摘要：基元模式分析是应用最广泛的代谢途径分析方法。基元模式分析的研究对象从代谢网络发展到信号传导网络;研究尺度从细胞到生物反应器,甚至生态系统;数学描述从稳态分解到动态解析;研究领域从微生物代谢到人类疾病。以下综述了基元模式分析的算法和软件开发现状,以及其在代谢途径与鲁棒性、代谢通量分解、稳态代谢通量分析、动态模型与生物过程模拟、网络结构与调控、菌株设计和信号传导网络等方面的应用。开发新的算法解决组合爆炸问题,探索基元模式与代谢调控的关系以及提高菌株设计算法效率是今后基元模式的重要发展方向。

摘要：目的了解我国无创产前检测(NIPT)胎儿染色体拷贝数变异(CNVs)的总体情况、检测范围、检测试剂和临床性能。方法国家卫生健康委临床检验中心设计NIPT检测CNVs相关调查问卷,内容包括调查实验室是否已开展NIPT检测CNVs项目以及实验室开展该项目的检测范围、试剂/平台、预期用途、筛查人群及临床性能。在2020年10月将调查问卷发放至全国31个省、自治区、直辖市的355家实验室,并对回报结果进行统计分析。结果228家实验室已开展NIPT检测CNVs项目,共计116种CNVs类型,以5p15缺失、22q11.2缺失、1p36缺失和15q11.2缺失的检测比例最高,均超过95%。所采用的检测试剂均为实验室自配试剂,且基于大规模平行测序的原理,最低测序数据量为3~15 M测序读段(reads),胎儿分数检测下限为3%~5%,可检出的最小片段长度为1~5 Mb。实验室将CNVs检测应用于日常开展、根据患者自愿要求开展和科学研究的比例分别为58.8%(134/228)、57.5%(131/228)和20.6%(47/228)。134家实验室全部或部分清楚NIPT检测相应微缺失/微重复综合征的临床性能,实验室对Cri du Chat综合征、22q11.2缺失综合征、1p36缺失综合征和Angelman综合征检测宣称的敏感度范围为50.0%~100%、60.0%~100%、50.0%~100%和33.3%~100%,阳性预测值范围为9.0%~50.0%、18.0%~100%、20.0%~30.0%和20.0%。结论我国实验室开展NIPT检测CNVs有待规范化,实验室应依据指南检测临床意义明确的CNVs,做好试剂性能确认工作,在掌握临床性能的情况下开展检测和提供结果解释。

摘要：为了从苹果渣中高效提取果胶,采用复合酶法对苹果渣中果胶的提取进行了研究。首先筛选出果胶得率较高的3种酶:纤维素酶、木聚糖酶和酸性蛋白酶;其次确定了3种酶的复配方案为纤维素酶7%、木聚糖酶9%、酸性蛋白酶5%;并采用响应面优化设计方法,获得了最佳的复合酶酶解条件:pH值4.1,温度54℃,时间1.3 h,固液质量体积比比1 g∶16 mL。在此最佳条件下,苹果渣粗果胶得率为40.66%。与传统的酸提法粗果胶得率26.84%相比,提高了51.49%。最后测定了最佳工艺条件下所得果胶的产品性质,结果表明:半乳糖醛酸质量分数为57.39%;果胶酯化度为89.41%,相对分子质量主要分布在217 630、16 670与8 170范围内,可作为制备一系列低酯果胶的原料。

摘要：以灵芝子实体粗多糖得率为考察指标,比较了不同种类酶对灵芝多糖的提取效果,筛选出能够提高灵芝多糖提取率的四种酶,即木瓜蛋白酶、破壁酶、纤维素酶和果胶酶;通过单因素和响应面优化实验确定了四种酶的复配方案和最佳酶用量,即木瓜蛋白酶1.6%、破壁酶2.1%、纤维素酶1.6%、果胶酶2.3%,在此基础上,以酶法提取过程中的四个重要参数温度、时间、p H和液固比为自变量,灵芝粗多糖得率为因变量,采用响应面优化设计的方法,研究了各自变量及其相互关系对粗多糖得率的影响,获得了最佳的酶解条件为:温度60℃,时间118 min,p H4.6,液固比16∶1,在此条件下粗多糖得率为4.41%,与传统水提法粗多糖得率3.12%相比,提高了41.3%。

