、营养饥饿等),细胞的生长代谢活性被抑制
,甚至导致细胞死亡,严重降低发酵生产效率,影响产品品
质。
提升酿酒酵母菌种对单一胁迫条件的耐受性,对实际
发酵生产改善效果有限。
我们基于环腺苷酸信号通路调控策略,对该通路的基
因元件进行分子改造,提高酿酒酵母的耐受性和发酵活性。
研究和开发对多种胁迫条件具有通用耐受性的酿酒酵母菌种
,使细胞在多种胁迫条件共存的复杂发酵环境中,具有高水
平发酵活性和细胞存活率,是提高酵母发酵行业的生产效率
和经济效益的技术关键,对实现环境保护和高经济效益的双
重目标具有重要意义。
本项目获国家自然科学基金项目支持。
酿造微生物及其风味物质的代谢与调控、活性干酵
母与特种酵母的开发等
及稳定性均不甚理想,因此严重限制了酶法制备在低分子肝
素生产中的应用(目前主要是亭扎肝素等品种使用酶解法)
。
进而,优化确定了工程菌表达的最佳条件,5L发酵罐
的酶活产量可达3.94×105IU/L。
1、在国家重点研发计划、863等项目支持下,本研
究通过基因工程技术,在人体肠道有益菌——多形拟杆菌(
Bacteroidesthetaiotaomicron)中鉴定并克隆了与肝素黄
杆菌肝素酶具有较高同源性的新的肝素酶I基因(Bt-HepI)
,构建了其重组大肠杆菌生产菌株,确定了酶学性质,证实
该肝素酶具有和工业所用肝素黄杆菌肝素酶I(Ph-HepI)相
同的催化活性,但可溶性表达特性则显著优于Ph-HepI,比
酶活是pH-HepI的2.05倍。在此基础上,我们进一步应用分
子动力学模拟技术对构效关系建议分析后,对酶分子进行了
理性分子改造,使重组酶的可溶性表达量和热稳定性均显著
提升(50℃半衰期进一步提升到野生型Bt-HepI的2.14倍)
。
2、本成果的产量、活性及稳定性均高于目前工业用
同类产品,且来源安全可靠,将在抗凝药物低分子肝素的制
备、分析等领域具有很好的应用前景。
低肝素相关药物的全球市场在2015年时便已达130
亿美元,且继续以年均10%左右的速度在增长。因此,本成果
将具有非常好的社会经济价值。
目前,该成果已申请发明专利4项。
(1)心血管和肿瘤等重大疾病(2)微态健康调控与益
生制品研发
肠道菌群失调与肠道异常免疫反应和炎症性肠病(
IBD)的发病机制密切相关。
国内外大量研究表明,益生菌对急性感染性腹泻、抗
生素相关腹泻、艰难梭菌相关腹泻、肝性脑病、溃疡性结肠
炎、肠易激综合征、功能性胃肠疾病和坏死性肠炎有效。
我们在研究中筛选到三株益生菌分别是乳酸乳球菌、
干酪乳杆菌及枯草芽孢杆菌,发现这三株益生菌有较好的耐
酸、耐胆盐及细胞黏附作用,同时体外细胞水平实验证实乳
酸乳球菌和干酪乳杆菌具有较好抑制LPS诱导的炎症因子释
放的作用,而枯草芽孢杆菌可以促进肠道粘蛋白的表达,三
种益生菌都可以明显改善DSS诱导的小鼠结肠炎的症状,乳
酸乳球菌和干酪乳杆菌可以调节免疫细胞,枯草芽孢杆菌可
以促进肠道粘膜的快速修复。
这些研究对于开发具有调节免疫、缓解肠炎的功能性
产品具有重要意义和经济社会价值。
目前已经申请专利1项。
(1)心血管和肿瘤等重大疾病(2)微态健康调控与益
生制品研发
人乳寡糖主要成分是2'-岩藻糖基乳糖,其次
为3'-岩藻糖基乳糖,微生物发酵产品已经在美国、欧
洲等国家市场销售。
国际,核心技术和专利被国外公司占据;我国相关技
术的研发处于起步阶段,还未形成自有核心技术。
本实验室在国内最早启动了人乳寡糖绿色生物制造技
术的研发,对国内外专利进行了深入分析,以大肠杆菌和乳
酸乳球菌为底盘,全面布局了自有知识产权2'-岩藻糖
基乳糖和3'-岩藻糖基乳糖高产菌株创制的技术体系,
打通了高产菌种创制的技术路线,2'-岩藻糖基乳糖发
酵浓度已经达到国内最高水平;并且已经构建出菌种持续提
升的技术体系,通过持续研发,菌种水平将保持领先。
产品在婴幼儿奶粉和辅食中大规模应用后,市场可
达百亿美元。
(1)工业酶制剂的开发及应用;(2)重要工业菌株的
遗传改造;(3)甾体激素类药物的生物转化;(4)益生菌筛选与
功能食品的开发
本发明涉一种分光光度法快速检测大肠菌群的方法
,利用大肠菌群在37℃可以发酵乳糖产酸、产气特性,以自
制培养基为主,其中添加指示剂溴甲酚紫和TTC溶液,大肠
菌群发酵培养后不仅能生产红色沉淀,而且可使培养液发生
了由紫色变为黄色的颜色变化,利用该发酵液颜色的变化程
度与溶液中所含大肠菌群数量成正相关的特性,可得出待检
样品液中大肠菌群的含量。
本发明方法相比于现行国标方法,在检测时间上有了
大幅缩减,在加样后培养60min-400min即可检测样品中的大
肠菌群数值,试用范围较广,满足了众多检测领域要求检测
时间短的需求,在未来快速检测领域会有较好的应用前景。
本发明涉及一种能在简单节杆菌(ArthrobacterS
implex)中复制并高效表达甾体类化合物A环1,2位脱氢酶基
因的质粒在构建高效表达甾体化合物A环1,2位脱氢的简单节
杆菌工程菌中的应用。
本发明质粒能在简单节杆菌里复制并且高效表达甾体
类化合物A环1,2位脱氢酶基因,本发明质粒为进一步利用质
粒pXJM19通过分子手段改良简单节杆菌提供了依据,具有重
要的实用意义。
(1)工业酶制剂的开发及应用;(2)重要工业菌株的
遗传改造;(3)甾体激素类药物的生物转化;(4)益生菌筛选与
功能食品的开发
本发明涉及了一种长柱金丝桃提取物在制备抗肿瘤
及抑制肿瘤生长药物中的应用。
本发明通过长柱金丝桃提取物对细胞毒性、细胞存活
率和细胞凋亡的分析,得出长柱金丝桃提取物对肿瘤细胞的
增殖具有明显的抑制作用。
长柱金丝桃提取物对人宫颈癌细胞(Hela)具有抑制
增殖和凋亡的作用。
(1)心血管和肿瘤等重大疾病(2)微态健康调控与益
生制品研发
本发明属于生物技术领域,具体涉及一种能特异性
地催化L-异亮氨酸生成(2S,3R,4S)-4-羟基异亮氨酸的
L-异亮氨酸羟化酶基因,以及含有该基因的基因工程菌。
利用该菌株生产(2S,3R,4S)-4-羟基异亮氨酸,
能够克服提取法存在的提取率低、分离纯化困难、原材料需
求量大、成本高等不足;化学合成法反应条件苛刻、步骤多
、分离困难收率低的问题;以及酶法转化率低且含有大量α
-氨基丁酸等副产物的问题,使得发酵液中仅存在(2S,3R
,4S)-4-羟基异亮氨酸一种构型的4-羟基异亮氨酸,并通
过L-异亮氨酸羟化酶编码基因过表达的方法进一步提高转化
效率,从而达到简化工艺、降低生产成本的目的。
致力于氨基酸、核苷及其衍生物的高效绿色生物制
造等
本发明涉及一种高效表达α-葡萄糖转苷酶的基因工
程菌株,所述基因工程菌株的宿主菌为黑曲霉(Aspergill
us?niger),该基因工程菌株包含α-葡萄糖转苷酶基因表达
盒。
本发明基因工程菌不仅能高效表达α-葡萄糖转苷酶,
而且调高了α-葡萄糖转苷酶的分泌效率。同时,α-葡萄糖转
苷酶分泌到胞外,降低了对α-葡萄糖转苷酶提取纯化的成本
,节约了工业用料,降低了生产成本,具有明显的社会效益
。
而且,菌株经发酵后获得的粗酶液的酶活力比出发菌
株酶活力提高了4.0~12.1倍,为α-葡萄糖转苷酶在食品工业
中的应用及工业化生产奠定了基础,也打破了α-葡萄糖转苷
酶依赖于进口的瓶颈,具有巨大的经济效益和社会效益,具
有广阔市场开发前景。
(1)工业酶制剂的开发及应用;(2)重要工业菌株的
遗传改造;(3)甾体激素类药物的生物转化;(4)益生菌筛选与
功能食品的开发
本发明涉及一种四环吲哚生物碱衍生物及其制备方
法和应用,结构式如下。
本发明首次发现四环吲哚生物碱类衍生物能够很好的
抑制α‑葡萄糖苷酶,在治疗糖尿病药物的开发与应用方面具
有广阔的前景;
同时本发明对所合成的化合物针对人肝癌细胞(HepG
2)、人白血病细胞(K562)、人结肠癌细胞(HT‑29)进行了抗
肿瘤活性测试,结果表明这类衍生物的IC50<100μM。
与其他抗肿瘤药物相比,本发明首次发现四环吲哚生
物碱类衍生物能够杀伤肿瘤细胞,尤其针对人白血病细胞(
K562)表现出很好的杀伤能力。
(1)药物合成方向(2)活性评价及机制研究方向(3)
疫苗、检测试剂等产品开发方向
本发明涉及一种磷脂酶A2突变体及其制备的方法,
其技术方案是利用重组DNA技术定点突变来源于天蓝色链霉
菌的野生型磷脂酶A2的Glu37、Asp78的氨基酸残基,得到活
力较高的磷脂酶A2基因。
然后将高活力磷脂酶A2基因在枯草芽孢杆菌表达系统
、毕赤酵母表达系统(包括毕赤酵母游离表达系统和毕赤酵
母细胞表面展示系统)中表达,得到产高活力磷脂酶A2的重
组菌株。
表达后,检测高活力磷脂酶A2的比酶活较野生型磷脂
