摘要：环境因素对微生物生长的影响是微生物学实验的基础内容,是学生认识和应用微生物的重要技术手段。基于粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)的特性,设计五个环境影响因素,探索温度、盐度、pH值、氧气和抗生素对微生物生长的影响。与传统的大肠杆菌、金黄葡萄球菌及枯草芽孢杆菌相比,粘质沙雷氏菌的实验结果更为形象、直观和丰富,可以从生长速率、繁殖情况和灵菌红素代谢水平多维度反映微生物对不同环境因子的应激反应,有利于激发学生的学习热情和兴趣,启发其深层次的思考和探索。

摘要：【目的】环氧化物水解酶(epoxide hydrolases,EHs)在手性药物的合成中起着重要作用。为了补充和发现更多的高性能环氧化物水解酶,通过基因调取技术探索新的环氧化物水解酶。【方法】通过基因调取技术鉴定了一种来自卡尔斯巴德曲霉的新型环氧化物水解酶(Aspergillus carlsbadensis epoxide hydrolase,Ac EH)。采用Auto Dock2预测Ac EH的关键水解位点,通过计算设计阐明重要位点对Ac EH的结构和催化机制的影响。【结果】对新型Ac EH一级结构的分析揭示了3个特征性α/βEH基序的存在:HGWP、GYTFS和GGDIGS。Ac EH酶表现出高活性,可在15 min内完全水解氧化苯乙烯(styrene oxide,SO),比活性为13951 U/g。Km、V_(max)和k_(cat)/K_(m)值分别为(107.07±57.98)mmol/L、(37.22±17.85)μmol/(min·mg)和1.17 mmol/(L·s)。Ac EH的关键水解位点是催化三联体的Asp192-His372-Glu346和2个保守酪氨酸Tyr251/314。某些突变(R49L、R49Y)导致酶失活,而其他突变(Y45L)导致无活性包涵体的形成。相互作用网络分析显示,第49个氨基酸残基的变化破坏了重要活性位点残基的相互作用,导致酶失活。另一方面,第45个氨基酸残基的改变使酶的结构不稳定,导致包涵体的形成。【结论】本研究发现了一种新的环氧化物水解酶,并分析了其水解机制,为进一步研究这种酶及其工业化应用提供了有价值的见解。

摘要：在新工科理念的指导下,对“酶工程”的课程实践教学内容和方式进行了积极的探索,采用了以项目训练为主线的课程实践教学。通过实践,学生能够学习运用酶工程的新知识,掌握酶学和蛋白质数据库、结构模拟软件及文献检索等现代工具的使用,尝试以团队合作的方式分析并解决酶工程的复杂工程问题,依据酶的应用实例进行初步的工艺过程设计。课程实践增加了“酶工程”课程的工程特色及内涵,提升了学生的工程素养。

摘要：为了解决大型弯管构件在压弯过程中的变形区拉弯效应问题,基于刚塑性硬化直线模型,提出临界支撑间距算法。首先针对管材弯曲工艺进行工程解析,构建临界支撑间距与材料属性、几何特征等关系模型,其次引入无量纲指标,即相对临界间距L/d,探讨了L/d与厚径比t/d、相对弯曲半径ρ/d、应变刚模量D、屈服强度σs等因子的规律,然后通过Plackett-Burman的虚拟试验设计,得到各因子与L/d的量化关系,最后根据相关管材的国家标准选用几种材料的属性数值代入解析解,对比GB/T 232-2024推荐区间,验证解析式的有效性。

摘要：DNA水凝胶是DNA分子链在水溶液中交联形成的三维网状结构,是生物技术及新材料领域的研究新热点。由于DNA分子卓越的特异性与可设计性,利用DNA分子形成具有拓扑结构的DNA水凝胶在实现水凝胶可设计性的同时也能具有智能响应性,在药物运输、生物传感等领域展现出广泛的用途,但该凝胶的制备仍然面临成本高昂及成胶效率低下等问题。滚环扩增技术作为一种新型的酶介导等温扩增方式,极大地节省了合成成本,同时也为单链DNA的有效扩增提供了新的方法,将凝胶的制备变得方便快捷,并且在此基础上赋予其独特的性质。本综述主要介绍了近年来基于滚环扩增制备的新型DNA水凝胶,并对其设计理念、形成机理、优势与难点进行讨论。

