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重组谷氨酸脱羧酶大肠杆菌合成Y-氨基丁酸条件的优化

重组谷氨酸脱羧酶大肠杆菌合成Y-氨基丁酸条件的优化
重组谷氨酸脱羧酶大肠杆菌合成Y-氨基丁酸条件的优化

重组谷氨酸脱羧酶大肠杆菌合成Y-氨基丁酸条件的优化

(南京农业大学食品科技学院,江苏南京210095)

摘要:研究重组谷氨酸脱羧酶大肠杆菌合成、Y-氨基丁酸(y-aminobutyric acid GABA)的适宜条件。检测温度、pH值、表面活性剂、金属离子、底物与菌体质量比以及反应体系体积对GABA转化效率的影响。结果表明:最优转化条件为:转化体系5 mL、底物L-谷氨酸钠浓度0. 1mol/L、重组大肠杆菌细胞6.4mg(干质量)、Triton-100体积分数0.06%。Ca2+浓度0.6mmol /L,转化温度45℃、反应体系pH4.5。在该体系下反应7 h, GABA合成量达到26.1 g/L, GABA转化效率在1h时达到最高,为13.8 g/

关键词:Y-氨基丁酸;谷氨酸脱羧酶;转化条件;优化

Y-氨基丁酸(y-aminobutyric acid GABA)是哺乳动物中枢神经系统一种主要的抑制性神经递质。GABA具有许多重要的生理功能,如降血压[1}、预防癫痫[2]、抗抑郁[3]、抗疲劳[4]l、控制哮喘[5]和促进激素分泌等。山于GAGA具有诸多重要的生理功能,已经发展成为一种新型的功能性因子,正逐渐被广泛应用于食品保健、医药、化工及饲料[6]等领域。目前,国内外都在积极研发富含GAGA的食品,己成功研发的有茶饮料、米胚芽、功能性饮料、乳制品和大豆发酵制品[7-9]。

微生物法制备GAGA的优点很多,如安全性较高、反应条件温和、生产成本较低以及较好的商业化开发应用前景等,因此,近年来微生物法制备GAGA受到国内外学者广泛的关注,其中大肠杆菌、红曲霉、酿酒酵母、乳酸菌等GABA生产菌种研究较为深入。已有很多研究证明乳酸菌具有合成GAGA的能力[10-13],乳酸菌作为一种有保健作用的益生菌,用其合成GAGA越来越受到人们的青睐,目前用乳酸菌合成GAGA的研究主要集中在菌株的筛选、传统诱变方法以及发酵条件优化上,但是,山于乳酸菌具有发酵周期较长以及培养条件较难制等缺点,在生产强度上处于劣势,而借助基因工程手段构建高拷贝重组质粒,导入宿主菌,可以使谷氨酸脱羧酶(glutamic acid decarboxylase,GAD)表达量提高,获得高GAD活性的基因工程菌,从而缩短生产周期,提高生产强度。

GABA对紫外、可见光及电化学都不灵敏,直接检测GABA很困难。目前报道的有纸层析法[14]、薄层扫描法[15]氨基酸分析仪法[16]、毛细管电泳法[17]、高效液相色谱[18]及气相色谱-质谱法[19]等,其中高效液相色谱法可定量检测GAGA,相较氨基酸分析仪法成本低、分离时间短,是一种较为常用的方法。

谷氨酸脱羧酶基因gadB来源于菌株Streptococcusthermophilus Y2,将其与E. coli,表达载体pET-23a连接构建重组表达载体,转入 E. coli,获得gadB基因工程菌 E. coli BL21 (DE3)-[pET-23a-gadB ] [20]。利用该基因工程菌催化L-谷氨酸钠生成GABA,通过研究温度、pH值、表面活性剂、金属离子、底物与菌体质量比以及反应体系体积对GABA转化效率的影响,确定该菌株转化合成GABA的最佳转化条件,通过在此最佳转化条件下合成GABA,以期提高GABA转化效率,达到全细胞转化法高效制备GABA的目的。

1材料与方法

1.1菌种、培养基与试剂

Escherichia coli BL21 (DE3)-[pET-23a-gadB]由南京农业大学酶工程研究室保藏。

种子培养基和发酵培养基(LB培养基):胰蛋白陈10 g,酵母提取物5 g, NaCl 10 g,加水溶解后,加去离子水定容到1 000 mL。使用时向其中添加经过滤除菌的氨节青霉素,抗生素终质量浓度为100 μg/mL。

GABA(纯度≥99% )、丹磺酰氯美国Sigma公司;曲拉通X-100 广东光华科技股份有限公司;四氢呋喃(色谱纯)、丙酮上海凌峰化学试剂有限公司;冰乙酸(色谱纯) 天津市科密欧化学试剂有限公司;甲醇(色谱纯) 国药集团化学试剂有限公司;其他试剂均为分析纯。

1.2仪器与设备

HYG-A全温摇瓶柜太仓实验设备厂;AY120电子精密天平日本Shimadzu公司;隔水式

电热恒温培养箱上海跃进医疗器械厂;手提式蒸汽压力灭菌器上海医用核子仪器厂;5804R高速冷冻离心机德国Eppendorf基因公司; SW -CJ-IBU超净工作台苏净集团安泰公司;Agilent 1100 series高效液相色谱系统美国安捷伦公司。

1.3方法

1.3.1重组大肠杆菌细胞的制备

1.3.1.1培养条件

转接甘油冻存菌E. coli BL21 (DE3)-[pET-23a-gadB ]于LB液体培养基中,37°C , 180 r/min振荡培养12-14 h至对数期备用,将种子液按3%的接种量接入300 mL的新鲜液体LB 培养基中,37°C, 180 r/min振荡培养至OD(600πm)= 0.6~0.8,加入诱导剂异丙基硫代半乳糖苷至其终质量浓度为0.1μg /mL, 16°C、180 r/min诱导16h以上。

1.3.1.2菌悬液的制备

将发酵液在4 0°C于8000Xg离心10 min,弃上清液得到菌体沉淀。用9 g/L的生理盐水重悬菌体2次,按照10倍浓缩发酵液的比例加入已灭菌的生理盐水,反复吹打制得菌悬液,加入甘油置于-20°C冰箱中保存。

1.3.2重组大肠杆菌细胞合成GABA转化条件优化

分别对转化温度、转化pH值、表面活性剂处理、金属离子处理、底物与菌体质量比、反应体系体积进行单因素优化试验,然后在最优条件下测定转化时间对GABA转化效率的影响。

以26.55 mL浓度为0.1 mol/L的L-谷氨酸钠为底物,以3 mL菌液为酶源,乙酸-乙酸钠缓冲液调pH值为4.5作为标准反应体系,于37°C , 180 r/min的恒温摇床反应1 h,取上清液冻存待测。

1.3.3 GABA含量的测定

1.3.3.1色谱条件[[21 }5]

GABA的高效液相色谱检测条件:Agilent HC-C18柱(4.6mmX250mm,0.5μm);进样量:20 μL;柱温: 35 °C;紫外检测波长:254 nm;流速:0.6 mL/min;检测时间:45 min;流动相:A相为甲醇,B相为四氢呋喃-甲醇-0.05 mol/L乙酸钠(pH 6.2,体积比5:75:420)。