酶A2提高13.7%,其中枯草芽孢杆菌高活力磷脂酶A2重组菌
发酵后磷脂酶A2的酶活可达到53.5U/ml,毕赤酵母游离表达
高活力磷脂酶A2重组菌的酶活可达106.4U/ml,毕赤酵母细
胞表面展示高活力磷脂酶A2全细胞催化剂的酶活可达260U/
(g·干细胞)。
(1)工业酶制剂的开发及应用;(2)重要工业菌株的
遗传改造;(3)甾体激素类药物的生物转化;(4)益生菌筛选与
功能食品的开发
一种从酶转化液中分离提取2‑酮丁酸的方法。
采用酶催化法生产2‑酮丁酸时,酶催化液中除了含有
2‑酮丁酸,还含有菌体、水溶性蛋白、色素、苏氨酸、钠盐
等杂质,由于2‑酮丁酸具有在水相和有机相中易容、沸点低
等特点,故分离提取困难。
本方法首先通过双膜即微滤膜、超滤膜分离系统错流
过滤去除发酵液中的菌体、大部分蛋白和色素,膜过滤液依
次通过粉末活性炭脱色、加碱除蛋白、减压浓缩、阳离子交
换柱除杂质、冷冻真空干燥操作步骤,得到纯度95.0%以上
的2‑酮丁酸结晶,收率达到80%以上。
本发明采用微滤和超滤双膜过滤菌体蛋白,菌体去除
彻底,过滤液澄清透明;采用阳离子交换工艺除杂质,高效
去除难分离的苏氨酸、钠盐等杂质。
致力于氨基酸、核苷及其衍生物的高效绿色生物制
造等
本发明提供了一种在胁迫条件下调节蛋白酶A胞内
外分泌的新方法,是通过敲除蛋白酶A编码基因即PEP4基因
的一个等位基因的同时过表达编码液泡分选受体的MRL1基因
来实现的。
本发明选育的酿酒酵母菌株明显降低了蛋白酶A的胞
外分泌量,能够提高纯生啤酒的泡持性,胞外蛋白酶A酶活
较出发菌株有明显降低,约降低到出发菌株的54%,同时,
重组菌株的胞内蛋白酶A酶活跟出发菌株相比无显著变化。
本发明为降低蛋白酶A胞外酶活的同时不改变发酵特性提供
了一种的新的思路和方法,对提高工业酵母泡沫稳定性具有
指导意义。
酿造微生物及其风味物质的代谢与调控、活性干酵
母与特种酵母的开发等
本发明涉及一株高产嗜铁素的假单胞菌菌株与应用
,菌株编号为PA94,分类名称为Pseudomonas?aeruginosa,
保藏编号:CGMCCNo.9180,保藏单位:中国微生物菌种保藏
管理委员会普通微生物中心,地址:北京市朝阳区北辰西路
1号院3号。
本发明采集蓟运河的土壤样品,在MMSA-CAS平板上共
筛选到15株产嗜铁素的菌株。在MMSA培养基中,培养PA94菌
株24h,测得嗜铁素活性单位SU=63.54%,As/Ar=0.36,
产嗜铁素的能力为。
产生的嗜铁素为氧肟酸型和柠檬酸型的混合型,对致
病菌和真菌具有拮抗作用,嗜铁素可以用于蔬菜种植中疾病
的防控,并能够促进植物的生长。
(1)噬菌体分离鉴定、噬菌体制剂及应用、噬菌
体感染机制等研究;(2)微生物致病性与耐药性分子机制
、多种环境微微生物生态分析及应用研究;(3)发酵食品
微生物菌群分析及工业菌株的代谢研究。
本发明提供一种高产尿苷的基因工程菌及其构建方
法与应用,该菌是在大肠杆菌的基因组上整合了核苷酸序列
如SEQIDNO:1所示的嘧啶核苷操纵子pyrBCAKDFE,并由强启
动子Ptrc启动,重构了尿苷合成途径;在基因组上对其自身
的PRPP合成酶编码基因prsA进行双拷贝,由强启动子Ptrc启
动;同时缺失尿苷激酶(udk)、尿苷磷酸化酶(udp)和核苷水
解酶(rihA、rihB和rihC)活性;缺失高丝氨酸脱氢酶1(thr
A)活性;缺失鸟氨酸氨甲酰转移酶(argF)活性。
该基因工程菌应用于发酵生产尿苷,在5L发酵罐发酵
40‑70h可生产尿苷40‑67g/L,最大生产强度可达1.5g/(L
215;h),糖苷转化率为15‑25%,是目前报道的发酵法生产
尿苷的最高水平。
致力于氨基酸、核苷及其衍生物的高效绿色生物制
造等
本实用新型提供了一种谷氨酸高效发酵装置,包括
第一发酵罐、第二发酵罐、第三发酵罐、第一离心机、第二
离心机、第一隔膜泵和第二隔膜泵。
所述第一发酵罐罐体出料口与第一离心机进料口连通
,所述第一离心机的出料口与第一隔膜泵进料口连通,所述
第一隔膜泵出料口与第二发酵罐罐体进料口连通,所述二发
酵罐罐体出料口与第二离心机进料口连通,所述第二离心机
的出料口与第二隔膜泵进料口连通,所述第二隔膜泵出料口
与第三发酵罐罐体进料口连通,所述第一离心机和第二离心
机上设有上清液排出口。
所述装置设计简单巧妙,三罐式发酵通过菌体多次发
酵,延长了菌体产酸周期和糖酸转化率,降低生产成本,适
合大规模工业化生产的需要。
致力于氨基酸、核苷及其衍生物的高效绿色生物制
造等
本发明提供了一种富含双歧因子的儿童保健醋及其
制备方法,将原料小麦麸皮和高粱进行预处理、酶解、酒精
发酵、醋酸发酵、调配和灭菌灌装。
小麦麸皮和高粱采用枯草芽孢杆菌木聚糖酶和碱性蛋
白酶酶解处理,赋予产品丰富的低聚木糖和氨基酸,并且加
入乳酸锌营养添加剂,提高了保健醋的营养,增强儿童食欲
,能够有效促进儿童消化道双歧杆菌的增殖,调节肠道菌群
,促进食物消化吸收,提高机体免疫功能,促进儿童生长发
育。
另外,本发明的儿童保健醋口味香甜,口感更适合儿
童食用。
(1)重要医药中间体的生物转化;(2)传统发酵食品
酿造机理与发酵技术传统发酵食(3)发酵食品健康因子分析
及功能评价
本发明涉及一种具备转酯功能和耐酸抗蛋白酶特性
的猪胰腺羧肽酶A1,其特征在于:其氨基酸序列如序列1所
示。
本发明提供的猪胰腺羧肽酶A1(CPA1)以酪蛋白和橄榄
油为底物时,比活力分别为53.14U/mg和22.4U/mg,同时具
备蛋白酶活性和转酯活性。
本发明提供的猪胰腺羧肽酶CPA1经过pH2.0酸性环境
和胰蛋白酶处理后,其酶活残留率分别为95.65%和78.14%
,能够抵抗强酸环境和胰蛋白酶的降解,将CPA1添加在饲料
中,可进一步加快畜禽对营养物质的吸收。
(1)工业酶制剂的开发及应用;(2)重要工业菌株的
遗传改造;(3)甾体激素类药物的生物转化;(4)益生菌筛选与
功能食品的开发
本发明涉及一种氢化可的松生物催化转化率的快速
检测方法,利用发酵后的主产物氢化可的松、副产物表氢化
可的松及底物RSA与浓硫酸反应显示不同颜色,根据朗伯比
尔定律结合三维数据建模,通过可见光双波长检测,即可间
接计算发酵液中氢化可的松的转化率。
本发明操作简单快捷,测试时间短、试样用量小,容
易实现并行操作,精确性高。重复性误差在10%以内;可检
出氢化可的松的转化率在10%?95%之间,检测方法操作简
单快捷,单个样品的测试时间在20min之内,而薄层层析法
及高效液相色谱法所需时间较长。
(1)工业酶制剂的开发及应用;(2)重要工业菌株的
遗传改造;(3)甾体激素类药物的生物转化;(4)益生菌筛选与
功能食品的开发
本发明属于生物基因工程技术领域,尤其涉及一种
可调控芽孢生成的枯草芽孢杆菌基因工程菌及其构建方法和
应用。
利用枯草芽孢杆菌芽孢形成关键调控蛋白AbrB基因和
大肠杆菌?枯草芽孢杆菌穿梭质粒pDG148?stu构建可调控芽
孢生成的枯草芽孢杆菌基因工程菌,并将其应用在枯草芽孢
杆菌基因工程菌发酵过程控制芽孢生成中。
本发明的有益效果是:利用本发明的枯草芽孢杆菌基
因工程菌进行发酵,可通过调节乳糖或IPTG浓度来调控枯草
芽孢杆菌芽孢的生成,从而获得高浓度枯草芽孢杆菌菌体的
发酵液,或者获得高芽孢浓度的发酵液,利用该方法可以提
高生产效率,降低生产成本。
(1)重要医药中间体的生物转化;(2)传统发酵食品
酿造机理与发酵技术传统发酵食(3)发酵食品健康因子分析
及功能评价
本发明属于基因工程技术领域,具体涉及一种通过
添加甜菜碱增强6‑磷酸葡萄糖脱氢酶编码基因zwf启动子表
达强度的方法。
通过该方法提高G6PDH的活力,具有成本低,且简便
易行的特点,在添加量1g/L的条件下,即可达到zwf启动子
表达强度增强0.98倍的效果;并且可以将其应用于氨基酸等
发酵产品中,以及其它需要增强表达强度的基因,为以后氨
基酸等发酵产品菌株的育种提供参考。
致力于氨基酸、核苷及其衍生物的高效绿色生物制
造等
本发明涉及一种铜绿假单胞菌基因功能及其应用,
铜绿假单胞菌的基因BN889_05221、基因PA0243、基因PA38
08、基因PA1993和基因PA1115是噬菌体感染必需的宿主基因
,用于筛选抑制噬菌体感染相关药物的应用。
本发明对噬菌体感染相关宿主基因的研究,能够更好
地理解噬菌体与宿主菌之间相互作用的分子机制,为噬菌体
治疗提供理论依据,同时有助于发现新的病毒感染相关靶位
基因,为抗病毒药物的筛选提供帮助。
(1)噬菌体分离鉴定、噬菌体制剂及应用、噬菌
