推荐厂家
暂无
暂无
据美国物理学家组织网12月27日报道,美国伊利诺伊大学香槟分校食品科学与人类营养系、加州大学劳伦斯伯克利国家实验室和英国石油公司(BP)的科学家表示,他们对酿酒酵母进行了基因改造,新得到的酵母菌株可以发酵葡萄糖、纤维二糖(葡萄糖的前体物,由两个结合在一起的葡萄糖组成)和木糖,能更好更多地把植物发酵成替代燃料乙醇。相关研究发表在最新一期的美国《国家科学院院刊》上。酵母以糖为生,并在这个过程中能产生很多对人来说是“宝物”的废物——乙醇和二氧化碳,因此生物燃料工业也使用酵母将植物糖转变为生物乙醇。然而,大多数酵母无法将植物中的葡萄糖、纤维二糖和木糖这三种糖全部转化成有用的燃料,比如,酿酒酵母能很好地发酵葡萄糖,但对木糖却有心无力,这使得利用酵母制造生物燃料的成本居高不下。之前,科学家对酵母菌种进行基因改造,让其代谢木糖,但速度很慢,效率过低。研究小组成员之一、伊利诺伊大学食品科学和人类营养学教授金泳恕(音译)表示,经过基因改造的酵母无法发酵木糖的主要问题是,它接触木糖之前会吸收所有葡萄糖,酵母表面的葡萄糖转运蛋白更愿意同葡萄糖依附在一起。在此项新研究中,基因改造后的酿酒酵母可以同时将纤维二糖和木糖转化为乙醇。转化效率和转化得到的乙醇数量都提高了一倍,这主要归结于混合发酵的协同作用。金泳恕表示,新酵母菌种将木糖转化为乙醇的效率至少比目前已知酵母菌高20%,使其成为最好的发酵木糖的细菌。研究团队通过对酿酒酵母做出几个关键的改进而获得了这样的结果。首先,他们给予这种酵母一个纤维二糖转运蛋白,这意味着其能将纤维二糖直接带入细胞中,而只有当纤维二糖进入到细胞内部时,它才会被转化为葡萄糖。这种方法可以战胜酿酒酵母本身对葡萄糖的偏好,从而专注于将木糖吸收进酵母细胞中。接着,研究人员将从一个消耗木糖的酵母中提取的3种蛋白质插入酿酒酵母中,由此提高了新酵母菌种代谢木糖的速度和效率。他们也对一种人造的同功酶进行了基因修改,让木糖代谢的正常中间产物木糖醇积聚的数量最少。最后,该研究团队使用“进化工程”让新菌种利用木糖的能力达到最大。研究人员表示,混合发酵的成本优势也很明显,其乙醇产量也高于工业标准,这种研究很快将被商业化。
β-葡聚糖的活性结构是由葡萄糖单位组成的多聚糖,它们大多数通过β-1,3结合,这是葡萄糖链连接的方式。它能够活化巨噬细胞、嗜中性白血球等,因此能提高白细胞素、细胞分裂素和特殊抗体的含量,全面刺激机体的免疫系统。那么,机体就有更多的准备去抵抗微生物引起的疾病。β-葡聚糖能使受伤机体的淋巴细胞产生细胞因子(IL-1)的能力迅速恢复正常,有效调节机体免疫机能。大量实验表明,β-葡聚糖可促进体内IgM抗体的产生,以提高体液的免疫能力。这种葡聚糖活化的细胞会激发宿主非专一性防御机制,故应用在肿瘤、感染病和治疗创伤方面深受瞩目。经特殊步骤萃取且不含内毒素的β-1,3-葡聚糖在美国FDA已认定是一种安全的物质,可添加在一般食品,许多报导显示老鼠口服酵母β-1,3-葡聚糖,可增加强腹膜细胞抗菌之吞噬作用。酵母葡聚糖是存在于酵母细胞壁中的一种具有增强免疫力活性的多糖——β-葡聚糖。β-葡聚糖广泛存在于各种真菌和植物,如香菇、灵芝、燕麦中,是它们发挥保健作用的主要功效物质。而酵母葡聚糖的免疫增强活性更强,并具有改善血脂、抗辐射、改善肠道功能的作用。