1.3.3.2样品处理及衍生化

取冰箱中保存的待测样品20μL,用0.1 mol/L (pH=9.8)的碳酸氢钠缓冲液稀释10倍,然后加入0.2mL等量的(4 g/L)丹磺酰氯(1-二甲氨基-萘-5-磺酰氯,DNS-Cl)丙酮溶液,置于37°C 条件下避光衍生化反应1 h,DNS-Cl能与氨基酸的一级胺、二级胺、巯基、咪唑基和酚羟基缩合,生成DNS-GABA衍生物,衍生结束后过0.22μ m滤膜待测。

2结果与分析

2.1最适预处理温度与时间

在转化之前,把菌体在55、60°C分别处理1.5、3、6、12、24h,并设置未加热处理对照组。在29.55 mL反应体系中,以26.55 mL浓度为0.1 mol/L的L-谷氨酸钠为底物,以3 mL 菌液为酶源,乙酸-乙酸钠缓冲液调pH值为4.5,在37°C条件下反应2 h,测定在不同温度与不同时间热处理条件下GABA转化效率。如图1所示,菌体经过热处理后,GABA转化效率明显提高,其中效果最好为55°C处理1.5 h,GABA转化效率由3.6 g/ (g.h)提高到8.0 g/ (g.h),提高了1.2倍。55°C处理1.5~24 h时GABA转化效率均高于对照组,说明热处理对GABA 转化效率的提高具有促进作用,原因可能是热处理使得菌体细胞结构更加疏松,有利于与底物充分进行反应,使得GABA转化效率提高。以55、60°C条件对菌体进行热处理。

精神分裂症的研究现状及展望

精神分裂症的研究现状及展望 一、病因及病理学研究 1.1 基因与环境相互作用 目前认为精神分裂症是由遗传与环境相互作用所致的复杂性精神疾病。基于早年的遗传学研究结果曾提出精神分裂症可能包括多个微效基因突变,近几年通过全基因组关联研究(GWASs)有了更重要的发现,几项GWAS研究已经从700多个基因中筛查出近百个与精神分裂症可能关联的易感基因。美国精神疾病全基因组研究联盟(Psychiatric Genomics Consortium,PGC)汇总了来自19个国家60个研究所的遗传学数据,发现五种精神疾病,包括精神分裂症、抑郁症、双相情感障碍、孤独症和注意缺陷多动障碍还共享着同样的致病基因(跨疾病易感基因)[3]。目前认为精神分裂症的遗传风险可能包括多个常见微效基因突变和少数高效能罕见 基因变异,罕见基因变异可能占到约20%的贡献。这些发现让研究者非常兴奋,并且希望能够继续发现抗精神病药的遗传学靶点。未来精神分裂症的遗传研究除了在研究方法上要不断改进,而且全基因组关联研究寻找疾病致病基因需要很大的样本量。如2013年Ripke等[4]从21,000例精神分裂症患者中,筛选出22个变异在全基因组水平可能与精神分裂症关联,目前研究团队已经将样本量扩大到35,000例精神

分裂症患者和47,000名健康对照,PGC的目标研究样本是100,000例精神分裂症患者,因此,未来跨国多中心的合作非常必要。精神分裂症遗传学研究者提出了这样的标语:“精神分裂症:一个最后揭示的现实(Schizophrenia genetics---a reality at last)” [5],反映出未来精神分裂症遗传学研究的挑战。 近年来有研究者提出“精神分裂症可以解释为是个体对社会环境因素的适应障碍” [6]。虽然说精神分裂症有较高的遗传度,但疾病的发生通常与多种环境因素相关,如起病于青少年后期或成年早期,在城市环境中成长、使用毒品或大麻、经受过早年创伤,特别是在胚胎发育期损伤或产伤的个体,具有更高的患病风险等。大量研究结果显示早年的社会、认知和情感发育与成年期精神健康非常重要,精神分裂症患者出现的认知改变和精神病性症状,不仅仅涉及到个体注意、记忆、信息处理速度和推理过程,还包括社会认知领域的异常,如归因、意图、情感等[7]。社会认知是个体对他人的心理状态、行为动机和意志作出推测和判断的过程,是在特定社会环境下形成代表个体自我的一个重要过程,及个体行为的基础。因此社会认知的损害可以使精神分裂症患者表现出各种精神病性症状,如偏执妄想可能是个体对他人行为的伤害性错误归因所致。大量研究结果提示了环境因素作用的生物学基础,早年的忽视或者生命周期中的环境伤害,使体内

γ-氨基丁酸的生理作用与制备方法综述

γ-氨基丁酸的生理作用与制备方法综述 王建峰任举 (江苏远洋药业股份有限公司江苏苏州215531) 摘要:本文简单阐述了γ-氨基丁酸的基本性质与生理作用,另外比较了微生物发酵法,生物提纯法与化学合成法,同时又对化学合成法几种常用合成法作了比较,发现吡咯烷酮开环法中的吡咯烷酮与固体碱法比较占有优势,而且有较好的工业应用前景。 关键词:γ-氨基丁酸;GABA;生理作用;合成;固体碱 γ-aminobutyric Acid Physiological Function and Preparation Methods were Reviewed WANG Jianfeng , REN Ju (Jiangsu Yuanyang Pharmaceutical Co., Ltd., Suzhou 215531 China)Abstract:In this paper, the author briefly theγ-aminobutyric acid on the basic properties and physiological function, and compared the microbial fermentation, biological purification method and chemical synthesis, and at the same time to the chemical synthesis of several common synthesis are found pyrrolidone open loop method of pyrrolidone and solid alkali comparative advantage, and have a good industrial application prospect. Key Words:γ-aminobutyric Acid;GABA;Physiological Function;Synthesis;Solid Alkali 1.性状与生理作用 1.1性状 γ-氨基丁酸,英文名:γ-aminobutyric acid (GABA),化学名称: 4-氨基丁酸,化学式: NH2 CH2CH2CH2 COOH 化学结构式: 白色片状或针状结晶;微臭,具有潮解性;在25℃时解离常数Ka3.7×10-11, Kb1.7×10-10,极易溶于水,微溶于热乙醇,不溶于冷乙醇、乙醚和苯;分解点