体感染机制等研究;(2)微生物致病性与耐药性分子机制
、多种环境微微生物生态分析及应用研究;(3)发酵食品
微生物菌群分析及工业菌株的代谢研究。
本发明涉及一种高产电活性和环境胁迫耐受性的基
因工程菌,将铜绿假单胞菌PAO1基因组中乳酸脱氢酶基因l
dhA敲除,获得PAO1敲除菌株;再将耐辐射异常球菌的全局
调控因子IrrE导入ldhA‑中,获得基因工程菌株ldhA‑‑irrE
。
经过化学剂处理后的菌体接种接种微生物燃料电池后
,产生的电压和功率密度分别比野生型菌株提高了46.76%
和53.33%,系统达到稳定的时间缩短了28.57%,系统内阻
降低了12.66%,聚乙二醇处理下的电压为543,功率密度为
207,稳定时间130h,内阻达到420.32。
且工程菌株在饥饿条件、高酸碱条件、高盐条件下的
存活率较野生型菌株均提高1倍。
(1)重要医药中间体的生物转化;(2)传统发酵食品
酿造机理与发酵技术传统发酵食(3)发酵食品健康因子分析
及功能评价
本发明属于基因工程技术领域,具体涉及一株大肠
杆菌基因工程菌及利用其生产L‑苏氨酸的方法。
所述基因工程菌是将出发菌株的磷酸烯醇式丙酮酸羧
化酶基因(ppc)的启动子Pppc替换为6‑磷酸葡萄糖脱氢酶基
因(zwf)的启动子Pzwf,从而达到能通过甜菜碱调节其L‑苏
氨酸生产能力的目的。
在发酵过程中通过添加甜菜碱,可以使摇瓶发酵L‑苏
氨酸产量达到50‑55g/L;5L发酵罐产量达到120‑150g/L,糖
酸转化率达到59‑61%。
致力于氨基酸、核苷及其衍生物的高效绿色生物制
造等
本发明提供了一种胞外AA9家族多糖单加氧酶AnLP
MO15g及其应用,所述胞外AA9家族多糖单加氧酶AnLPMO15g
的核苷酸序列如SEQIDNO.1所示。
本发明所述的AnLPMO15g可单独作用于纤维素类底物
,对其糖苷键进行C1位氧化切割产生还原糖,该酶与商品纤
维素酶协同作用,可分别将商品纤维素酶诺维信Ctec2降解
微晶纤维素和草粉的还原糖产量提高96.75%和131.55%。
酿造微生物及其风味物质的代谢与调控、活性干酵
母与特种酵母的开发等
本发明涉及褐黄孢链霉菌重组表达质粒及工程菌与
应用,通过克隆褐黄孢链霉菌纳他霉素生物合成基因簇中的
具有正调控作用的两个基因(pimM和pimE)及外源血红蛋白基
因vgb,成功构建了表达载体pIMEP::pimE::pimM::vgb;
通过带有表达载体pIMEP::pimE::pimM::vgb的大肠杆
菌ETZ与褐黄孢链霉菌的结合转移实验获得了褐黄孢链霉菌
工程菌株;
褐黄孢链霉菌工程菌株因纳他霉素生物合成基因簇中
的调控基因pimM和胆固醇氧化酶基因pimE过表达的叠加效应
,及血红蛋白基因vgb的耐贫氧性能,可提高纳他霉素生物
合成基因簇的转录,从而显著提高纳他霉素的产量。
(1)微生物生长、发育、分化及代谢过程中重要调
控基因的克隆及功能研究;(2)微生物代谢网络的重构与调控
;(3)生物基化学品和生物医药产品的发酵过程工程
本发明提供一种用于L-茶氨酸生产的基因工程菌及
其发酵方法,在大肠杆菌(EscherichiacoliW3110)基因组上
单拷贝来源于T7噬菌体的RNA聚合酶基因T7RNAP,该基因由
木糖启动子控制;双拷贝来源于Methylovorusmays的γ-谷氨
酰甲胺合成酶基因gmas,该基因由T7启动子控制;敲除木糖
操纵子阻遏蛋白基因xylR;敲除琥珀酰CoA合成酶基因sucC
D。
使用本基因工程菌发酵L-茶氨酸的产量可达40g/L,
糖酸转化率可达到25%。
本发明提供的L-茶氨酸生产方法具有原料价格低廉,
周期短,操作简便,绿色环保,产率较高的优点,具有良好
的工业应用价值。
致力于氨基酸、核苷及其衍生物的高效绿色生物制
造等
本发明属于基因工程技术领域,具体涉及一种新型
高效γ~谷氨酰甲胺合成酶以及一株无质粒用于L~茶氨酸生产
的基因工程菌及其构建方法与应用。
本发明提供一株无质粒、以葡萄糖等廉价碳源为底物
从头高效合成L?茶氨酸的基因工程菌,是以大肠杆菌为宿主
,通过在其基因组上整合三拷贝的γ~谷氨酰甲胺合成酶基因
gmas~Mu;单拷贝谷氨酸脱氢酶基因Cgl2079;单拷贝丙酮酸
羧化酶基因Cgl0689;单拷贝柠檬酸合酶基因gltA获得。
通过系统代谢改造后,工程菌能够以葡萄糖为原料从
头合成L?茶氨酸,发酵产量和糖酸转化率均为现有报道的最
高值,5L发酵罐发酵中L~茶氨酸的最高产量可达60g/L,糖
酸转化率可达40%。
致力于氨基酸、核苷及其衍生物的高效绿色生物制
造等
本发明涉及一株白藜芦醇发酵菌及其应用,菌株的
分类命名为沙福芽孢杆菌(Bacillussafensis),保藏单位:
中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏编号
为CGMCCNo.13129,保藏地址:北京市朝阳区北辰西路1号院
3号,保藏日期:2016年10月21日。
还提供一种白藜芦醇发酵菌在发酵白藜芦醇中的应用
。本方法利用微生物转化法直接将虎杖粗药材中的白藜芦醇
苷转化为白藜芦醇,方法简单,转化过程容易控制,转化反
应专一性和特异性较强,便于产品的分离和纯化,可有效提
高白藜芦醇产品的收率和质量,提高产品的附加值。
(1)工业酶制剂的开发及应用;(2)重要工业菌株的
遗传改造;(3)甾体激素类药物的生物转化;(4)益生菌筛选与
功能食品的开发
本发明属于基因工程和酶工程技术领域,具体内容
涉及一种对胰蛋白酶抗性改良的脂肪酶lipY2‑m突变体K36G
/K39T、R63G和K36G/K39T/R63G及其基因和应用。
本发明的三个突变体的胰蛋白酶抗性均有明显提高,
经相同浓度的胰蛋白酶处理后,lipY2‑m的抗胰蛋白酶半衰
期为41.5min,K36G/K39T的抗胰蛋白酶半衰期为43.9min;
R63G的抗胰蛋白酶半衰期为45.7min;组合突变体K36G/K39
T/R63G的抗胰蛋白酶半衰期为46.8min,对胰蛋白酶抗性的
半衰期分别提高了5.8%、10.1%和12%,显示出了在治疗
胰腺功能不全等疾病方面的潜在应用价值。
(1)工业酶制剂的开发及应用;(2)重要工业菌株的
遗传改造;(3)甾体激素类药物的生物转化;(4)益生菌筛选与
功能食品的开发
本发明涉及一种低温木聚糖酶Xyn27及其基因和应
用,提供了一种来源于枝顶孢属菌(Acremoniumsp.)13‑4的
木聚糖酶Xyn27,其氨基酸序列如SEQIDNO.1所示,且本发明
提供了编码上述酶的编码基因Xyn27。
本发明的Xyn27具有以下性质:最适pH7.0,在pH4.0
‑8.0范围内都具有30%以上的相对酶活性;最适温度35℃,
在10℃和0℃还有38.7和10.8%的相对酶活性。
本发明的木聚糖酶是一种新的低温木聚糖酶,可以应
用于饲料和食品等工业,减少能源消耗。
(1)心血管和肿瘤等重大疾病(2)微态健康调控与益
生制品研发
本发明公开了一种高产重油出芽短梗霉菌株及其构
建方法与用途,属于基因工程领域。
本发明通过敲除普鲁兰合成酶基因同时过表达ACL基
因,选育得到的出芽短梗霉重油产量明显提高。
在经过以木糖为碳源发酵7天后,重组菌株重油产量
达到了19.4372g/L,亲本菌株重油产量为10.0325g/L,重组
菌株相比较亲本菌株提高了93.74%。
酿造微生物及其风味物质的代谢与调控、活性干酵
母与特种酵母的开发等
本发明公开了一种产生N‑乙酰氨基葡萄糖的基因工
程菌及其应用,所述基因工程菌利用阿拉伯糖或鼠李糖同时
诱导N‑乙酰氨基葡萄糖合成途径的强化,以及旁路代谢途径
的弱化,实现精准调控。
本发明所构建的大肠杆菌基因工程菌W3110‑GLA‑1(阿
拉伯糖诱导型)、W3110‑GLA‑2(鼠李糖诱导型)以葡萄糖为底
物可高效合成N‑乙酰氨基葡萄糖,在5L发酵罐发酵72h后N‑
乙酰氨基葡萄糖的产量达到168g/L、160g/L,转化率约48%
、47%,具有较强的工业化生产潜力。
致力于氨基酸、核苷及其衍生物的高效绿色生物制
造等
本发明属于遗传育种领域,具体涉及一株具有胁迫
耐受性的简单节杆菌突变菌株及由其构建的基因工程菌。
其中,突变菌株在16%乙醇和20%甲醇冲击条件下的
存活率比出发菌株分别提高了3.74倍和2.10倍;过表达来自
突变菌株的groEL、dnaK、recA、uvrD、katG、sod或treS基
因的工程菌对高浓度有机溶剂的耐受能力均明显提高,并对
盐压力和氧化压力也表现出更高的耐受能力。
上述工程菌应用于甾体C1,2脱氢反应可将体系中乙醇