摘要：采用碱性蛋白酶水解小麦谷朊蛋白制备ACE抑制肽,选取酶解时间、温度、pH和加酶量4个因素进行中心组合实验设计,利用响应面法对ACE抑制肽的提取工艺进行优化研究。通过SAS软件对ACE抑制率的二次多项数学模型解逆矩阵分析表明:在酶解时间为3 h、pH 8.5、温度60℃、加酶量15 mg/g时,酶解产物的ACE抑制效果最好,最大抑制率平均为93.82%,与实测值相符。利用优化工艺条件酶解小麦谷朊蛋白制备ACE抑制肽时,其抑制率比优化前提高40.7%。

摘要：研究蒸汽爆破预处理对沙柳原料酶解效果的影响,通过响应曲面实验设计法优化蒸汽爆破处理沙柳原料的酶解工艺。结果表明,蒸汽爆破预处理沙柳原料的最佳蒸汽爆破处理条件:压力3.5 MPa、维压时间300 s;蒸汽爆破最佳酶解条件:pH 4.8、温度53.5℃、每克底物酶加量29.8 FPU。在最优条件下,蒸汽爆破处理沙柳原料的酶解率可以达到最大值87.92%,并验证了数学模型的有效性,试验结果表明蒸汽爆破预处理可以有效提高沙柳原料的水解率。

摘要：以沙柳为原料,研究了超微粉碎预处理技术对沙柳原料酶水解效果的影响,基于Box-Behnken实验设计,对经过超微粉碎预处理的沙柳原料,采用响应面分析法优化了超微粉碎沙柳原料稀碱预处理的工艺条件,考察了原料粒径,稀碱处理过程中碱浓度、处理时间、处理温度对原料水解的影响,并建立了工艺数学模型。通过实验得到最佳超微粉碎沙柳原料酶解的预处理条件:原料粒度(15μm)、0.79%NaOH、94.6℃、43.4min,原料的酶解率可以达到最大值。结果表明,超微粉碎预处理的沙柳原料经过稀碱预处理后可明显提高纤维素的酶水解效率,该模型为超微粉碎沙柳原料酶解工艺的进一步研究提供了依据。

摘要：使用响应面法对高山被孢霉生产花生四烯酸(ARA)的发酵培养基成分进行优化。以摇瓶发酵7 d的ARA产量为指标,在前期试验的基础上,利用Plackett-Burman法设计试验考察酵母粉、葡萄糖、玉米浆干粉、磷酸二氢钾、硫酸镁和氯化钙6个因素的影响;分析筛选出葡萄糖、酵母粉和玉米浆干粉3个主要因素,再以最陡爬坡路径试验逼近最大响应区域,最后用Box-Behnken中心组合设计三因素三水平试验,利用Design Expert 10软件进行二次回归分析计算得到ARA产量最高的培养基,其成分为酵母粉12.6 g·L^-1,葡萄糖75.6 g·L^-1,玉米浆干粉7.1g·L^-1,磷酸二氢钾1 g·L^-1,硫酸镁0.5 g·L^-1,氯化钙0.5 g·L^-1,pH 6.5。在该条件下,ARA产量达到了5.12 g·L^-1,与预测值的5.17g·L^-1接近,相比优化前的初始培养基,ARA产量提高了27.3%。该结果为提高ARA生产水平提供了研究基础。

摘要：研究了超微粉碎预处理技术在沙柳原料酶水解中的应用。沙柳原料经过超微粉碎处理后,通过正交实验设计优化原料的稀酸高温预处理条件,得到最佳的预处理参数为:原料粒度(15μm)、固液比1:12、温度160℃、H2SO40.5%、时间20min;经过预处理的沙柳原料通过混料实验设计法对纤维素酶的复配条件进行优化,得到最佳的纤维素酶系比例为:滤纸酶活(FPU):CMC酶活(IU):β-葡萄糖苷酶(IU):木聚糖酶(IU)=1.52:5.35:29.55:1,该酶系比例的纤维素酶比使用单一商品纤维素酶水解效率提高了28%以上。