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尿酸酶来源于产朊假丝酵母

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  • 深化产学研融合 香港中文大学(深圳)高灵敏唾液尿酸检测试纸条项目亮相第25届高交会
    11月15日—11月19日,第二十五届高交会在深圳会展中心和深圳国际会展中心两馆同时举行。今年的高交会以“激发创新活力,提升发展质量”为主题,持续打造专业化、国际化、便利化、高水平的科技成果交流交易平台。今年,香港中文大学(深圳)首次设独立展厅,展厅展出了人工智能与智能系统领域、大数据与计算机科学领域、新材料领域、生物医药与健康领域的前沿技术和创新成果。在生物医药与健康领域展示区,香港中文大学(深圳)医学院教授、生物医学工程学科负责人刘国珍,向深圳新闻网记者介绍了自己团队研发的高灵敏唾液尿酸检测试剂盒。她说,这款高灵敏唾液尿酸检测试剂盒是一种环境友好、无创无损、经济快速、精准舒适的POCT(即时检测)医疗器械产品,能有效用于高尿酸血症及痛风等慢性疾病的早筛预警和日常监管,也能用于健康人群的日常尿酸监测。该试剂盒是一款纸基芯片试纸条,通过手机APP读数,实现对唾液样品尿酸的实时定量检测。“目前市场上以指尖采血、静脉抽血尿酸检测为主,这两种方式耗时耗力,又会给患者留下创口,价格也比较昂贵,成为尿酸检测环节的痛点问题。我们这款试剂盒,小巧灵便,检测结果也显示得非常快,最重要的是,检测成本大大降低,检测一次,2到3块钱就可以了。”刘国珍说。在刚刚落幕的2023年第八届“创客中国”深圳市中小企业创新创业大赛暨“专精特新”企业创新创业大赛上,这款高灵敏唾液尿酸检测试剂盒获得了创客组第一名。刘国珍在生物传感器研究领域深耕近二十年,之前是澳大利亚新南威尔士大学教授,现在是香港中文大学(深圳)的教授。凭借对神经炎症精准诊疗的突出贡献, 刘国珍获得2020年度乔治娜斯威特定量生物医学女科学家奖,她是第一个荣获此奖项的华人女科学家。她说,自己非常喜欢深圳自由包容的氛围,这里的创业者们都有一股不屈不挠的精神,所以她选择离开“舒适区”,回国发展。她希望自己做一个“摆渡人”,培养更多生物医学器械方面的科研人才,运用自己多年积累的实验室技术帮助国内生物医疗器械解决“卡脖子”问题。
  • 杜立林实验室在裂殖酵母中发现违反孟德尔定律的自私基因
    p   2017 年 6 月 20 日,北京生命科学研究所杜立林实验室在《eLife》发表题为“A large gene family in fission yeast encodes spore killers that subvert Mendel& #39 s law”的研究论文。该论文通过研究裂殖酵母的种内生殖隔离现象,发现一个之前功能未知的基因家族的成员是违反孟德尔定律的自私基因。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/0846f491-22f5-4c1a-93d8-ebacf97d9eb4.jpg" title=" 20170621185717311.png" / /p p   孟德尔的分离定律指出二倍体中位于基因组同一位置的一对等位基因会以 1:1 的比例进入单倍体的配子中。有些自私基因违反这一定律,通过杀死不含该基因的配子来扭曲分离比例,从而在杂合二倍体形成的配子中以超过 50% 的频率出现。这样的自私基因被称为配子杀手(gamete killer)。真菌包括酵母的配子通常叫做孢子(spore),因而真菌中的配子杀手也叫做孢子杀手(spore killer)。目前已经发现的配子杀手数目有限,在分子水平上被鉴定的更寥寥无几。 /p p   杜立林实验室的研究人员发现裂殖酵母天然菌株 CBS5557 和实验室菌株交配产生的孢子大多不能存活。类似的种内生殖隔离现象在其他不同来源的裂殖酵母菌株杂交时也经常发生。通过高通量测序辅助的分离子分组混合分析法(bulk segregant analysis),作者发现 CBS5557 和实验室菌株杂交时存活的后代中来源于实验室菌株基因组的两个区域的等位基因频率显着低于 50%,暗示在 CBS5557 基因组的这些区域存在孢子杀手。通过进一步的基因组学和遗传学分析,作者证明分别位于这两个区域的属于 wtf 基因家族的 cw9 和 cw27 基因是孢子杀手。实验还发现这两个孢子杀手可以在不同的菌株背景下和不同的基因组位置上起作用,它们之间会发生互相杀伤。通过人为突变可以得到会杀伤自己的突变体和不能杀伤但可以保护自己的突变体,提示一个孢子杀手具备可以拆分的杀伤活力和保护活力。通过第三代测序技术对 CBS5557 基因组进行分析,发现该基因组中存在 32 个 wtf 基因家族的成员,且与实验室菌株基因组中的 wtf 基因数目和序列都有显着的差异,说明这个孢子杀手基因家族的快速变异可能是这个物种的种内生殖隔离现象背后的主要原因。这一工作为理解基因组进化和物种形成提供了新认识。 /p p   杜立林实验室博士后胡雯为论文的第一作者。论文的其他作者还包括杜立林实验室的生物信息分析员索芳和研究生郑金鑫,以及何万中实验室的姜招弟博士和何万中博士。杜立林博士为本文的通讯作者。此项研究由科技部和北京市政府资助,在北京生命科学研究所完成。   /p
  • 酵母粉、酵母提取物、酵母浸粉和酵母浸膏的区别您知道吗?