浓度提高至8-10%,底物CA浓度提高至6-8g/L,产物产量提
高0.41-3.56倍,为后续的耐性机制研究和菌株分子改造与
应用奠定了良好基础。
(1)重要医药中间体的生物转化;(2)传统发酵食品
酿造机理与发酵技术传统发酵食(3)发酵食品健康因子分析
及功能评价
本发明涉及一种棒状杆菌诱导型启动子及含有该启
动子的表达载体与应用。
所述表达载体转化至谷氨酸棒状杆菌获得的5~氨基乙
酰丙酸生产菌株并利用该菌株发酵法生产5~氨基乙酰丙酸。
用本发明获得的启动子构建的表达载体,通过肌醇诱导实现
基因的可控表达,克服了现用诱导剂异丙基~β~D?硫代半乳
糖苷(Isopropylβ~D~Thiogalactoside,IPTG)对菌体细胞生
长的抑制作用以及因其价格高昂造成的生产成本高等不足,
同时具有稳定性等特性。
利用该启动子整合于宿主基因组或将表达载体转化至
宿主谷氨酸棒状杆菌构建获得5?氨基乙酰丙酸生产菌株,其
5~氨基乙酰丙酸产量达到24.2g/L。
致力于氨基酸、核苷及其衍生物的高效绿色生物制
造等
本发明公开了一种高产C6-C10乙基酯的酿酒酵母及
其构建方法与用途,属于生物工程技术领域。
本发明通过在出发菌株中过表达乙醛脱氢酶ALD6和乙
酰辅酶A合成酶ASC1强化乙酰辅酶A的合成、过表达乙酰辅酶
A羧化酶ACC1**强化丙二酸单酰辅酶A、过表达脂肪酸合成酶
FAS1和FAS2强化中链酰基辅酶A,使代谢流更多的流向中链
酰基CoA,进一步外源引入草莓中的醇酰基转移酶基因SAAT
,得到改造菌株C-ald6acs1A*F1F2S。
在发酵的条件下其己酸乙酯的产量为7.53mg/L,是出
发菌株C-ald6acs1A*F1F2的2.72倍,是原始出发株CA己酸乙
酯产量的26.89倍(仅0.27mg/L),而辛酸乙酯和癸酸乙酯的
产量分别是13.65mg/L和13.89mg/L,较原始出发菌CA提高了
9.11倍和7.27倍,对改善酒的风味和提高酒的品质具有潜在
的应用前景。
酿造微生物及其风味物质的代谢与调控、活性干酵
母与特种酵母的开发等
本发明涉及一种稳定表达抗TNF?α单克隆抗体的细
胞表达体系及构建方法和应用,依照细胞密码子偏爱性将抗
TNF?α单克隆抗体的轻、重链编码基因进行优化,构建了以
Bak1基因等做为靶标的抗TNFα人鼠嵌合单克隆抗体同源重组
载体。
同时针对Bak1等靶标基因外显子区域构建具有特异性
切割作用的CRISPR/Case9载体,釆用脂质体转染的方式将两
种载体共同导入中华仓鼠卵巢细胞(CHO)细胞,筛选获得稳
定表达抗TNF?α单克隆抗体的阳性细胞株。
本发明可用于抗TNF?α单克隆抗体的高效生产,该抗
体可用于类风湿性关节炎、强直性脊柱炎等疾病的治疗。
(1)心血管和肿瘤等重大疾病(2)微态健康调控与益
生制品研发
本发明公布了一种在酿酒酵母中高效无痕敲除的方
法,并通过对该无痕基因敲除系统中的正向同源序列、半乳
糖浓度及半乳糖诱导时间进行优化,第二步同源重组的概率
达到6.86×10?4。
以酿酒酵母AY15的单倍体α5为出发菌株,BAT2基因为
靶基因,实现对野生酿酒酵母菌株基因BAT2高效的无痕敲除
,通过白酒发酵实验,改造菌株的正丙醇、异丁醇和异戊醇
含量亲本菌株相比分别降低了20.32%、47.85%和23.14%
,达到了低产高级醇的目的。
该方法可广泛应用于酵母及其他微生物的基因改造,
由于所获得的突变株不残留任何外源基因,可以安全的用于
工业生产,为直接在工业菌株中进行基因敲除提供了有益的
参考。
酿造微生物及其风味物质的代谢与调控、活性干酵
母与特种酵母的开发等
本发明涉及一种高产L?亮氨酸的相关基因及工程菌
构建方法与应用。
⑴将leuA突变基因整合至cgl1135假基因位点,leuA突
变基因见序列1;
⑵将ilvBN突变基因整合至cgl1890假基因位点,ilvB
N突变基因件序列2;
⑶PCP_2928特异性启动子替换柠檬酸合酶原始启动子
,PCP_2928特异性启动子序列见序列3。
采用本发明所提供的技术方案在摇瓶发酵30h可生产
L?亮氨酸32g/L,在5L发酵罐发酵50h左右可生产亮氨酸60g
/L,最大生产强度可达1.5g/(L×h),糖酸转化率为30
%,是目前报道的发酵法生产L?亮氨酸的最高水平。
致力于氨基酸、核苷及其衍生物的高效绿色生物制
造等
本发明公开了一种用于L‑肌氨酸生产的基因工程菌
及构建方法与应用。
基因工程菌是以大肠杆菌为宿主,通过在其基因组上
整合单拷贝亚胺还原酶基因dpkA;单拷贝柠檬酸合酶基因g
ltA;敲除乙醛酸循环抑制基因iclR;敲除苹果酸合酶基因
aceB;单拷贝异柠檬酸裂解酶基因aceA;单拷贝膜结合转氢
酶基因pntAB;敲除2‑酮酸还原酶基因ycdW;单拷贝磷酸烯
醇丙酮酸羧化酶基因ppc;敲除丙酮酸激酶基因pykF获得。
通过系统代谢改造后,工程菌能够以葡萄糖和甲胺为主要原
料合成L‑肌氨酸。
在5L发酵罐发酵30h后L‑肌氨酸的产量可达10g/L。
致力于氨基酸、核苷及其衍生物的高效绿色生物制
造等
本发明属于生物技术领域,具体涉及一株产甲壳素
脱乙酰基酶的马红球菌诱变菌株F6?C7及其应用。
所述甲壳素脱乙酰基酶高产菌株具体为马红球菌(Rh
odococcusequi)F6?C7,保藏编号为CGMCCNo.15723。
该菌株是在原始菌株马红球菌F6的基础上,通过ART
P和紫外复合诱变获得,发酵18?24h后,发酵液中的甲壳素
脱乙酰基酶含量达到3400?3850U/mL,该菌株产甲壳素脱乙
酰基酶的速度极快,是目前报道可生产甲壳素脱乙酰基单位
酶活力最高的菌株,易于大规模培养。
本发明提供了一种新型L‑脯氨酸‑4‑羟化酶,其氨
基酸序列如SEQIDNo.2所示,来源于Micromonosporasp.CNB
394。
本发明还提供一种高效表达上述L‑脯氨酸‑4‑羟化酶
,从头合成高产反式‑4‑羟基‑L‑脯氨酸的基因工程菌E.col
iHYP,该基因工程菌具有遗传稳定性好和发酵产酸能力较强
的优势,不含质粒。
利用基因组表达上述新型L‑脯氨酸‑4‑羟化酶,以葡
萄糖等廉价碳源为底物从头高效合成反式‑4‑羟基‑L‑脯氨酸
,发酵42h反式‑4‑羟基‑L‑脯氨酸产量高达51g/L,具有很好
的工业应用前景。
致力于氨基酸、核苷及其衍生物的高效绿色生物制
造等
本发明属于酶的基因工程技术领域,具体涉及一种
磷脂酶D突变体及其制备与应用。
其技术方案是利用重组DNA技术对野生型磷脂酶D基因
进行定点突变,得到活力较高的磷脂酶D基因,然后将高活
力磷脂酶D基因在枯草芽孢杆菌表达系统、毕赤酵母表达系
统(包括毕赤酵母游离表达系统和毕赤酵母细胞表面展示系
统)中表达,得到产高活力磷脂酶D的重组菌株。
表达后,检测高活力磷脂酶D的比酶活较野生型磷脂
酶D提高38‑140%,高活力磷脂酶D在枯草芽孢杆菌表达系统
、毕赤酵母表达系统、毕赤酵母表面展示系统内发酵酶活最
高值分别为36.8U/ml、48.1U/ml、140.2U/(g·细胞干
重)。
(1)工业酶制剂的开发及应用;(2)重要工业菌株的
遗传改造;(3)甾体激素类药物的生物转化;(4)益生菌筛选与
功能食品的开发
本发明公开了一种提高外源碱性蛋白酶表达量的信
号肽突变体及其构建方法与用途,属于基因工程技术领域。
所述突变体是将来源于芽孢杆菌的Sec途径的信号肽的C端第
?1位和/或第?3位氨基酸突变为丙氨酸,即将C端的最后三位
氨基酸序列突变为AXA或者在信号肽C端后增加氨基酸序列A
XA,所述X为任意氨基酸。
本发明构建方法简单易行,适用于枯草芽孢杆菌系统
,信号肽突变后的碱性蛋白酶表达量均高于未突变体。
本发明为介导枯草芽孢杆菌表达系统中异源碱性蛋白
酶基因的表达奠定基础,有效推动了碱性蛋白酶的高效表达
及工业化生产。
(1)工业酶制剂的开发及应用;(2)重要工业菌株的
遗传改造;(3)甾体激素类药物的生物转化;(4)益生菌筛选与
功能食品的开发
本发明公开了一种提高异源蛋白分泌量的信号肽突
变体及其用途,属于基因工程技术领域。
本发明中的信号肽突变体是将来源于革兰氏阳性菌S
ec途径的信号肽N区的带电荷氨基酸进行定点突变,使N区氨
基酸的电荷密度为0.2~0.8之间;对所述信号肽H区进行突
变,使H区的氨基酸疏水性在0~70之间;对所述信号肽C区
的氨基酸进行定点突变,使C区最后三位氨基酸突变为丙氨
酸?任意氨基酸?丙氨酸。
本发明可以有效提高异源蛋白在微生物宿主中的分泌
量,有效推动了目的蛋白的高效表达及工业化生产。