(完整版)大肠杆菌培养基配制及培养方法

大肠杆菌培养 一、菌种冻存液的制备 含有足量细菌的液体培养基离心后在沉淀中加入等量40%甘油,-80o C冻存。 二、培养基制备 LB培养基配方(胰化蛋白胨(Trypton):10 g/L;酵母提取物(Yeast Extract):5 g/L;NaCl:10 g/L;pH 7.4) 液体培养基 胰化蛋白胨 10.0g 酵母粉 5.0g 氯化钠 10.0g 水 1000ml pH 7.4 固体培养基在液体培养基的基础上再加入1.5%-2.0%的琼脂 三、平板的制备 1)称取胰化蛋白胨10.0g,酵母粉5.0g,NaCl 10.0g,加入800mL二次水溶解,并用玻璃棒搅拌均匀,用1mol/L的NaOH调pH至7.4左右,定容至1L,调pH 7.4(若溶液pH大于7.4,用1mol/L HCl回调)。 2)分装在锥形瓶中,每瓶量不宜太多,没过瓶底一指左右。如需固体培养基在分装后的液体培养基内加入约2%的琼脂(150mL液体培养基加入2.5g琼脂)。3)在锥形瓶口依次覆盖带滤纸通气小孔的塑料膜和硬质纸,用皮筋捆好。所有锥形瓶如上述操作。用记号笔注明培养基名称、配制日期。 4)高压蒸汽灭菌锅121 oC灭菌15min。 5)灭菌后的培养基取出置电热鼓风干燥器内60oC烘干,待锥形瓶的封口纸干燥后取出。液体培养基可直接保存或使用,此时加有琼脂的培养基不会凝固,可在预先紫外杀菌30min以上的无菌操作台上,将培养基倒入培养皿内,每个培养皿培养基约10-15mL(直径90mm),在培养皿中厚度大约4mm左右。将平皿叠放在无菌操作台上,放置10min左右,待琼脂基本凝固可涂平板。6)若平板不直接使用,灭菌后将培养基在锥形瓶中保存,待需制备平板时,微波炉中火加热约3min,使琼脂熔化,室温冷却20min至不烫手可制备平板。 四、接种大肠杆菌 1)取实验室储备的大肠杆菌BL21冻存液,管口用酒精灯灼烧,打开离心管。2)接种方法一:用灭菌枪头蘸取冻存液在平板边缘上划横条,每三道为一组,旋转平皿一圈,最后中间划之字;接种方法二:用移液枪吸取100uL溶液于平板上,用酒精灯灭菌厚的涂抹棒划十字,涂布平板。 3)因实验一般都要求挑取单菌落,故涂平板适应考虑冻存液内细菌数量,若菌量过大应适当稀释。一般方法一获得单菌落的可能性比较大。涂平板应在酒

丙泊酚药理作用与机制

丙泊酚药理特性 药理作用与机制 1麻醉作用 作用于突触, 调节突触前膜递质的释放及前后膜受体的功能达到麻醉作用。 抑制兴奋性神经递质的释放抑制Na+ 通道来减少谷氨酸的释放; 去甲肾上腺素:非竞争性抑制K+ 引起的Ca2+ 内流, 抑制K+ 诱发的去甲肾上腺素释放; 酰胆碱:抑制在大脑中有区域选择性, 不同部位抑制程度不同。 增强抑制性神经递质的释放: 浓度依赖性增强K+ 引起的C- 氨基丁酸的释放, 也能增强甘氨酸的释放。 2神经保护作用 能减少凋亡蛋白Bax 的表达,可能抑制凋亡, 使细胞凋亡和嗜酸性改变明显减少。 可能与防止线粒体肿胀有关。 3 丙泊酚与止吐作用:降低术后恶心、呕吐的发生率。 与边缘系统呕吐中心的皮质反射束相互作用, 产生止吐作用。非竞争性并呈剂量依赖式作用于5-H T3 受体。单用或与5-H T3 受体抑制剂合用可作为术后和化疗患者预防恶心、呕吐的药物。 4免疫调节作用 对许多细胞因子有明显的影响: 明显减轻应激时辅助性T 细胞1/ 辅助性T 细胞2( Th1/ Th2)比例的下降,减轻手术应激导致的免疫不良反应[8] 。 增加危重患者血清中白细胞介素( IL)- 1B、IL- 6 及黏附, 减少中性粒细胞肺部浸润, 降低急性呼吸窘迫综合征发生 5器官保护作用:对心、肝、肾等多种器官

可能是由于丙泊酚具有抗氧化作用和自由基清除作用 6对癫痫持续状态的作用 大剂量可以终止许多患者癫痫持续状态, 且麻醉效应很快恢复, 并无明显副作用所以癫痫持续状态传统疗法治疗失败或不能耐受时,是有效的替代治疗, 有抗惊厥作用。当用丙泊酚治疗难治性癫痫持续状态时, 大剂量丙泊酚使用时间应控制在48 h 内, 并注意丙泊酚输注综合征。 *但是,大剂量长期应用丙泊酚治疗持续性癫痫发作增加死亡率, 因此不主张把丙泊酚作为常规治疗方法。 7遗忘效应 损害长时程记忆力 损害长时程增强维持的效应可能和A-氨基-3-羟基-5-甲基恶唑-4-丙酸( AMPA ) 受体有关 8抗血小板聚集作用 在术中和术后早期, 丙泊酚能明显抑制血小板的聚集[ 25] 减少 Ca2+ 内流和释放,但出血时间并不延长[ 26] 在不同剂量对血小板聚集有不同作用: 40 Lmol/ L 时, 能增强ADP 和肾上腺素引起的血小板第二聚集时相, 但并不影响第一聚集时相。还增强花生四烯酸( AA) 导致的血小板聚集。 在100 Lmol/ L 时能抑制上述现象, 同时抑制AA 导致的血栓烷A2 ( T XA2 ) 的形成, 但对前列腺素( PGG2 ) 导致的TXA2 形成无作用。说明丙泊酚能抑制环氧合酶1( COX1) 的作用。而丙泊酚又能增强TXA2 导致的肌醇1, 4, 5三磷酸酯的形成。 在ADP 作为致聚剂存在的情况下才有抗血小板聚集作用, 并且其作用与红细胞或白细胞的数量呈正相关性。损害血小板的功能。 9镇痛作用: 脊髓在丙泊酚的镇痛作用中起了重要作用