    在给许多客户介绍酵母浸粉时,很多人都会将其与酵母粉混为一谈,经常会问:“酵母浸粉不就是酵母粉吗?”“酵母浸膏和酵母浸粉哪个好呢?” 首先我们了解一下什么是酵母粉、酵母浸粉和酵母浸膏吧! 酵母粉含义:一般是指灭活的酵母,产品成分主要是失去活性的酵母菌体,营养成分包括仍然包裹在菌体内部的粗蛋白、胞壁多糖以及丰富的维生素、生长素、微量元素等。 酵母粉分类:分糖蜜酵母粉与啤酒渣酵母粉两大类,前者专门发酵生产并干燥制成,以糖蜜为主要原料,品质好且质量稳定;后者采用啤酒生产的废料-废啤酒酵母泥为原料,一般采取滚筒干燥制成,成本较低,但杂质较多,酵母细胞较老化,微生物不易吸收利用,品质不稳定。酵母粉主要在传统的抗生素等发酵行业应用较广泛。 酵母粉特点:微生物对酵母粉的营养物质利用率与利用速率较低,发酵完毕后不能利用的残留物(粗蛋白与菌体细胞壁)较多,难以处理。 酵母浸粉含义:又称酵母提取物,是采用新鲜酵母经酵母自溶、过滤、 浓缩、喷雾干燥而得到的一种浅黄色至类白色 干燥粉末。有酵母自然 香味,易溶于水,水溶 液呈淡黄色。酵母浸粉吸湿性,请放阴凉干燥处保存。酵母浸粉当中含有氨基酸类、肽类、水溶性维生素、及酵母多糖、酵母核酸组成的一种混合物,酵母浸粉当中含有丰富的B族维生素和各种氨基酸。核苷酸类、有机酸类、矿物质类及维生素类的水溶性物质。在当中它起的主要作用是补充氮源和提供细菌生长的各种维生素及氨基酸。 酵母浸粉分类:同样可以采取糖蜜发酵的糖蜜酵母和啤酒生产的废啤酒酵母泥为原料生产。 糖蜜酵母生产的酵母浸粉一般品质较高,这一方面是糖蜜酵母发酵经过专业的生产控制,原料品质就比较高,另外啤酒酵母粉为原料也有利于酵母积累更丰富的天然营养成分。另外一方面是以糖蜜酵母为原料的酵母浸粉生产规模可以做的很大,生产厂家可以充分采用先进的生产工艺设备与技术,从生产技术的角度保证酵母浸粉产品的高品质。 酵母浸粉特点:酵母浸粉的生物利用度高,微生物的利用速率快,特别有利于对发酵培养基比较挑剔的营养缺陷型、基因重组工程菌的吸收利用,有助于缩短发酵周期,提高微生物发酵效价;同时发酵残留非常少,有利于发酵废液的环保处理。 酵母浸粉主要用于微生物培养基制备的基础原材料以及生物制药发酵。 酵母浸膏以酵母为原料,采用自溶法或加酶水解法工艺,经分离、脱色精制浓缩而成的,含氨基酸、肽、多肽及酵母细胞水溶性成分的膏状产品。 废啤酒酵母泥生产的酵母浸粉品质一般要大大差于糖蜜酵母浸粉,这主要是因为废啤酒酵母泥本身是啤酒生产的副产物,不存在什么质量控制;另外一方面是废啤酒酵母泥不能长途运输,生产厂家一般只能依赖周边啤酒厂的有限供应,生产规模难以扩大,因此限制了厂家的投资规模,一般只能土法上马,难以把生产技术装备以及所能采取的技术手段提升到理想的状态,导致产品色泽较深、不溶性杂质较多,维生素、生长素等微量营养物质的含量也比较欠缺。 酵母粉和酵母浸粉是完全不一样的产品,更不能混为一谈。 酵母浸粉和酵母浸膏的区别在于酵母浸粉经过高温瞬时干燥所损失的营养成分比酵母浸膏长时间浓缩所损失的营养要少得多,所以酵母浸粉在实际使用中用量更经济,且使用方便,也更易于运输和保存。 酵母浸粉和酵母浸膏应用领域食:品饲料领域、动物营养领域、生物发酵领域、营养保健领域、发酵工业领域:可用于抗生素新药、多肽、核苷酸、B族维生素、生长因子、氨基酸、有机酸、酶制剂、生物防腐剂、原料药、VC及肌苷、生物材料、维生素、微量元素、基因工程等生物工程产业。为微生物发酵培养提供全面均衡的营养 、微生物培养基:假单胞杆菌、醋酸杆菌、葡萄糖酸杆菌、大肠杆菌、枯草杆菌、乳酸链球菌、葡萄球菌、酵母及支原体。
  • 施一公团队Science再发文 报道酵母剪接体三维结构