(1)工业酶制剂的开发及应用;(2)重要工业菌株的
遗传改造;(3)甾体激素类药物的生物转化;(4)益生菌筛选与
功能食品的开发
本发明涉及一种含PEG查尔酮衍生物,通过查尔酮
衍生物1与4‑硝基苯基氯甲酸酯反应得到氨基甲酸酯,再与
PEG偶联生成含PEG查尔酮衍生物CompoundA。
本发明含PEG查尔酮衍生物CompoundA具有抗非酒精性
脂肪肝炎活性,可以用于非酒精性脂肪肝炎治疗,可应用于
制备抗非酒精性脂肪肝炎药物中。
(1)药物合成方向(2)活性评价及机制研究方向(3)
疫苗、检测试剂等产品开发方向
本发明属于酶的基因工程技术领域,涉及一种来源
于解淀粉芽孢杆菌的新型漆酶及其基因、制备方法与应用。
其技术方案是利用分子生物学手段和基因工程技术,通过菌
种筛选获得一株能够产生漆酶的解淀粉芽孢杆菌,通过PCR
技术扩增出该新型漆酶的基因,然后将该新型漆酶基因,分
别在枯草芽胞杆菌表达系统、解淀粉芽胞杆菌表达系统和地
衣芽胞杆菌表达系统中进行表达,分别得到枯草芽胞杆菌高
稳定性漆酶重组菌株、解淀粉芽胞杆菌高稳定性漆酶重组菌
株和地衣芽胞杆菌高稳定性漆酶游离表达重组菌株,实现新
型漆酶的制备。
同时该新型细菌漆酶在蛋白交联、染料脱色、造纸方
面有较好的作用。
(1)工业酶制剂的开发及应用;(2)重要工业菌株的
遗传改造;(3)甾体激素类药物的生物转化;(4)益生菌筛选与
功能食品的开发
本发明提供一种同步高产L‑色氨酸与L‑缬氨酸的大
肠杆菌基因工程菌及其用途。
所述基因工程菌是在大肠杆菌的基因组上,将色氨酸
操纵子的启动子替换为Ptrc启动子的同时引入trpE(S40F)
突变;将由Ptrc启动子控制的aroG(S180F)基因整合至ty
rR位点;将由Plac启动子控制的serA(H344A,N364A)基因
整合至yjiV假基因位点;将由Plac启动子控制的glnA基因整
合至ycjV假基因位点;再将Ptrc启动子控制的枯草芽孢杆菌
alsS基因整合至yghx假基因位点获得。
利用该菌株进行摇瓶发酵可在22‑28h内积累L‑色氨酸
达10‑14g/L,同时缬氨酸积累量达5‑7g/L,总产酸能力比色
氨酸生产菌株提高了50%左右,同时菌体OD600相差不大,
不存在生长问题,但单位菌体产酸能力明显提高了120%,
大大提高了碳源和细胞的有效利用。
致力于氨基酸、核苷及其衍生物的高效绿色生物制
造等
本发明属于酶的基因工程技术领域,涉及一种来源
于阿耶波多氏芽孢杆菌的新型酪氨酸酶及其基因、工程菌和
制备方法。
其技术方案是利用分子生物学手段和基因工程技术,
通过菌种筛选获得一株能够产生酪氨酸酶的阿耶波多氏芽孢
杆菌,通过PCR技术扩增出该新型酪氨酸酶的基因,然后将
该新型酪氨酸酶基因,分别在枯草芽胞杆菌表达系统、地衣
芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌系统中进行表达,获得重组菌株
,实现新型酪氨酸酶的制备。
同时该新型细菌酪氨酸酶在进行蛋白交联、检测酚类
化合物等工业上有较好的作用。
(1)工业酶制剂的开发及应用;(2)重要工业菌株的
遗传改造;(3)甾体激素类药物的生物转化;(4)益生菌筛选与
功能食品的开发
本发明属于酶的基因工程技术领域,具体涉及一种
高活力谷氨酰胺转氨酶突变体及其制备方法。
通过分子生物学技术手段获得短小芽孢杆菌(Bacil
luspumilus)TCCC11568野生型的谷氨酰胺转氨酶基因,利
用易错PCR技术对野生型谷氨酰胺转氨酶基因进行随机突变
,通过高通量筛选得到高活力谷氨酰胺转氨酶突变体BPTGM
及其编码基因bptgm,并实现了其在枯草芽孢杆菌、地衣芽
孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌中的高效表达,进一步通过发酵、
提取等技术获得高活力谷氨酰胺转氨酶。
(1)工业酶制剂的开发及应用;(2)重要工业菌株的
遗传改造;(3)甾体激素类药物的生物转化;(4)益生菌筛选与
功能食品的开发
本发明属于酶的基因工程技术领域,涉及一种来源
于解淀粉芽孢杆菌的新型磷脂酶A2及其基因、工程菌和制备
方法。
其技术方案是利用分子生物学手段和基因工程技术,
通过菌种筛选获得一株能够产生磷脂酶A2的解淀粉芽孢杆菌
,通过PCR技术扩增出该新型磷脂酶A2的基因,然后将该新
型磷脂酶A2基因,分别在枯草芽孢杆菌表达系统、地衣芽孢
杆菌和解淀粉芽孢杆菌系统中进行表达,获得重组菌株,实
现新型磷脂酶A2的制备。
同时涉及该新型磷脂酶A2在磷脂改性如油脂脱胶、合
成sn‑2位特定酰基磷脂方面的应用。
(1)工业酶制剂的开发及应用;(2)重要工业菌株的
遗传改造;(3)甾体激素类药物的生物转化;(4)益生菌筛选与
功能食品的开发
本发明属于生物工程技术领域,具体涉及一种碱性
蛋白酶突变体及其基因、工程菌、制备方法和应用。
本发明通过提取克劳氏芽孢杆菌基因组DNA,经PCR扩
增得到野生型碱性蛋白酶基因序列,将扩增得到的野生型碱
性蛋白酶基因通过易错PCR进行随机突变,通过高通量筛选
后获得了若干个高活力碱性蛋白酶基因,再将这些高活力碱
性蛋白酶基因进行DNA改组,通过筛选后获得八个更高活力
的碱性蛋白酶突变体基因。
将这八个突变体基因构建重组载体并在枯草芽孢杆菌
、解淀粉芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、克劳氏芽孢杆菌中成功
表达,得到产酶活力提高的重组菌株,进一步通过发酵工艺
优化获得新型碱性蛋白酶。
(1)工业酶制剂的开发及应用;(2)重要工业菌株的
遗传改造;(3)甾体激素类药物的生物转化;(4)益生菌筛选与
功能食品的开发
本发明属生物技术领域,主要涉及一株具有抑藻活
性的枯草芽孢杆菌斯氏亚种菌株及其在抑制和预防虾蟹养殖
塘蓝藻水华方面的应用。
所述菌株具体为枯草芽孢杆菌斯氏亚种(Bacilluss
ubtilissubsp.spizizenii)TK812,该菌株于2020年11月3
日保存于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,
保藏编号为:CGMCCNO.20996。
本发明中首次采用枯草芽孢杆菌斯氏亚种来防治蓝藻
水华,所用枯草芽孢杆菌斯氏亚种分离自自然界,无基因修
饰,无二次污染威胁;且本发明提供的菌剂中不含防腐剂,
化学添加剂,无化学污染威胁,成本低廉,应用前景广阔。
(1)工业酶制剂的开发及应用;(2)重要工业菌株的
遗传改造;(3)甾体激素类药物的生物转化;(4)益生菌筛选与
功能食品的开发
本发明公开了一株基因工程构建发酵生产苹果酸的
重组黑曲霉菌株及应用。
它是以黑曲霉CGMCCNo.10142为出发菌株,经基因工
程构建一株发酵高产苹果酸产量的黑曲霉菌株CGMCCNo.124
79。
将原始黑曲霉的TCA循环中的柠檬酸合酶cs和高柠檬
酸合酶hcs基因进行敲除,降低柠檬酸产量。
将草酰乙酸水解酶oahA进行敲除,减少草酸的形成。
同时将原始黑曲霉四碳二羧酸转运蛋白dct基因和米曲霉CG
MCCNo.3042苹果酸转运蛋白C4T318基因和丙酮酸羧化酶pc基
因整合到黑曲霉基因组上得到重组黑曲霉菌株,能够发酵积
累大量苹果酸。
本发明获得的黑曲霉菌株具有生产苹果酸的能力并且
杂酸比较少,产量比现有菌株有较大幅度的提高。
(1)重要化学品和功能物质的生物合成与调控机制
;(2)益生菌分离筛选及其发酵微生物饲料;(3)食品生物加工
过程的安全检测与控制技术。
本发明涉及一种低溶氧条件下高产有机酸的黑曲霉
(Aspergillusniger)基因工程菌株,所述基因工程菌株的
构建步骤如下:
步骤1,构建异源表达vhb基因质粒;所述基因vhb序
列片段由黑曲霉3?磷酸甘油脱氢酶基因启动子PgpdA控制;
步骤2,异源表达vhb基因菌株的获得,即得低溶氧条件下高
产有机酸的黑曲霉(Aspergillusniger)基因工程菌株。
本发明基于黑曲霉产生有机酸的天然特性,通过遗传
重组改造黑曲霉的生理特性,获得了一种黑曲霉基因工程菌
株,经过实验证实,该黑曲霉基因工程菌株在低溶氧情况下
生产有机酸的能力显著提升,为微生物发酵法制备有机酸提
供了优良菌种。
(1)微生物生长、发育、分化及代谢过程中重要调
控基因的克隆及功能研究;(2)微生物代谢网络的重构与调控
;(3)生物基化学品和生物医药产品的发酵过程工程
本发明提供一种5α‑还原酶突变体,通过定点突变
改造的5α‑还原酶获得5α‑还原酶突变体,构建其基因工程菌