摘要：通过ASPEN PLUS过程系统建模模拟,设计了生物质制甲醇系统中CO2的捕集工艺流程,并分析了其技术经济性能,研究了不同CO2捕集率的成本及其对生物质制甲醇能耗、水耗的影响。结果表明,捕集率为85%时生物质制甲醇系统CO2捕集封存较佳,单位捕集量的成本最低,有效能耗为453 MJ/t、水耗为193 kg/t、成本为135元/t,远低于直接从大气中捕集CO2。虽然这将使生物质制甲醇的生产成本增加154元/t,但当CO2减排补贴价格为40~50元/t时,则可抵消该部分成本增量。

摘要：近年来,以金属有机框架以及自组装蛋白为代表的新型酶载体材料不断涌现,其中以蛋白质纳米笼为代表的自组装蛋白在酶自固定化领域的独特优势正不断被研究者发掘。蛋白质纳米笼独有的笼状空腔、可基因/化学修饰结构、可控自组装特性等特点为成功获得产量、稳定性和催化活性均提高的自固定化酶奠定了基础。本文首先简要介绍了金属有机框架材料、自组装蛋白,同时结合自身研究经历,重点对蛋白质纳米笼高级结构、人工设计尤其是铁蛋白的结构设计,以及纳米笼的自组装机制进行阐述。最后,综述了蛋白质纳米笼在酶自固定化方面的研究进展,并指出今后可能的研究方向,为建立自固定化新策略提供参考,进而推动自固定化酶从实验室研究迈向工业化应用。

摘要：金属卟啉连接到一些特殊基团如寡聚核苷酸、蛋白肽链、吖啶等上时 ,可达到对 DNA的定位断裂 ,这在核酸探针及抗癌剂的设计中具有重要的作用。本文就近年来国内外在金属卟啉对 DNA的定位识别及在 Ph IO、KHSO5、O2 /还原剂等存在下 ,对 DNA定位氧化断裂等方面的研究进展进行了综述 。

摘要：以甘蔗渣为原料,利用对甲苯磺酸(p-TsOH)一步快速分离提取浅色甘蔗渣木质素(BL)。首先,采用单因素实验法,分别考察提取温度、p-Ts OH质量分数和提取时间对BL白度和得率的影响。结果显示,BL白度随着提取时间的延长、提取温度的升高和p-TsOH质量分数的增大而不断下降,BL得率随提取时间的延长逐渐降低,随提取温度的升高和p-Ts OH质量分数的增大呈现先增加后减少的趋势。采用响应曲面设计法进一步优化浅色BL提取工艺。在提取时间15min、提取温度80℃和p-Ts OH质量分数40%的优化条件下,BL白度可高达36.11%,得率为9.59%。采用FTIR和2D-HSQCNMR对BL进行了结构表征。结果显示,BL为典型的GSH型木质素,其结构中羰基和甲氧基含量的减少有利于白度的增加。

摘要：相变吸收剂是一类极具节能潜力的CO_(2)吸收剂,但现有胺类相变吸收剂存在富相溶液黏度大、再生效率低的缺陷.本文设计合成了一种二乙烯三胺咪唑功能化离子液体,将其溶于乙醇-水混合溶剂中,创新性地构建了氨基-唑基双功能离子液体-乙醇-水相变吸收剂用于CO_(2)捕集.[DETAH][Im]-乙醇-H;O相变吸收剂吸收CO_(2)前为均相溶液,而吸收饱和后发生液液相变,CO_(2)产物主要富集于下层水相,当乙醇在混合溶剂中的比例为70 v/v%时,富相溶液吸收容量占总CO_(2)容量(1.548 mol CO_(2)/mol absorbent) 92%而体积仅占32%;且在乙醇作为再生活化剂时,富相溶液经过4次再生仍保持其初始负载的90%以上.[DETAH][Im]中的氨基和唑基官能团与CO_(2)均可发生化学反应,保证了体系高效的CO_(2)容量.且[Im]-H和乙醇均可增强CO_(2)反应产物氨基甲酸酯分解转化,形成易分解的HCO_(2)/CO_(2)和碳酸乙酯,确保富相溶液的高再生效率.由于密度大的产物在水中的氢键作用和极性均强于乙醇,促使产物向下层水溶液中富集,而密度小的乙醇处于上层,最终形成液-液相变.