    p   2016年12月16日,清华大学生命学院、结构生物学高精尖创新中心施一公教授研究组于《科学》(Science)杂志就剪接体的结构与机理研究再发长文(Research Article),题为《酵母剪接体处于第二步催化激活状态下的结构》(Structure of a Yeast Step II Catalytically Activated Spliceosome),报道了酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)剪接体在即将开始第二步剪接反应前的工作状态下的三维结构,阐明了剪接体在第一步剪接反应完成后通过构象变化起始第二步反应的激活机制,从而进一步揭示了前体信使RNA剪接反应(pre-mRNA splicing,以下简称RNA剪接)的分子机理。 /p p   由于真核生物中的基因编码区中存在不翻译成蛋白质的序列(称为内含子),染色体DNA转录出来的前体mRNA(pre-mRNA)并不直接参与蛋白质翻译,而是需要先将其中的内含子片段去除,才能进入核糖体进行蛋白质合成。内含子的去除需要通过两步转酯反应来实现:首先,位于内含子序列中下游被称为分支点(branch point sequence)的序列中有一个高度保守的腺嘌呤核苷酸(A),其2’羟基亲核攻击内含子5’末端的鸟嘌呤(G),于是第一步反应发生,形成套索结构 然后,5’外显子末端暴露出的3’-OH向内含子3’末端的鸟嘌呤发起攻击,第二步反应发生,两个外显子连在一起。通过这两步反应,前体信使RNA中数量、长度不等的内含子被剔除,剩下的外显子按照特异顺序连接起来从而形成成熟的信使RNA(mRNA)(图1)。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/0e590db1-7664-40b3-9508-9269cc1b944d.jpg" title=" 201612161410211731.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图1 基因剪接反应示意图(图片来源:《Cell》) /p p   这两步化学反应在细胞内是由一个庞大、复杂而动态的分子机器——剪接体催化完成的。对于每一个内含子来说,为了调控反应的各个基团在适当时机呈现合适的构象从而发挥其活性,剪接体各组分按照高度精确的顺序结合和解离,组装成一系列具有不同构象的分子机器,统称为剪接体。根据它们在RNA剪接过程中的生化性质,这些剪接体又被区分为B、Bact、B*、C、P、ILS等若干状态。获取剪接体在组装、激活、催化反应过程中各个状态的结构是最基础也是最富挑战性的结构生物学难题之一。 /p p   2015年8月,施一公研究组率先突破,在世界上首次报道了裂殖酵母剪接体处于ILS状态的3.6埃高分辨率结构。2016年7月22日,施一公教授研究组在《科学》在线发表背靠背长文,首次报道了酿酒酵母剪接体分别处于激活状态(activated spliceosome,又称为Bact complex)和第一步催化反应后(catalytic step I spliceosome,又称为C complex)的近原子分辨率的剪接体结构,首次完整地展示了第一步转酯反应前后pre-mRNA和其中起催化作用的snRNA的反应状态,以及剪接体内部蛋白组分的组装情况。但是对于剪接体催化第二步转酯反应的细节,至今没有高分辨率的结构加以佐证。 /p p   在最新发表的《科学》长文中,施一公教授研究组捕获了性质良好的酿酒酵母剪接体样品,并利用先进的单颗粒冷冻电镜技术和高效的数据分类方法,重构出了总体分辨率分别为4.0埃的冷冻电镜结构,首次报道了酵母第二步催化激活状态下的剪接体结构。该结构的解析,进一步补充了mRNA剪接过程的关键信息,描述了从第一步转酯反应到第二步转酯反应过程中,剪接体催化反应活性中心内部组分的变化,以及关键蛋白的参与情况,为理解第二步反应所需的3’剪接位点是如何进入活性位点提供了重要的结构基础。值得关注的是,该结构的催化核心区域的分辨率达到3.5埃,第一次展示了转酯反应进行中的关键结构信息,填写了第二步转酯反应细节信息的空白。 /p p   2015年8月至今,施一公教授研究组共报道了剪接反应中5个关键状态剪接体复合物的高分辨率结构,分别是3.8埃的预组装复合物tri-snRNP、3.5埃的激活状态复合物Bact complex、3.4埃的第一步催化反应后复合物C complex、4.0埃的第二步催化激活状态下的C* complex以及3.6埃的内含子套索剪接体ILS complex。这5个高分辨率结构所代表的剪接体状态,基本覆盖了整个剪接通路中关键的催化步骤,提供了迄今为止最为清晰的剪接体不同工作状态下的结构信息,大大推动了RNA剪接研究领域的发展。 /p p   施一公教授为本文的通讯作者 清华大学生命学院博士后结构生物学高精尖创新中心卓越学者闫创业、医学院四年级博士生万蕊雪以及生命学院二年级博士生白蕊为该文的共同第一作者 生命学院二年级博士黄高兴宇参与了这项研究 电镜数据采集于清华大学冷冻电镜平台,计算工作得到清华大学高性能计算平台、国家蛋白质设施实验技术中心(北京)以及荣之联董事长王东辉先生的支持。本工作获得了北京市结构生物学高精尖创新中心及国家自然科学基金委的经费支持。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/265b7d28-fd8c-4b5c-b254-723cb115e514.jpg" title=" 201612161410211270.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图2 C* complex三维结构示意图 /p p br/ /p
  • 如何有效评价酵母等微生物发酵能力及发酵特性?
    发酵指人们借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体本身、或者直接代谢产物或次级代谢产物的过程。经发酵过程制造食品时所利用的。最常用的有酵母菌、曲霉以及细菌中的乳酸菌、醋酸菌、黄短杆菌、棒状杆菌等。通过这些微生物作用制成的食品通常有以下5类:1、酒精饮料:如蒸馏酒、黄酒、果酒、啤酒等;2、乳制品:如酸奶、酸性奶油、马奶酒、干酪等;3、豆制品:如豆腐乳、豆豉、纳豆等;4、发酵蔬菜:如泡菜、酸菜等;5、调味品:如醋、黄酱、酱油、甜味剂(如天冬甜味精)、增味剂(如5′-核苷酸)和味精等。 如何有效地评估酵母等微生物的发酵能力、培养基(面团、啤酒等)发酵特性及样品的发酵条件等?如何长时间监测面包面团、酒类酿造、生物乙醇相关的发酵过程以及BP(发酵粉=化学膨胀剂)等工艺过程? 产品推荐 日本WSF-2000MH系列发酵特性分析仪是一种通过自动持续测量并记录各种样品在微生物发酵过程中产生的气体总量和产气速度的变化曲线,分析样品的发酵条件、发酵特性等,可同时分析10到20个样品,每个样品独立控制、监测和分析。 产品应用微生物方面——菌株的育种、烘焙制品、酒类酿造、酱油、食品腐败、工业酒精以及甲烷氢气等领域,如小麦粉品质评价、酿造品质控制、微生物菌株筛选等。化学方面——食品膨胀剂、发泡剂、洗涤剂、入浴剂以及医药品等领域,如膨化剂、发泡剂等的新品开发和质量管控等。
  • 天木生物ARTP成功助力耐受高浓度甘蔗糖蜜酿酒酵母的选育
    本期为您推荐广西科技大学生物与化学工程学院牛福星副教授课题组发表在Microbial Cell Factories上面的文章:Key role of K+ and Ca2+ in high-yield ethanol production by S. Cerevisiae from concentrated sugarcane molasses。本研究利用常压室温等离子体进行诱变,筛选出对不同胁迫因素(高渗透压、高醇、高温、高盐离子以及高浓度甘蔗糖蜜)分别具有鲁棒性能的酿酒酵母菌株。其中由此所选育的对高浓度甘蔗糖蜜具有鲁棒性能的酿酒酵母乙醇合成产量达到目前物理诱变高水平(111.65 g/L,糖醇转化率达到95.53%)。