并应用在高效催化5α‑AD生产中的应用。
定点突变改造的5α‑还原酶是将第187位酪氨酸突变为
苯丙氨酸,将5α‑还原酶突变体重组质粒电转至分枝杆菌中
进行异源表达,再对其酶活性和生产效率进行测定。
发现5α‑还原酶突变体的分枝杆菌基因工程菌酶活力
提高了2.3倍,其催化效率提高了22.8%,对5α‑AD的生产由
原来的1.45g/L提高到了1.78g/L。
将5α‑还原酶突变体作为重要甾体药物中间体生产的
关键酶,可以明显提高生物转化的效率和产品的得率。
(1)重要医药中间体的生物转化;(2)传统发酵食品
酿造机理与发酵技术传统发酵食(3)发酵食品健康因子分析
及功能评价
本发明涉及一种铜绿假单胞菌噬菌体K8假定蛋白G
P075,其核苷酸序列为SEQNo.1,其氨基酸序列为SEQNo.10
。
本假定蛋白GP075发生突变,突变后的蛋白具有结构
蛋白的功能,该类噬菌体突变株在原识别脂多糖的基础上,
增加了额外的受体识别蛋白,可识别脂多糖O‑抗原缺陷型宿
主细胞或者只含有核心寡糖结构(coreoligosaccharides)
的宿主细胞,同时具有更宽的宿主范围、更强的裂解及吸附
宿主细胞的能力,有望应用于噬菌体制剂,防治铜绿假单胞
菌引起的各种感染。
(1)噬菌体分离鉴定、噬菌体制剂及应用、噬菌
体感染机制等研究;(2)微生物致病性与耐药性分子机制
、多种环境微微生物生态分析及应用研究;(3)发酵食品
微生物菌群分析及工业菌株的代谢研究。
本发明涉及一种应用于筛选生物被膜抑制剂的新型
报告基因系统。
本申请证明bsrA基因能够抑制铜绿假单胞菌生物被膜
的形成,其编码基因在细菌中过表达,能够显著抑制生物被
膜的产量。
因此,以该基因为标记,构建一种新型报告基因系统
,筛选能够激活标记基因表达的小分子化合物,后者能够从
基因水平对生物被膜的合成进行抑制,有助于解决由生物被
膜引起的持续性感染、抗生素耐药性。
同时通过研究该基因抑制生物被膜形成的机制能过更
好的解决食品加工行业中微生物生物膜形成机制以及生物被
膜的抑制和去除问题。
(1)噬菌体分离鉴定、噬菌体制剂及应用、噬菌
体感染机制等研究;(2)微生物致病性与耐药性分子机制
、多种环境微微生物生态分析及应用研究;(3)发酵食品
微生物菌群分析及工业菌株的代谢研究。
本发明涉及基因工程技术领域,尤其是一种基于复
合碳源代谢分工产N‑乙酰氨基葡萄糖的基因工程菌及其应用
。
通过构建强化N‑乙酰氨基葡萄糖合成途径,并敲除6
‑磷酸果糖激酶基因,定向点突变甘油激酶表达基因,对甘
油葡萄糖复合碳源的利用进行了代谢分工,使葡萄糖主要用
于目标产物N‑乙酰氨基葡萄糖的生产,甘油主要用于细胞生
长,以提高N‑乙酰氨基葡萄糖的合成效率。
混合碳源培养基摇瓶发酵48h后N‑乙酰氨基葡萄糖的
产量最高达到107.8g/L,复合碳源转化率最高达到49%,相
比于葡萄糖利用菌株,产量提升了151.7%,转化率提升了
60.2%,具有较强的工业化生产潜力。
致力于氨基酸、核苷及其衍生物的高效绿色生物制
造等
本发明提供一株高效稳定生产L‑瓜氨酸的基因工程
菌株CIT4,该菌株是以大肠杆菌为宿主,首先使宿主缺失精
氨基琥珀酸合酶活性,以阻断L‑瓜氨酸降解为精氨酸琥珀酸
;
还在宿主基因组上整合了编码大肠杆菌精氨基琥珀酸
合酶的基因argG,并由色氨酸启动子Ptrp进行表达调控;
还使宿主缺失乙酰鸟氨酸脱乙酰基酶活性;
还在宿主基因组上整合了谷氨酸棒杆菌编码谷氨酸乙
酰基转移酶的基因argJ,以此加强由谷氨酸合成乙酰谷氨酸
过程中的代谢流量;
还在宿主基因组上整合了枯草芽孢杆菌突变株A260编
码氨甲酰磷酸合成酶两个亚基的基因pyrAA、pyrAB,以解除
精氨酸对氨甲酰磷酸合成酶的反馈抑制,提高前体物质氨甲
酰磷酸的供应。
致力于氨基酸、核苷及其衍生物的高效绿色生物制
造等
本发明涉及一种具有抗宫颈癌作用的乳酸片球菌,
所述乳酸片球菌的名称为HAO2018,分类名称为Pediococcu
sacidilactici,保藏编号为:CGMCCNo.16658,保藏日期:
2018年10月30日,北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏单
位:中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心。
本发明乳酸片球菌可以抑制宫颈癌HeLa细胞增殖,引
起HeLa细胞的凋亡,抑制人乳头瘤病毒HPVE6、E7蛋白的表
达,抑制Hela细胞中组蛋白的乙酰化修饰。该菌株有很好的
抑制宫颈癌细胞的能,所述的乳酸片球菌用于制备抑制宫颈
癌的发酵产物,具有非常广泛的应用前景。
乳酸片球菌活菌和灭活菌都有抗癌作用
(1)心血管和肿瘤等重大疾病(2)微态健康调控与益
生制品研发
本发明涉及一株具有优良酒精耐受能力的植物乳杆
菌,所述植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)的名称为
:LTJ12,分类名称为:植物乳杆菌,保藏编号为:CGMCCN
o.20086,保藏日期:2020年6月15日,北京市朝阳区北辰西
路1号院3号,保藏单位:中国微生物菌种保藏管理委员会普
通微生物中心。
本发明的植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)来
源于传统的发酵食品白酒发酵过程中的酒醅,属于公认安全
的可用于食品的菌种。
本发明植物乳杆菌具有优良的酒精耐受能力,该菌株
是白酒酒醅中的优势菌株,具有很强的酒精耐受能力。
(1)心血管和肿瘤等重大疾病(2)微态健康调控与益
生制品研发
本发明涉及一株具有优良抗酒精胁迫能力的乳酸片
球菌,所述乳酸片球菌(Pediococcusacidilactici)的名
称为:LTJ28,分类名称为:乳酸片球菌,保藏编号为:CG
MCCNo.20087,保藏日期:2020年6月15日,北京市朝阳区北
辰西路1号院3号,保藏单位:中国微生物菌种保藏管理委员
会普通微生物中心。
本发明乳酸片球菌(Pediococcusacidilactici)来
源于传统的发酵食品白酒发酵过程中的酒醅,属于公认安全
的可用于食品的菌种。
本发明乳酸片球菌具有优良的抗酒精胁迫能力,该菌
株是白酒酒醅中的优势菌株,具有很强的抗酒精胁迫能力。
(1)心血管和肿瘤等重大疾病(2)微态健康调控与益
生制品研发
关节性疾病是人类常见的骨性疾病,目前除了药物
外,主要以硫酸软骨素和氨基葡萄糖辅助治疗。本项目以鸡
、猪、牛以及水产软骨为原料,通过复合酶解、分子筛析、
真空干燥等系列技术,开发速溶型口服可吸收的小分子胶原
蛋白肽和粘多糖复合物,从而达到补充软骨和骨生产发育必
需营养与活性物质,减少患者炎症和病痛,提高患病人群骨
质的目的。该产品以普通食品类别即可上市销售,成本低,
附加值高,具有显著的经济效益和社会效益。该技术已取得
知识产权和成果情况简介:本技术已发表论文数篇,取得系
列相关专利5项。技术成果的市场前景简述:胶原蛋白肽是
人体成分的主要组成成分之一,可以帮助人体维持蛋白质的
平衡,有利于组织结构的重新修复。全球胶原蛋白肽类下游
产品类型越来越多,全球胶原蛋白肽市场规模不断增长,2
021年,全球胶原蛋白肽市场规模已超过40亿元。投资该技
术成果所需要的规模、条件等:本项目所需投资500万元,
主要建筑为标准化厂房、仓储库房、配电房等,建筑面积7
000平米左右,年产量约为1500吨。
动物源性产品(肉蛋奶羽骨血内脏)的开发和深加
工,以及对功能活性物质的提取加工和机理研究。
关节性疾病(老年退行性骨关节病和风湿性及类风
湿关节炎)是人类常见的骨性疾病,目前除了药物外,主要
以硫酸软骨素和氨基葡萄糖辅助治疗。
近年来研究表明,软骨中Ⅱ型胶原蛋白及酸性粘多糖
具有显著的疗效作用。本项目以鸡、猪、牛以及水产软骨为
原料,通过复合酶解、分子筛析、真空干燥等系列技术,开
发速溶型口服可吸收的小分子胶原蛋白肽和粘多糖复合物,
从而达到补充软骨和骨生产发育必需营养与活性物质,减少
患者炎症和病痛,提高患病人群骨质的目的。
该产品以普通食品类别即可上市销售,成本低,附加
值高,具有显著的经济效益和社会效益。
动物源性产品(肉蛋奶羽骨血内脏)的开发和深加
工,以及对功能活性物质的提取加工和机理研究。
以β-D-半乳糖和D-果糖为初始原料通过糖基化偶联
反应高效制备异构乳糖的结构类似物(1-O-β-D-吡喃型半乳
糖基-D-果糖,3-O-β-D-吡喃型半乳糖基-D-果糖)。经过活