_氨基丁酸的研究现状

粮油加工 MACHIN ER Y FOR CEREALS OIL AND FOOD PROCESSIN G ?粮油食品?γ-氨基丁酸的研究现状 陈 颖 沈 艳 姚惠源 (江南大学食品学院)  【摘 要】γ-氨基丁酸(G ABA)作为一种保健产品的原料,具有降血压等生理功效。菌种发 酵、糙米发芽、米胚中富集均可得到富含G ABA的产品,其开发研究前景广阔。  【关键词】γ-氨基丁酸;功效;富集 中图分类号:TS20213 文献标识码:A 文章编号:1009-1807(2005)04-0082-02 γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,简称G ABA)是一种以自由态广泛存在于原核生物和真核生物的非蛋白质氨基酸,在哺乳动物脑和脊髓中具有多种功效,在中枢神经系统中作为抑制性神经递质起作用,所以γ-氨基丁酸(G ABA)是一种很好的医疗药物及保健品的原料。 早在1994年研究用水浸泡的米胚芽的氨基酸分布时, Takayo等发现经过发酵处理的米胚芽中G ABA的积累量很高,达到200~300mg/100g。近些年来,日本商家越来越重视富含G ABA的米胚芽制品。因为G ABA是一种重要的活性物质,可以在专一性较强的谷氨酸脱羧酶作用下由谷氨酸转化而成,但G ABA的积累会随着年龄的增长和精神压力的加大而变得困难,日常饮食可以有效改善这种情况,有利于人体的健康。最近,利用米胚芽等原料开发制造的富含G ABA的功能食品配料已成为许多日本科学家研究的项目,并在饮料、果酱、糕点、饼干、调味料中广泛应用。其他报道表明,抗高血压、增进脑机能及肝功能也与富含G ABA的饮料和食品配料有密切的关系。 1 G ABA在天然食物中的存在 G ABA在一系列的食物中都有存在,例如谷物、蔬菜、水果、蘑菇、海藻等。在谷物中,G ABA的含量从55~718nmol/g不等,米胚芽、大麦芽和大豆芽中的G A2 BA含量均较高(分别为389、326和302nmol/g);蔬菜中,洋葱仅含12nmol/g,最低;而菠菜中高达414nmol/ g,为最高。此外,土豆、红薯、山药和羽衣甘蓝中分别含166、137、129、122nmol/g,栗子中G ABA含量达到188nmol/g,但苹果、蘑菇等食物中的G ABA含量较低。2 G ABA的形成机理 G ABA可由吡咯烷酮经碳酸氢铵、氢氧化钙水解开环制得,也可用谷氨酸为原料,在一定的条件下由L-谷氨酸脱羧作用脱去α-羧基形成G ABA。反应中主要的酶有谷氨酸脱羧酶,它是从植物中提取的磷酸吡哆醛和蛋白质的复合体。茶叶中提取的谷氨酸脱羧酶是以谷氨酸为底物的,最适p H值为518,要增加谷氨酸活性应加入磷酸吡哆醛,要抑制其活性则加入巯基乙醇、二硫苏糖醇、半胱氨酸和对氯高汞苯甲酸等,金属离子不能激活该酶。同时,缺氧,低温,Ca2+,最适p H值(518),谷氨酸存在等因素对G ABA的富集却起促进作用。 3 G ABA富集 目前,在食品原料中G ABA富集有多种方法。糙米和米胚的研究就很广泛,而且发芽糙米在日本已进入了产业化、商业化阶段。关于米胚,如果在5%胚芽米中加入1mmol磷酸吡哆醛和含20mmol谷氨酸的鸡汤,37℃下分别保温数小时,G ABA的含量分别大大增加。目前富含γ-氨基丁酸的米胚芽制品已问世,米糠也成了其很好的来源,因为米糠中谷氨酸含量不多,加入谷氨酸的同时米糠中的谷氨酸脱羧酶在最适p H值5~6和最适温度35~45℃下将谷氨酸变换成G ABA,但由于谷氨酸在水中的溶解性不好且价格较高,为降低成本可用相对廉价的谷氨酸钠(MSG)代替谷氨酸。同时,在富含G ABA的米糠干燥工序中,米糠中的还原糖与G ABA反应降低了G ABA 的浓度,酵母能很好的将还原糖的自化消失,使用产生良 82 《粮油加工与食品机械》2005年第4期

最新大肠杆菌发酵经验总结

大肠杆菌发酵经验总结 首先,补料速率与比生长速率直接影响着乙酸的生成速率和积累量(主要是补料速率与比生长速率影响发酵液中的残糖量,进而影响),所以适当的控制补料速率和比生长速率,对于控制乙酸的量有很好的效果。 其次,必须要保证充足的溶氧,并严格控制pH值,而且补酸碱的速率尽量缓和,不能太快;温度对于蛋白的表达也有很重要的影响,较低的发酵温度下所生产出的蛋白大多是有活性的,而较高的发酵温度下产生的蛋白大多一包涵体形式存在。 第三,选取合理的诱导时间非常重要,一般的诱导时间选在指数生长后期,而且诱导时的比生长速率最好能控制在0.2之内,选在此时诱导,1.将菌体的快速生长期与蛋白合成期分开,使这两个阶段互不影响,有利于蛋白的高表达;2.已经得到了大量的菌体,而且菌体的生物量基本接近稳定,不论是从动力学角度,还是能耗,物料成本方面,都比较合理。 第四,补料过程中的碳氮比也很重要。若氮源过高,会使菌体生长过于旺盛,pH偏高,不利于代谢产物的积累,氮源不足,则菌体繁殖量少从而影响产量;碳源过多,则容易刑场较低的pH,抑制菌体生长,碳源不足,则容易引起菌体的衰老和自溶。另外,碳氮比不当还会引起菌体按比例的吸收营养物质,从而直接影响菌体的生长和产物的合成。 根据自己的经验,一般情况下,对于一个稳定的发酵工艺下,如果总是在固定的发酵时间段出现溶菌现象,而且能排除噬菌体和染菌的可能性后,那就可能是因为碳氮比不合理造成的。可以适当调整碳氮比。 大家讨论得较多的是关于代谢副产物乙酸对大肠杆菌发酵的影响,针对我们论坛所发的帖,我先总结以下几点,并作出相应解决措施。 一、代谢副产物-乙酸 乙酸是大肠杆菌发酵过程中的代谢副产物,在多大的浓度下产生抑制作用各种说法不一,一般认为在好气性条件下,5~10g/L 的乙酸浓度就能对滞后期、最大比生长速率、菌体浓度以及最后蛋白收率等都产生可观测到的抑制作用。当乙酸浓度大于10或20g/L 时,细胞将会停止生长,当培养液中乙酸浓度大于12g/L 后外源蛋白的表达完全被抑制。 预防乙酸产生的措施: 1、通过控制比生长速率来减少乙酸的产生: 比生长速率越高,乙酸产生越多,当比生长速率超过某个值时,乙酸开始产生。可以通过降低温度,调节酸碱度,控制补料等方法来降低比生长速率。 2、透析培养: 在大肠杆菌的培养过程中可以用透析技术除去发酵液中的有害物质,降低乙酸含量从而实现重组菌的高密度发酵和产物的表达。 3、控制葡萄糖的浓度: 葡萄糖是大肠杆菌发酵过程中重要的碳源之一,用其作碳源是要将其控制在一个较低的水平上,以减少乙酸的产生。 常用的控制方法主要有: 恒pH法:大肠杆菌会代谢葡萄等产生乙酸,使pH 值下降。因此可通过pH值的高低作为控制葡萄糖的指标,该法的缺点是pH 的变化不完全是由葡萄糖代谢的结果,容易造成补料体系出错。恒溶氧法:菌体代谢时会消耗氧,使溶氧下降,当葡萄糖浓度低到一定程度时菌体代谢下降,消耗氧能力下降,溶氧上升。因此,根据溶氧曲线补加葡萄糖,保持溶氧恒定,可以控制葡萄糖在一定的水平。 二、温度 大肠杆菌发酵最适温度是37 C,当温度最适菌体生长时,比增长速率将会增大。随温度上升细

γ-氨基丁酸行业报告..