一、目的要求了解合成培养基、半合成培养基和天然培养基的配制原理。 学习和掌握麦芽汁培养基、马铃薯葡萄糖培养基、豆芽汁葡萄糖培养基和察氏培养基的配制方法。二、基本原理 麦芽汁培养基和马铃薯葡萄糖培养基被广泛用于培养酵母菌和霉菌。马铃薯葡萄糖培养基有时也可用于培养放线菌。豆芽汁葡萄糖培养基也是培养酵母菌及霉菌的一种优良培养基。察氏培养基主要用于培养霉菌观察形态用。麦芽汁培养基为天然培养基,马铃薯葡萄糖培养基和豆芽汁葡萄糖培养基二者均为半合成培养基,而察氏培养基则为合成培养基。培养基配方中出现的自然pH系指培养基不经酸、碱调节而自然呈现的pH。 三、实验材料 (一) 药品 葡萄搪、蔗糖、NaN03、K2HP04、KCl、MgSO4·7H2O,FeS04、琼脂。 (二) 仪器 天平、高压蒸汽灭菌锅。 (三) 玻璃器皿 移液管、试管、锥形瓶、烧杯、量筒、培养皿、玻璃漏斗等。 (四) 其他物品 药匙、pH试纸、称量纸、记号笔、棉花、纱布、线绳、塑料试管盖、牛皮纸、报纸、新鲜麦芽汁、黄豆芽、马铃薯等。四、实验内容 (一) 麦芽汁培养基的配制 1.培养基成分 新鲜麦芽汁一般为10-15波林。 2.配制方法 (1) 用水将大麦或小麦洗净,用水浸泡6-12h,置于15℃阴凉处发芽,上盖纱布,每日早、中、晚淋水一次,待麦芽伸长至麦粒的两倍时,让其停止发芽,晒干或烘干,研磨成麦芽粉,贮存备用。 (2) 取一份麦芽粉加四份水,在65℃水浴锅中保温3-4h,使其自行糖化,直至糖化完全(检查方法是取0.5ml的糖化液,加2滴碘液,如无蓝色出现,即表示糖化完全)。 (3) 糖化液用4-6层纱布过滤,滤液如仍混浊,可用鸡蛋清澄清(用一个鸡蛋清,加水20 ml,调匀至生泡沫,倒入糖化液中,搅拌煮沸,再过滤)。 (4) 用波美比重计检测糖化液中糖浓度,将滤液用水稀释到10-15波林,调pH至6.4。如当地有啤酒厂,可用未经发酵,未加酒花的新鲜麦芽汁,加水稀释到10-15波林后使用。 (5) 如配固体麦芽汁培养基时,加入2%琼脂,加热融化,补充失水。 (6) 分装、加塞、包扎。 (7) 高压蒸汽灭菌 100 Pa灭菌20 min。 (二) 马铃薯葡萄糖培养基的配制1.培养基成分 马铃薯 20g 葡萄糖 2 g 琼脂 1.5-2g 水 100ml 自然pH 2.配制方法 (1) 配制20%马铃薯浸汁 取去皮马铃薯200g,切成小块,加水1000ml。80℃浸泡lh,用纱布过滤,然后补足失水至所需体积。100 Pa灭菌20 min。即成20%马铃薯浸汁,贮存备用。 (2) 配制时,按每100 ml马铃薯浸汁加入2g葡萄糖,加热煮沸后加入2g琼脂,继续加热融化并补足失水。 (3) 分装、加塞、包扎。 (4) 高压蒸汽灭菌 100 Pa灭菌20 min。 (三)豆芽汁葡萄糟培养基的配制 1.培养基成分 黄豆芽 10g 葡萄糖 5g 琼脂 1.5-2g 水 100ml 自然pH 2.配制方法 (1) 称新鲜黄豆芽10g,置于烧杯中,再加入100 ml水,小火煮沸30 min,用纱布过滤,补足失水,即制成10%豆芽汁。 (2) 配制时,按每100 ml10%豆芽汁加入5g葡萄糖,煮沸后加入2 g琼脂,继续加热融化,补足失水。 (3) 分装、加塞、包扎。 (4) 高压蒸汽灭菌 100 Pa灭菌20 min。(四)察氏(czapck)培养基的配制1.培养基成分 蔗糖 3g NaN03 0.3g K2HP04 0.1g KCl 0.05g MgSO4·7H2O 0.05 g FeS04 0.001 g 琼脂 1.5-2g 蒸馏水 100ml 自然pH 2.配制方法 (1) 称量及溶化 量取所需水量约2/3左右加入到烧杯中,分别称取蔗糖、NaNO3 、K2HP04 、KCl、MgSO4。依次逐一加入水中溶解。按每100 ml培养基加入1ml 0.1%的FeS04溶液。 (2) 定容 候药品全部溶解后,将溶液倒入量筒中,加水至所需体积。 (3) 加琼脂 加入所需量琼脂,加热融化,补足失水。 (4) 分装、加塞、包扎。 (5) 高压蒸汽灭菌 100 Pa灭菌20 min。