性试验,得出3-O-β-D-吡喃型半乳糖基-D-果糖和1-O-β-D-
吡喃型半乳糖基-D-果糖的益菌活性均高于异构乳糖。
该技术已取得知识产权和成果情况简介(不超过100
字):发表SCI论文1篇。Zhu,Z.Y.,Cui,D.,Gao,H.,Dong,F
.-Y.,Liu,X.,Liu,F.,L.,Chen,Zhang,Y.(2016).Efficient
synthesisandactivityofbeneficialintestinalfloraoftw
olactulose-derivedoligosaccharides.EuropeanJournalo
fMedicinalChemistry,114,8-13.。
技术成果的市场前景简述:异构乳糖甜度较蔗糖低,
对肠道内的有益菌群有较强的增殖作用,它广泛应用于婴幼
儿奶粉和食品中。本技术D-果糖和β-D-半乳糖为实验原料,
通过采用糖基化偶联的方法制备出了两种益菌活性均高于异
构乳糖的异构乳糖结构类似物(3-O-β-D-吡喃型半乳糖基-
D-果糖和1-O-β-D-吡喃型半乳糖基-D-果糖)。糖苷类物质
作为重要的生物功能分子,现已在制药、食品、化学工业中
得到广泛的应用。
而大多数糖苷类物质在动植物体内含量很少,高效制
备这些有特殊生物活性的物质的方法就很好的解决了糖苷类
物质含量少的问题,因此对某些简单易获得的,自然界大量
存在的化合物进行糖基化修饰从而获得大量的糖苷类药物中
间体具有很广阔的研究前景。
投资该技术成果所需要的规模、条件等:食品、生物
医药等领域中小企业或初创企业。
益生菌辅助PD-1抑制剂抗肿瘤的研究受到广泛关注
,筛选及鉴定具有增强PD-1抑制剂抗肿瘤效果的益生菌具有
重要的理论意义和应用价值。
本技术发现,国家新食品原料马乳酒样乳杆菌ZW18可
通过调节动物肠道微生态,增强PD-1抗体对黑色素瘤的治疗
作用。ZW18联合PD-1抑制剂为特医食品辅助肿瘤免疫治疗提
供了可能。
该技术已取得知识产权和成果情况简介(不超过100
字):目前该技术已发表SCI论文1篇,中文核心论文1篇,
申请中国专利1件。
技术成果的市场前景简述:癌症是目前影响范围最广
、设计人群最多的疾病,且近年来呈现年轻化、多样化发展
趋势,严重困扰了病人生命健康及家庭的生活质量。PD-1抗
体是目前新兴的肿瘤治疗方法,但普遍存在效率低的问题。
本技术将益生菌联合PD-1抗体用于治疗肿瘤,能显著增强其
抗肿瘤效果,具有广泛的应用市场。
投资该技术成果所需要的规模、条件等:100平米实
验室,配套超净工作台、细菌培养箱、发酵罐、冷冻干燥机
等设备,总投资约200万人民币。
技术成果的市场前景简述:癌症是目前影响范围最
广、设计人群最多的疾病,且近年来呈现年轻化、多样化发
展趋势,严重困扰了病人生命健康及家庭的生活质量。PD-
1抗体是目前新兴的肿瘤治疗方法,但普遍存在效率低的问
题。本技术将益生菌联合PD-1抗体用于治疗肿瘤,能显著增
强其抗肿瘤效果,具有广泛的应用市场。
目前该技术已发表SCI论文1篇,中文核心论文1篇
,申请中国专利1件。
随着我国人口老龄化的发展,AD、PD等神经退行性
疾病严重困扰了广大中老年人的身心健康和家庭幸福,已成
为我国重大民生问题。
理性调节和维持肠道稳态,是预防和改善神经退行性
疾病的有效手段。本技术开发了多种抗神经退行性疾病的特
异性益生菌及相关益生元、后生元,从淀粉样蛋白沉积、神
经炎症、肠道微生态等方面详细解析了内在作用机制,并阐
述了其作用的量效关系。本技术对于开发缓解神经性疾病的
特医益生食品具有重要意义。
投资该技术成果所需要的规模、条件等:100平米实
验室,配套超净工作台、细菌培养箱、发酵罐、冷冻干燥机
等设备,总投资约200万人民币。
技术成果的市场前景简述:目前世界范围内约有6
000万老年人患有神经退行性疾病,我国患病人数已超过15
00万,不仅严重困扰了广大中老年人的身心健康,也给其家
庭造成重大经济负担和生活压力,已成为我国重大的民生问
题。化学药物价格昂贵且有副作用,益生菌及附属产品具有
成本低、对健康友好、大众可接受度高等优点,可广泛应用
于食品、饮料、药品等各种产品中。
目前该技术已发表SCI论文1篇,中文核心论文1篇
,申请中国专利4件。
发酵食品与益生菌资源开发与应用研究;主要采用
生物技术在乳酸菌、酵母菌、食用真菌等微生物资源的开发
方面进行基础性研究,同时,在发酵乳制品、发酵果蔬、发
酵豆制品发酵食品方面进行应用性研究。
膳食纤维因能够有效预防和缓解多种慢性病而越来
越受到人们的关注。
项目以“精准营养”为导向,在研究不同年龄和不同
类型国人的肠道菌群的基础上,集合高效分离和功能验证为
一体,通过定制化生产针对二型糖尿病、肥胖和肠胃疾病等
慢性病人群的低GI膳食补充剂,打造可调节肠道菌群、改善
胃肠消化吸收能力、适合不同年龄和不同类型国人肠道的新
型膳食纤维系列产品。
技术成果的市场前景简述:该技术成果:
(1)能够更好的实现精准营养,预防和缓解特定人
群胃肠消化吸收能力差、胃动力不足等问题,为慢性疾病患
者带来更多健康饮食选择,市场前景广阔;
(2)顺应“大健康”的时代潮流,推动复合益生菌
和膳食纤维系列产品的开发,丰富其多样性,改善其功能性
;
(3)为膳食纤维有益人体健康提供理论依据。投资
该技术成果所需要的规模、条件等:具备食品行业资质,专
项资金用于研发,设备齐全、原料充足等。
获得国家自然基金3项,申请专利3项,发表基础研
究论文60篇;已试制出公斤级样品。
以红曲系列产品研究为代表,运用现代生物技术手
段,提升传统发酵食品现代酿造技术和促进传统产业升级,
研发新型功能食品。
溃疡性结肠炎作为炎性肠病的一种,近年来发病率
显著上升,但作用机制研究及针对性治疗药物较少。本成果
构建小鼠急、慢性结肠炎模型,通过结直肠大体形态、组织
病理学分析、炎性因子等检测槲皮素、芹菜素等药食同源化
合物的抗炎性肠病的活性,并对肠道菌群及短链脂肪酸等代
谢产物检测,证明了其对溃疡性结肠炎有较好的治疗效果。
在上述研究基础上制备的摆在有效成分的肠溶改性壳聚糖-
海藻酸钠纳米粒在肠道中具有更好地靶向控释效果。
该技术已取得知识产权和成果情况简介(不超过100
字):该技术论文及专利正在申请中。将药食同源化合物等
功能因子作为食品添加剂补充到针对炎性肠病的膳食营养制
剂中,改善炎性肠病患者的营养补充,缓解肠道炎症。
技术成果的市场前景简述:炎性肠病患者常见进食诱
发腹痛、腹泻、梗阻和出血等胃肠道症状,造成患者恐惧进
食,导致摄入不足;肠道病变及微生态失调导致消化不良;
肠道病变及微生态失调导致营养吸收障碍;由于肠黏膜炎症
等原因导致营养物质丢失增加;炎症导致高分解代谢;药物
影响食物的消化吸收和代谢等严重的营养障碍。IBD患者的
营养治疗除了纠正营养不良和预防营养风险外,还具有诸多
功能性的治疗作用。因此,营养治疗是IBD临床治疗的重要
内容,甚至可作为部分患者的一线治疗。在营养治疗的基础
上增加功性能活性因子,可增加肠内营养制剂的治疗效果,
同时保证低毒高效的靶向精准递送。
投资该技术成果所需要的规模、条件等:
以研发新型功能食品、特医食品、保健药品等为主的
中小型企业。
炎性肠病患者常见进食诱发腹痛、腹泻、梗阻和出
血等胃肠道症状,造成患者恐惧进食,导致摄入不足;肠道
病变及微生态失调导致消化不良;肠道病变及微生态失调导
致营养吸收障碍;由于肠黏膜炎症等原因导致营养物质丢失
增加;炎症导致高分解代谢;药物影响食物的消化吸收和代
谢等严重的营养障碍。IBD患者的营养治疗除了纠正营养不
良和预防营养风险外,还具有诸多功能性的治疗作用。因此
,营养治疗是IBD临床治疗的重要内容,甚至可作为部分患
者的一线治疗。在营养治疗的基础上增加功性能活性因子,
可增加肠内营养制剂的治疗效果,同时保证低毒高效的靶向
精准递送
天然产物、生物活性物质功能及机理研究;“食品
添加剂与功能配料生产和应用技术”、“天然活性物质及其
营养调控”,从食品添加剂的绿色制造和营养功能两方面提
高食品质量与安全水平;
溃疡性结肠炎作为炎性肠病的一种,近年来发病率
显著上升,但作用机制研究及针对性治疗药物较少。
本研究构建DSS诱导的小鼠慢性结肠炎模型,通过结
直肠大体形态、组织病理学分析、炎性因子等检测槲皮素、
芹菜素等的抗炎性肠病的活性,并对肠道菌群及短链脂肪酸
等代谢产物检测,证明了槲皮素、芹菜素对溃疡性结肠炎有
较好的治疗效果。
槲皮素对溃疡性结肠炎小鼠疾病活动指数和结直肠长
度的影响
槲皮素对溃疡性结肠炎小鼠结直肠大体形态的影响
PLGA多孔微球模式图