目录 1 Γ-氨基丁酸概述 (2) 1.1Γ-氨基丁酸的理化性质 (2) 1.2Γ-氨基丁酸的分布 (2) 1.3Γ-氨基丁酸的生理功能 (2) 2 Γ-氨基丁酸的应用 (4) 2.1Γ-氨基丁酸在食品领域的应用 (4) 2.2Γ-氨基丁酸在食品领域的应用 (5) 2.3Γ-氨基丁酸在饲料领域的应用 (5) 3 Γ-氨基丁酸的生产工艺研究 (5) 3.1化学法 (5) 3.2植物富集法 (6) 3.3微生物发酵法 (6) 3.3.1产GABA菌种的研究概况 (7) 3.3.2产GABA菌种类别 (8) 3.4几种GABA微生物发酵培养基 (8) 3.5影响微生物发酵GABA产量的发酵条件 (9) 3.5.1 pH值 (10) 3.5.2 辅酶、抑制剂等 (10) 3.5.3 温度 (10) 3.5.4 溶氧 (10) 3.5.5 底物、补料等 (10) 3.6发酵培养基的成分对GABA产量的影响 (11) 3.6.1 以酵母菌作为发酵菌种 (11) 3.6.2 以红曲霉作为发酵菌种 (11) 3.6.3 以乳酸菌作为发酵菌种 (11) 3.7该行业对酵母浸出物的需求 (12) 4 Γ-氨基丁酸行业发展现状 (13) 4.1Γ-氨基丁酸的行业概况 (13) 4.2国内生产Γ-氨基丁酸的企业 (13) 4.2.1宁乡县佳源生物科技有限公司 (13) 4.2.2 上海和生元生物科技有限公司 (14) 4.2.3福建安溪茶叶生物科技有限公司 (14) 4.2.4浙江益万生物科技有限公司 (14) 4.2.5安徽来福高科有限公司 (15) 4.3Γ-氨基丁酸行业发展前景 (15)

γ-氨基丁酸

γ-氨基丁酸的生理学功能及研究现状 摘要:本文主要对γ- 氨基丁酸的生理功能及生物合成方法进行了综述,并对其研究前景进行了展望。γ-氨基丁酸(简称GABA),是一种非蛋白质组成的天然氨基酸,在动物、植物和微生物广泛存在。它为哺乳动物中枢神经系统一种主要的抑制性神经递质。 关键词:γ-氨基丁酸;谷氨酸脱羧酶;生理学功能 γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA),又称氨酪酸,是一种非蛋白质组成的天然氨基酸,是谷氨酸为谷氨酸脱羧酶转化的产物。分布非常广泛,在动物、植物和微生物中均有G A B A存在。GABA为哺乳动物中枢神经系统一种主要的抑制性神经递质,介导了4 0%以上的抑制性神经传导。 1 、GABA的生理功能 1.1 镇定,抗焦虑 1950年,Flory等人在哺乳动物的脑萃取液中首次发现GABA。近年来的研究表明,GABA 是中枢神经系统的一种抑制性传递物质,它是脑组织中最重要的神经递质之一,可结合抗焦虑的受体使之激活,阻止与焦虑有关的信息抵达脑中枢,从根本上镇定神经,起到抗焦虑的效果。 1.2 降血压 高血压是现代社会的高发病,它是一种慢性的心脑血管疾病,是造成冠心病、恼辛中等心脑血管疾病的主要因素之一。据统计,全世界每年因高血压引起的心脑血管疾病的死亡人数超过1200万。GABA的舒缓血管和降血压的药理功能已经在大量的动物实验和临床医学中得以证实。哺乳动物的脑血管中有G A B A-能神经支配,并存在相应的受体,GABA与起扩张血管作用的突触后GABAA受体和对交感神经末梢有抑制作用的GABAB受体相结合,同时抑制抗利尿激素后叶加压素的分泌,有效促进血管扩张,使血压降低.能有效促进血管扩张,从而达到降血压的目的。 G A B A通过脑内GABA-能系统的调节,起到抑制心血管和调节血压的作用。 1.3 改善神经机能 已有实验证明,在大鼠、猫和犬等一些动物的脑血管中有GABA能神经支配系统,而且该系统还参与脑循环的调节,提高葡萄糖磷酸酯酶的活性,使脑部血液流畅,促进脑组织的新陈代谢和恢复脑细胞功能,改善神经机能。 1.4 增进肝功能,活化肾功能 GABA能抑制谷氨酸的脱羧反应,与α-酮戊二酸反应生成谷氨酸,使血氨降低,而谷氨酸则与氨结合生成尿素排出体外,解除氨毒,增进了肝功能。即使盐分摄入增多,由于GABA可以激活利尿作用,过剩的盐分可从尿液排出,故GABA有肾功能活化作用,可用作尿毒症的治疗药物。 1.5 治疗癫痫病 癫痫是神经系统的常见疾病,发病原因有多种,其中GABA-能递质损害在癫痫的发生中起着重要作用。60年代初,Tower首次提出癫痫发生与脑内GAGA有关的理论。GABA本身作为癫痫始动因素的可能性较小,可能主要是影响癫痫病灶异常活动的扩散和程度,加强脑中GABA能系统是控制癫痫发作的一个有效途径;而高Ca2+所致的细胞毒性很可能是癫痫产生的始发因素。 研究表明,精神病与GABA的缺乏有一定相关性。试验显示,实验性惊厥动物的脑组织中GABA含量明显减少,Perry等人发现在癫痫病人手术切除的脑组织癫痫灶中GABA水平减低。1997年,大雄诚太郎发现帕金森病人脊髓的GABA的浓度降低,癫痫病患者脊髓液中GABA的浓度也低于正常水平。Sutch等人研究发现在遗传缺陷型癫痫鼠的丘脑中GABA摄入较正常鼠少,主要是由于摄入亲和性较低造成。从外界摄取的GABA因亲脂性差,几乎不能通过正常血脑屏障,难以发挥疗效。通过合成GABA衍生物,增加其亲脂性,则可以通过血脑屏障,现在已经合成了许多GABA衍生物作为治疗癫痫的药物。虽然GABA几乎不能通过正常的血脑屏障,但在血脑屏障发生紊乱时(如皮层的某些癫痫病灶),则GABA可以通过,这也许是GABA对某些癫痫有效的原因。 1.6 其它功能 ①促进睡眠,增强记忆力 GABA一直被认为与睡眠有关,一些药物的镇静促眠作用是因为它能增加以G A B A受体的亲和力以加强G A B A与识别位点的结合;也有一些药物能通过抑制GABA的分解以提高其在脑内的含量,也在一定程度上增加慢波睡眠时间。GABA合成神经元分布于脑干、间脑的核团内和投射神经元内。能产生丘脑-皮层纺锤波的丘脑网状核内神经元含有GABA,从而在丘脑皮层投射中起抑制作用。位于下丘脑和前脑基部的GABA神经元向前脑皮层投射,可能与在前脑纪录到的睡眠细胞有关。有对GABA对猫睡眠时相的影响进行了研究,发现GABA使猫的慢波睡眠Ⅱ期和快动眼睡眠期延长。对GABA治疗婴幼儿夜间惊啼综合症疗效观察发现有效率达87.5%。Okada等人也报道了富含G A B A的米胚芽具有促进睡眠的作用。摄入GABA可以提高葡萄糖磷脂酶的活性,从而促进动物大脑的能量代谢,活化脑血流,增加氧供给量最终恢复脑细胞功能,改善神经机能。 ②GABA对脑衰老的影响 大脑衰老是老年人感官系统异常的重要原因,而脑组织中GABA水平的变化对大脑衰老的影响起着关键作用。在对老龄人的脑内G A B A含量分析表明,老龄人脑组织的GABA含量明显下降,这可能导致脑内噪音的增加,使神经信号减弱,导致老年人听觉和视觉上的障碍。Leventhal 等[21]人将非常小的电极插入老年猴的大脑视觉皮层中,记录神经细胞活动,同时通过电极上的毛细管补给神经细胞微量GABA,通过观察和比较给GABA前后视觉神经细胞对视觉刺激反应的变化,结果发现通过增加脑内的GABA含量,能够改善神经功能。 表明G A B A与脑衰老有相关。 2、GABA的应用研究进展 2.1 富含γ-氨基丁酸的茶的研制 1987年日本的津志田藤二郎等人将采摘下来的新鲜茶树叶经N2厌氧处理后发现,与一般加工方法相比,GABA的含量由30mg/100g增加为200mg/100g,经动物实验和临床实验表明,这类茶具有显著的降压效果,命名为Gabaron茶,即γ-氨基丁酸茶。γ-氨基丁酸茶的加工与普通茶叶的加工方法类似,只是在初制时增加了一道工序。目前制作γ-氨基丁酸茶时增加GABA含量的加工方法主要有以下几种:一是厌氧好氧条件轮流处理鲜叶,但是反复交替的次数不宜过多,否则叶色汤色易泛红。二是微波处理。白木与志也以微波照射鲜叶后将其制成半发酵茶,结果表明,在0.3~0.4 KW微波照射20 min得到的GABA含量最高。三是用谷氨酸钠处理。白木与志也还用0.1~0.2 mol/L的谷氨酸钠溶液处理鲜叶3 h,可使其中GABA的含量提高将近1倍,如结合红外线加温,则GABA含量又可再提高75%。 2.2 富含γ-氨基丁酸的米胚芽的研制 1994年,日本在中国农业试验场开发了富含C-GABA的米胚芽和米糠。米胚芽是稻谷加工的副产品,它含有丰富的蛋白质和矿物质,但因分离难度高,所以很多米场未作分离将其留在米糠