在上述研究基础上制备槲皮素肠溶聚乳酸-羟基乙酸
共聚物(PLGA)纳米粒在肠道中具有更好地控释效果。
槲皮素对溃疡性结肠炎小鼠疾病活动指数和结直肠长
度的影响。
槲皮素对溃疡性结肠炎小鼠结直肠大体形态的影响。
PLGA多孔微球模式图。
背景概述他克莫司(Tacrolimus),又名FK506,
是从链霉菌属中分离出的发酵产物,是一种大环内酯类抗生
素,是一类以抑制钙调磷酸酶为作用特点的免疫抑制剂,用
于抑制器官移植的免疫排斥。为一种强力的新型免疫抑制剂
,主要通过抑制白介素-2(IL-2)的释放,全面抑制T淋巴细
胞的作用,较环孢素(CsA)强100倍。
市场前景作为肝、肾移植的一线用药,已在日本、美
国等14个国家上市。临床实验表明,其在心、肺、肠、骨髓
等移植中应用有很好的疗效。同时FK506在治疗特应性皮炎
(AD)、系统性红斑狼疮(SLE)、自身免疫性眼病等自身
免疫性疾病中也发挥着积极的作用。目前他克莫司原料的市
场售价在20,000元/KG左右,具有良好的开发前景。
成果描述本成果筛选获得一株高产他克莫司的菌株,
筑波链霉菌(Streptomycestsukubaensis),以廉价易得的
培养基组分,建立了高强度积累他克莫司的液体深层发酵工
艺,摇瓶发酵液中他克莫司的积累量超过300mg/L,完成了
5L发酵罐小试工艺,上罐发酵产量可达600mg/L以上。建立
了他克莫司的浸提工艺及定量检测方法,工艺简便,不仅生
产的安全性高而且产品的安全性高,适合于他克莫司的规模
化生产。
本成果由于菌种、发酵原料提取方案均为不涉及有毒
物质,因而具有较高的安全性,且高浓度废水的排放少。成
果拟申请中国发明专利1项。预计从菌种、发酵、浸提、纯
化等方面形成完整的专利保护。
以红曲系列产品研究为代表,运用现代生物技术手
段,提升传统发酵食品现代酿造技术和促进传统产业升级,
研发新型功能食品。
1.以小麦麸皮为原料开发可溶性戊聚糖和不溶性膳
食纤维,前者具有显著的抗氧化、降脂功能,后者有良好的
改善肠道环境、通便的功能,均可作为特殊保健功能食品的
原料。小麦胚芽则因富含微量矿物元素、维生素、生物酶等
功能性成分而被称为“天然营养宝库”,是生产高档保健食
品的宝贵资源,项目解决了小麦胚的稳定化和活性保持技术
,开发即食麦胚片。
2.产业化条件或接产条件:挤压喷雾设备(自有专利
技术)、气流干燥机组;生物反应器、滚筒干燥机、粉碎机
、胶体磨、轧片机、包装机等。
总投资约650万,年利润约300万元。
包括主要技术内容、授权申请专利情况、经济社会
价值等。
不良的生活方式和过多的能量供应是导致肥胖发病率
显著增加的重要因素。肥胖是撬动心血管疾病、糖尿病、哮
喘、非酒精性脂肪肝和骨关节炎癌症等发生的一个重要“支
点”,开发功能性减肥食品,控制体重增长,尤其是有效降
低内脏脂肪堆积,可有效遏制甚至逆转肥胖相关疾病的发展
及由此增加的社会和家庭经济负担。
经细胞实验(HepG2:6ug/ml)和动物实验(仓鼠:2
0mg/kg口服饲喂)证实:红曲发酵产品中的红曲黄素C显著
抑制油酸造模的HepG2细胞的甘油三酯蓄积;能够有效预防
高脂饮食导致的仓鼠体重增加、外周脂肪堆积、血液和肝脏
TC和TG的蓄积。可作为功能因子开发用于预防和辅助治疗因
肥胖引发的脂代谢异常及其相关的代谢综合症的第三代功能
食品。
已申请国家发明专利两项(申请号:201911338798.
X,20191134059-09.X)。采用专利红曲菌(保藏编号为CGM
CCNo.18578)固态发酵的红曲产品中MC含量达10mg/g以上,
具备开发调控脂代谢异常相关功能食品、功能配料和作为药
品原料的应用前景。
卤虫是一种能在高原、高海拔、昼夜温差大及高盐
(15-20%)环境下生存的小型甲壳动物,是研究极端环境
适应的良好材料;它存在两种生殖方式、两种繁殖方式以及
两种胚胎形式等生命现象,是研究特殊生命特征和生理过程
的理想实验动物。卤虫有休眠卵孵化简单,个体生殖周期短
(1个月左右),易于在实验室内开展大量培养和实验操作
,且培养不受季节限制和成体透明等优点,常用于发育生物
学、遗传学、癌症医学和环境毒理学等研究。因此,开展卤
虫基因组测序研究及建立相应的实验生物学平台有助于推动
甲壳动物乃至节肢动物门基础生物学研究的进程。
研究进展:
1)完成了孤雌生殖卤虫的全基因组测序,。
2)建立了包括生殖发育、神经调控、免疫应答、肠
道稳态和胚胎细胞离体培养5个实验生物学平台,。
3)实现了卤虫在体显微注射,开展了关键信号通路
和保守基因在卵子发生中的功能研究,。
4)开展了多个组织的转录组测序。
5)完成了卤虫高密度遗传连锁图谱构建及生长与性
别QTL定位。
合作意向:
1)深入挖掘卤虫基因组信息,结合多组学分析手段
,解析卤虫极强环境适应能力的遗传机制;
2)构建卤虫基因编辑平台,促成卤虫做为甲壳动物
功能基因研究的关键动物模型;
3)开展孤雌生殖卤虫独自完成生殖过程的生物学机
制研究,丰富节肢动物生殖生物学相关理论;
4)利用性别QTL区间分子标记,筛选鉴定性别或生殖
候选基因,开展卤虫性别决定的分子机理研究,为揭示甲壳
动物性别决定分子机制提供理论依据;
5)利用已有的卤虫基因组,开展不同品系卤虫基因
组从头测序及分析,全面了解卤虫遗传变异及系统进化关系
;
6)对西藏高原卤虫转录组测序,通过同源基因的进
化速率,探索斑卤虫高原适应性进化的遗传机制。
卤虫种质资源开发与利用健康水产养殖原理与技术
嗜盐微生物资源的开发与应用
嗜盐古菌是新型微生物资源,红色嗜盐古菌细胞膜
富含类胡萝卜素,其主要成分为菌红素。菌红素常以双脱水
菌红素,单脱水菌红素和菌红素分子形式存在。作为一类少
见的羟基化C50类胡萝卜素,菌红素属于长链类胡萝卜素,
分子中包含13个共轭双键且末端含有羟基,其抗氧化活性高
于常见的C40类胡萝卜素β-胡萝卜素和虾青素,是一种有效
的自由基清除剂。不仅如此,菌红素还具有抗菌、抗病毒、
抗溶血、抗肿瘤等功能。因此,古菌类胡萝卜素是具有应用
潜力的天然类胡萝卜素。
研究进展:(1)掌握嗜盐古菌发酵关键技术;(2)
将红色嗜盐古菌应用于水产养殖,有效提高凡纳滨对虾在高
盐胁迫和氨氮胁迫下的存活率。
合作意向:(1)将古菌类胡萝卜素作为饲料添加剂
应用于水产养殖,促进水产动物的健康状况;(2)综合评
价古菌类胡萝卜素生物学功效,探索其在生物医药领域应用
中的可能性。
卤虫种质资源开发与利用健康水产养殖原理与技术
嗜盐微生物资源的开发与应用
由抗生素引起的耐药性问题成为研究热点,寻找新
型绿色的替代品成为迫在眉睫的任务。抗菌肽具有小分子量
,广谱抑菌性及优良的稳定性等优点,具有抗菌、抗病毒、
抗癌、促进免疫调节等多种作用,在生物医药、畜牧业、农
业、食品等行业都具有潜在的应用前景。
对抗菌肽基因进行改造,在原氨基酸基础上增加了6
个组氨酸标签以方便检测和纯化蛋白。重组后,目的基因经
过热击转入酵母细胞中。通过博来霉素抗性筛选后,可获得
所需高效表达重组阳性酵母菌株。
以毕赤酵母作为表达载体,以甲醇为酵母唯一碳源进
行诱导表达并亲和纯化,获得所需菌株。对产生的抗菌肽进
行抑菌及稳定性研究,确定对金黄色葡萄球菌、大肠埃希、
大肠O157、沙门氏菌和单增李斯特菌等容易引起食源性中毒
的有害菌有很强的抑菌作用,并且拥有良好的稳定性。
MIC0.6-10ug/ml,抑菌效果与抗生素相比更好。
采用毕赤酵母GS115进行诱导表达培养,所产的新
型抑菌剂在食品防腐保鲜方面具有良好应用前景。
已经申请国家发明专利两项(申请号20221103834
2.3,202211236277.5),目前专利审核中。
微藻食品及保健品、海藻多糖、藻菌复合剂、石油
烃降解菌、水质净化、大型海藻的资源化利用及海洋微生物
治理重金属污染等领域
1.不同分子量透明质酸在食品、化妆品、医药等领
域具有不同的用途。目前还不能通过发酵生产不同分子量的
透明质酸产品,限制了其广泛应用。
2.本项目拟通过遗传和代谢工程手段,从透明质酸合
成关键酶、能量代谢以及底物平衡等角度研究关键基因与透
明质酸分子量及产量之间的关系,揭示调控透明质酸分子量
与产量的生理机理,构建新型微生物代谢系统,优化其发酵生
产工艺,实现不同分子量发酵生产,并开发其在医药领域中应
用新产品。本成果从透明质酸合成关键酶、能量代谢及底物
平衡等角度发现并研究影响兽疫链球菌生产透明质酸分子量
与产量的关键基因,阐明这些基因与透明质酸分子量与产量
之间的关系,并将构建一系列的工程菌株,建立新型微生物代
谢系统来合成不同分子量透明质酸产品,实现了透明质酸的
分子量可控发酵生产。