大肠杆菌发酵经验总结

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大肠杆菌发酵经验总结 大肠杆菌发酵经验总结 首先,补料速率与比生长速率直接影响着乙酸的生成速率和积累量(主要是补料速率与比生长速率影响发酵液中的残糖量,进而影响),所以适当的控制补料速率和比生长速率,对于控制乙酸的量有很好的效果。 其次,必须要保证充足的溶氧,并严格控制pH值,而且补酸碱的速率尽量缓和,不能太快;温度对于蛋白的表达也有很重要的影响,较低的发酵温度下所生产出的蛋白大多是有活性的,而较高的发酵温度下产生的蛋白大多一包涵体形式存在。 第三,选取合理的诱导时间非常重要,一般的诱导时间选在指数生长后期,而且诱导时的比生长速率最好能控制在之内,选在此时诱导,1.将菌体的快速生长期与蛋白合成期分开,使这两个阶段互不影响,有利于蛋白的高表达;2.已经得到了大量的菌体,而且菌体的生物量基本接近稳定,不论是从动力学角度,还是能耗,物料成本方面,都比较合理。 第四,补料过程中的碳氮比也很重要。若氮源过高,会使菌体生长过于旺盛,p H偏高,不利于代谢产物的积累,氮源不足,则菌体繁殖量少从而影响产量;碳源过多,则容易刑场较低的pH,抑制菌体生长,碳源不足,则容易引起菌体的衰老和自溶。另外,碳氮比不当还会引起菌体按比例的吸收营养物质,从而直接影响菌体的生长和产物的合成。 根据自己的经验,一般情况下,对于一个稳定的发酵工艺下,如果总是在固定的发酵时间段出现溶菌现象,而且能排除噬菌体和染菌的可能性后,那就可能是因为碳氮比不合理造成的。可以适当调整碳氮比。 大家讨论得较多的是关于代谢副产物乙酸对大肠杆菌发酵的影响,现总结以下几点,并作出相应解决措施。 一、代谢副产物-乙酸 乙酸是大肠杆菌发酵过程中的代谢副产物,在多大的浓度下产生抑制作用各种说法不一,一般认为在好气性条件下,5~10g/L 的乙酸浓度就能对滞后期、最大比生长速率、菌体浓度以及最后蛋白收率等都产生可观测到的抑制作用。当

聚谷氨酸研究概论

微生物学通报 MAR 20, 2011, 38(3): 388?395 Microbiology China ? 2011 by Institute of Microbiology, CAS tongbao@https://www.wendangku.net/doc/b13943066.html, 基金项目:国家自然科学基金项目(No. 31070039, 51073081); 天津市科技支撑重点项目(No. 09ZCKFSH00800) *通讯作者:Tel: 86-22-23503866; : songcj@https://www.wendangku.net/doc/b13943066.html, 收稿日期:2010-07-14; 接受日期:2010-11-19 摘 要: γ-聚谷氨酸是一种具有极强水溶性、生物相容性、可完全降解性的环境友好型新材料。介绍γ-聚谷氨酸的基本性质、微生物合成及其影响因素, 综述其合成相关基因、合成酶复合体的研究进展及在水凝胶和药物载体方面的应用前景。 关键词: γ-聚谷氨酸, 生物合成, 合成酶基因, 应用前景 Biosynthesis of poly (γ-glutamic acid), its related genes and application prospects CAO Ming-Feng 1 JIN Ying-Hong 1,2 XIE Hui 1 WANG Shu-Fang 2 SONG Cun-Jiang 1,2* (1. Key Laboratory of Molecular Microbiology and Technology , Ministry of Education , Department of Microbiology , Nankai University , Tianjin 300071, China ) (2. Key Laboratory of Bioactive Materials , Ministry of Education , Nankai University , Tianjin 300071, China ) Abstract: Poly (γ-glutamic acid) is a promising environmental friendly material with outstanding water solubility, biocompatibility and degradability. This review introduces the basal properties of γ-PGA, microbial production of γ-PGA, and the key factors affecting the yield of γ-PGA. Furthermore, the γ-PGA biosynthesis genes, γ-PGA synthetase complex, as well as the application prospects of γ-PGA in hydrogel and drug delivery, are also discussed. Keywords: Poly (γ-glutamic acid), Biosynthesis, Synthetase genes, Application prospects γ-聚谷氨酸[Poly (γ-glutamic acid), γ-PGA]是由D-/L-谷氨酸通过γ-酰胺键聚合而成的一种高分子阴离子多肽型聚合物。结构式见图1。生物合成的γ-聚谷氨酸通常由500?5 000个谷氨酸单体组成, 分子量为10 kD ?10 000 kD, 立体构型分为γ-聚D-谷氨酸(γ-D-PGA)、γ-聚L-谷氨酸(γ-L-PGA)和γ-聚

我国氨基酸产业现状及发展

我国氨基酸产业现状及发展 〔接要〕目前世界氨基酸产量已达600多万吨,生产向发展中国家扩展转移。我国氨基酸生产经历了五十多年的发展历程,已成为氨基酸生产和消费大国,无论是在工业总产量还是在年产值方面,都居于世界前列,在我国国民经济发展中扮演着重要角色。本文从氨基酸生产规模、产品结构、生产方法、生产水平、产能与效益、技术发展和清洁生产等方面介绍了我国氨基酸生产现状,并对其发展方向作简要概述。 〔关键词〕氨基酸;生产;清洁生产 氨基酸在食品工业、医药、农业、畜牧业、以及人类健康、保健、化妆品行业等方面,发挥了越来越广泛的作用。据统计,氨基酸及其衍生物的种类已由20世纪60年代的50种左右发展到现在的1000余种。目前世界氨基酸已达600多万吨,生产向发展中国家扩展转移。国际氨基酸科学协会公布的调查报告显示,亚太地区已成为全球最大的氨基酸市场。中国是氨基酸生产和消费大国,无论是在工业总产量还是在年产值方面,都居于世界前列,在我国国民经济发展中扮演着重要角色。但与其他行业或国外氨基酸行业相比,我国氨基酸行业存在创新产品少、产品结构不合理、主要生产技术指标落后、能源消耗大、环境污染严重、生产成本较高等问题,特别是在生产装备等硬件方面,无法满足国际标准的要求。因此,中国虽然是氨基酸生产和消费大国,却难以称为真正的氨基酸强国。本文介绍了我国氨基酸发酵

产业的现状,并对其发展方向进行简要概述。 1我国氨基酸生产规模 我国氨基酸工业只有近50年的发展历程。1965年发酵法生产味精的成功,带动了氨基酸的研究开发。目前我国氨基酸产业规模以上生产厂家已达近百家,年产值近500亿元。2013年氨基酸总产量超过400万吨,同比增长10%;谷氨酸及其盐产量达240万吨,占世界总产量的70%以上,位居世界第一位;赖氨酸作为我国第二大氨基酸工业,年产量达85万吨,位居世界第一位,我国已成为氨基酸产品的“世界工厂”。我国氨基酸产量如表1所示。 表1中国主要氨基酸生产规模 主要品种产量(2013年) L-谷氨酸钠 MSG 2400000 L-赖氨酸 L-Lysine 850000 L-苏氨酸 L-Threonine 120000 L-苯丙氨酸 L-Phenylalanine 7000 L-精氨酸 L-Arginine 4000 L-缬氨酸 L-Valine 2000 L-异亮氨酸 L-Isoleucine 1500 L-亮氨酸 L-Leucine 2500 L-色氨酸 L-Tryptophan 2000 L-脯氨酸 L-Proline 1200 L-组氨酸 L-Histidine 120 L-丝氨酸 L-Serine 65 L-半胱氨酸 L-Cysteine 300 2我国氨基酸产品结构 我国氨基酸工业是从20世纪60年代开始逐步发展起来的。氨基酸产品的涵义已从传统的蛋白质氨基酸发展到包括非蛋白质氨基酸、

微生物发酵产聚谷氨酸工艺研究

微生物发酵产聚谷氨酸工艺研究 摘要:谷氨酸在生物体内的蛋白质代谢过程中占有重要地位,参与动物、植物和微生物中的许多重要化学反应。以枯草芽孢杆菌纳豆亚种为出发菌株,考察不同碳氮源及NaCl 浓度、谷氨酸、种龄、接种量对微生物发酵产γ- 聚谷氨酸的影响,以提高γ- 聚谷氨酸的产量。方法:该菌菌种活化后,接入种子培养基,于37℃、200 r/min 震荡培养18 h,然后按2 %接种量接入不同发酵培养基进行发酵培养。γ- 聚谷氨酸分离纯化后,根据其产量筛选最适发酵培养基组成及发酵条件,并对产物进行分析测定。 关键词:γ- 聚谷氨酸;纳豆菌;发酵;优化培养 一、材料与方法 1.1 材料 1.1.1 菌种纳豆芽孢杆菌(Bacillus subtilis natto),系作者筛选,由本校微生物教研室罗兵教授鉴定确认,于实验室保存。 1.1.2 培养基斜面培养基:大豆蛋白胨10 g/L,牛肉膏5 g/L,NaCl 7.5 g/L,琼脂20 g/L。种子培养基:大豆蛋白胨20 g/L,葡萄糖30 g/L,谷氨酸钠25 g/L,NaCl 5 g/L。液体发酵培养基:大豆蛋白胨30 g/L,葡萄糖40 g/L,谷氨酸钠30 g/L,NaCl15 g/L,K2HPO4 2.0 g/L,KH2PO4 4.0 g/L,Mg-SO4 0.5 g/L,CaCl2 0.25 g/L 及少量生物素[1]。以上培养基pH 均为7.0-7.2,在121℃下高压灭菌20 min。 1.1.3 试剂γ-PGA 标准品为Sigma 公司产品;系列葡聚糖标准品(Shodex P-82 standard 标准品,分子量(Mr)分别为5900,11800,22800,47300,112000,212000,404000,788000)为SHOWA DENKO 公司产品;叠氮钠、硫酸钠、蛋白胨、葡萄糖、谷氨酸等均为国产分析纯。 1.2 方法 1.2.1 发酵方法菌种活化:取菌种一环,接于斜面培养基,37℃培养20 h。 种子培养:取一至两环活化菌种接入种子培养基中,37℃、200 r/min 震荡培养18 h。 发酵培养:将上述种子液按2%接种量接入发酵培养基(装液量为40/250 mL),37 ℃、250 r/min 震荡培养48 h,测γ-PGA 的产量。 1.2.2 提取方法发酵液于4 ℃、10000 r/min 离心15 min 去除菌体,取上清液用6 mol/L HCl 将pH 调至2.0-3.0,加入3 倍体积冰无水乙醇搅拌出现絮状沉淀,低温放置4 h 离心得沉淀(粗品)。然后溶于蒸馏水,用透析袋透析脱盐(除去无机小分子和离子),再经阴离子交换层析进一步提纯,即将透析过的

药理大题 简答题(有答案版)

总论习题 1、药物的体内过程包括哪些? 答:(1)吸收:药物自给药部位进入血液循环的过程。(2)分布:药物从血液循环到达机体各个部位和组织的过程。(3)代谢:指药物在体内发生化学结构和生物活性的改变,又称为生物转化。(4)排泄:药物的原形或其代谢产物通过排泄器官或分泌器官,从体内排出到体外的过程。 2、药物的不良反应包括哪些? 答:(1)副反应:如氯苯那敏(扑尔敏)治疗皮肤过敏时可引起中枢抑制。(2)毒性反应:如尼可刹米过量可引起惊厥,甲氨蝶呤可引起畸胎。(3)后遗效应:如苯巴比妥治疗失眠,引起次日的中枢抑制。(4)停药反应:长期应用某些药物,突然停药后原有疾病加剧,如抗癫痫药突然停药可使癫痫复发,甚至可导致癫痫持续状态。(5)变态反应:如青霉素G可引起过敏性休克。(6)特异质反应:少数红细胞缺乏G-6-PD 的特异体质病人使用伯氨喹后可以引起溶血性贫血或高铁血红蛋白血症。 传出神经系统用药习题 1、简述肾上腺受体激动药的分类,每类列一代表药。 答:按其对不同肾上腺素受体亚型的选择性而分为三大类:(1)α受体激动药:①α1, α2受体激动药,去甲肾上腺素;②α1受体激动药,去氧肾上腺素;③α2受体激动药,可乐定。(2)α、β受体激动药:肾上腺素。(3)β受体激动药:①β1, β2受体激动药,异丙肾上腺素;②β1受体激动药,多巴酚丁胺;③β2受体激动药,沙丁胺醇 2、阿托品的临床应用有哪些? 答:(1)解除平滑肌痉挛,用于缓解胃肠绞痛和膀胱刺激症状等。(2)制止腺体分泌:用于麻醉前给药、盗汗和流涎。(3)眼科:用于治疗虹膜睫状体炎、验光配眼镜。(4)治疗缓慢型心律失常:如房室传导阻滞、窦性心动过缓等。(5)抗休克,大剂量可治疗感染性休克,如暴发性流脑、中毒性菌痢、中毒性肺炎等。(6)解救有机磷酸酯类中毒:中~重度中毒者可采用大剂量阿托品,并与胆碱酯酶复活药合用。 3、毛果芸香碱/阿托品对眼睛的作用有哪些? 答:毛果芸香碱:缩瞳,降低眼内压,调节痉挛。阿托品:扩瞳,升高眼内压,调节麻痹。 4、β受体阻断剂的临床应用有哪些? 答:①抗心律失常;②治疗心绞痛和心肌梗死;③治疗高血压;④充血性心力衰竭,用于某些病情稳定的病人;⑤其他:辅助治疗甲状腺功能亢进和甲状腺危象、青光眼、偏头痛、肌震颤等。 心血管系统用药习题 1、简述硝酸甘油的药理作用和临床应用。 答:药理作用:1降低心肌耗氧量2扩张冠脉3降低心室充盈压4保护缺血与心肌细胞,减轻缺血损伤。临床应用:1缓解心绞痛2治疗心肌梗塞3心力衰竭4急性呼吸衰竭5肺动脉高压。 2、试述血管紧张素转化酶Ⅰ抑制药治疗充血性心力衰竭的作用机制? 答:1降低外周血管阻力降低心脏后负荷2减少醛固酮生成3抑制心肌及血管重构4对血流动力学的影响5降低交感神经活性 3、目前治疗充血性心衰的药有几类?每类请各举一代表药。 答:强心苷(地高辛)磷酸二酯酶抑制药(米力农)β受体抑制药(多巴酚丁胺)利尿药(氢氯噻嗪)舒张血管药(硝普钠) 4、请列举一线抗高血压药的种类及各类的代表药。 答:①利尿药:氢氯噻嗪;②β-受体阻断药:普萘洛尔;③钙拮抗药:硝苯地平;④ACE(血管紧张素转换酶)抑制药:卡托普利; 5、简述利尿药的分类、作用机制及举例。 答:①高效利尿药:主要作用于髓袢升支粗段髓质部和皮质部,如呋塞米。机制:抑制Na+ -K+ -2CL-共同转运系统。②中效利尿药:主要主用于髓袢升支粗段髓质部(远曲小管开始部位),如噻嗪类。机制:抑制Na+ -K+ -2CL-共同转运系统。③低效利尿药:主要作用于远曲小管和集合管,如螺内酯、氨苯蝶啶、阿米洛利等。机制:螺内酯竞争性拮抗醛固酮受体; 6、抗心绞痛药有哪几类?并说出各类的代表药。 答:1.硝酸酯类:硝酸甘油2.b受体阻断药:普萘洛尔3.钙通道阻滞药:硝苯地平 7、试述普萘洛尔与硝酸甘油合用治疗心绞痛的药理学基础。 答:1两药能协同降低耗氧量2β受体阻断药普萘洛尔能对抗硝酸甘油引起的反射性心律加快和收缩力增强3二药合用取长补短,副作用减少。缺点:都降压,对心绞痛不利 8、强心苷出现中毒如何防治? 答:A.预防a.避免中毒的诱因b.警惕中毒的先兆症状B.治疗a.快速型心律时常用氯化钾b.心动过缓传导阻滞用阿托品给药方法:完全效量再用维持量、逐日恒量给药法 9、简述高效能利尿剂的临床应用。 答:1急性肺水肿和脑水肿2其他严重水肿,如心、肝、肾等各类水肿。3急慢性肾衰竭4高钙血症5加速某些毒物的排泄,如长效巴比妥类等。 器官系统用药习题 1、糖皮质激素的药理作用和临床应用有哪些? 答:药理作用:①抗炎②免疫抑制与抗过敏③抗毒④抗休克⑤影响血液与造血系统⑥其他作用有退热.中枢兴奋.促进消化等。临床应用:①肾上腺皮质功能不全(替代疗法)②严重感染③休克④治疗炎症及防止某些炎症的后遗症.眼科炎症;⑤自身免疫性疾病.过敏性疾病和器官移植排斥反应;⑥血液病;⑦皮肤病。2、简述糖皮质激素的不良反应。 答:①类肾上腺皮质功能亢进症②诱发或加重感染②消化系统并发症④骨质疏松⑤延缓生长⑥肾上腺皮质萎缩和功能不全⑦反跳现象 3、请简述肝素与双香豆素抗凝作用的异同? 答:相同点:都具有抗凝作用;都可以防止血栓栓塞性的疾病;不良反应均易出血。不同点:肝素口服无效,常静脉给药,起效快。维持时间短,机制是激活和强化抗凝血酶Ⅲ,体内、外均有强大的抗凝作用,自发性出血用鱼精蛋白解救。华法林口服有效,起效慢,维持时间长,机制是维生素K拮抗剂,只在体内有效,体外无效,自发性出血用维生素K解救。

大肠杆菌发酵经验总结

大肠杆菌发酵经验总结 大肠杆菌发酵经验总结 首先,补料速率与比生长速率直接影响着乙酸的生成速率和积累量(主要是补料速率与比生长速率影响发酵液中的残糖量,进而影响),所以适当的控制补料速率和比生长速率,对于控制乙酸的量有很好的效果。 其次,必须要保证充足的溶氧,并严格控制pH值,而且补酸碱的速率尽量缓和,不能太快;温度对于蛋白的表达也有很重要的影响,较低的发酵温度下所生产出的蛋白大多是有活性的,而较高的发酵温度下产生的蛋白大多一包涵体形式存在。 第三,选取合理的诱导时间非常重要,一般的诱导时间选在指数生长后期,而且诱导时的比生长速率最好能控制在0.2之,选在此时诱导,1.将菌体的快速生长期与蛋白合成期分开,使这两个阶段互不影响,有利于蛋白的高表达;2.已经得到了大量的菌体,而且菌体的生物量基本接近稳定,不论是从动力学角度,还是能耗,物料成本方面,都比较合理。 第四,补料过程中的碳氮比也很重要。若氮源过高,会使菌体生长过于旺盛,pH偏高,不利于代产物的积累,氮源不足,则菌体繁殖量少从而影响产量;碳源过多,则容易刑场较低的pH,抑制菌体生长,碳源不足,则容易引起菌体的衰老和自溶。另外,碳氮比不当还会引起菌体按比例的吸收营养物质,从而直接影响菌体的生长和产物的合成。 根据自己的经验,一般情况下,对于一个稳定的发酵工艺下,如果总是在固定的发酵时间段出现溶菌现象,而且能排除噬菌体和染菌的可能性后,那就可能是因为碳氮比不合理造成的。可以适当调整碳氮比。 大家讨论得较多的是关于代副产物乙酸对大肠杆菌发酵的影响,现总结以下几点,并作出相应解决措施。 一、代副产物-乙酸 乙酸是大肠杆菌发酵过程中的代副产物,在多大的浓度下产生抑制作用各种说法不一,一般认为在好气性条件下,5~10g/L 的乙酸浓度就能对滞后期、最大比生长速率、菌体浓度以及最后蛋白收率等都产生可观测到的抑制作用。当乙酸浓度大于10或20g/L 时,细胞将会停止生长,当培养液中乙酸浓度大于12g/L 后外源蛋白的表达完全被抑制。 预防乙酸产生的措施:

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