最后结合酵母的细胞形态、发酵产能以及组学分析,揭示了限制酿酒酵母无法实现高浓度甘蔗糖蜜高浓度乙醇发酵的主要限制性因素是K+和Ca2+同时存在的影响。 生物基乙醇的合成原料有很多,从环保、经济、富民的角度研发是重点。我国是人口大国,每年由于食品添加、工业应用等所消耗的糖量位居世界前列。甘蔗是糖分提炼的主要原材料之一,在提料糖分的同时会产生糖蜜,而且早期研究数据表明产3吨糖的同时可产约1吨糖蜜。糖蜜是一种混合物,成分复杂,直接排放或者用于田间施肥是为浪费且会造成环境污染,而且是为资源利用的不充分。但是利用糖蜜(非粮食)生物资源进行酿酒酵母的乙醇合成,却可以在不断满足人们对乙醇用量需求的同时,助推国家绿色低碳能源发展。酿酒酵母利用糖蜜进行乙醇发酵的工艺已经比较成熟,但是在利用高浓度的糖蜜来生产高浓度的乙醇效率方面却是一个挑战,究其原因便是各种胁迫性因素的影响。但是从科学研究的角度确切的阐述哪种才是限制性的关键影响因素早期还未有研究报道。 研究人员借助ARTP(室温等离子体)诱变、适应性进化以及高通量的基于三苯基-2H-四唑氯化铵(TTC)及前体物丙酮酸(或丙酮酸自由基离子)与Fe3+发生络合反应呈现黄色的双重高通量筛选方法(Py-Fe3+)获取了分别对高浓度甘蔗糖蜜(总糖浓度达到300 g/L)以及蔗糖添加模型下的高温(37℃)、高醇(10%)、高渗透压(400 g/L可发酵总糖)以及高浓度K+(15 g/L)、Ca2+(8 g/L)、K+&Ca2+(15 g/L &8 g/L)发酵环境下的七株鲁棒型酿酒酵母菌株(图1、表1)。通过各自鲁棒型菌株在高浓度甘蔗糖蜜环境下细胞形态比较(图2),乙醇合成的产率以及细胞数量(图3、图4)、鲁棒型菌株比较基因组学、比较转录组学GO、KEGG分析研究,得出K+、Ca2+同时存在才是限制酿酒酵母高浓度甘蔗糖蜜乙醇发酵的主要因素。图1 实验流程 表1 在相同发酵条件下与野生型J108相比产量差距图2 在250 g/L糖蜜发酵不同菌株的细胞形态A:NGCa2+-F1 B:NGK+-F1 C:NGK+&Ca2+-F1 D:NGTM-F1图3 不同菌株的乙醇合成率及细胞数图4.在5L发酵罐体系中利用250 g/L甘蔗糖蜜发酵, 菌株NGTM-F1的乙醇产量达到111.65 g/L 总结:甘蔗糖蜜对细胞的影响不仅仅局限于高浓度发酵,在低浓度情况下同样会对细胞的生长造成一定影响。该项目的研究是为初次从科学研究的角度准确阐述了限制酿酒酵母无法实现高浓度甘蔗糖蜜高浓度乙醇发酵的主要限制因素,其结果对于以甘蔗糖蜜作为底物的生物合成具有重要指导作用。文章链接:https://doi.org/10.1186/s12934-024-02401-5
  • “垃圾DNA”不“垃圾” ——酵母可能依赖内含子度过艰难时期
    p style=" text-indent: 2em " strong 酵母可能依赖内含子帮助它们度过艰难时期。 /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/1082ae37-6879-49ea-89f6-bd66609032f0.jpg" title=" 酵母.jpg" alt=" 酵母.jpg" width=" 300" height=" 200" border=" 0" vspace=" 0" style=" width: 300px height: 200px " / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(127, 127, 127) " 图片来源:STEVE GSCHMEISSNER /span br/ /p p   就像从电影中删掉的片段一样,生物基因中的一些序列最终也会被剪掉,细胞不会利用它们制造蛋白质。现在,两项研究发现,这些被称为内含子的片段有助于酵母在艰难时期存活。这项研究揭示了DNA的另一种可能的功能,科学家曾认为这种功能是无用的。 /p p   未参与该研究的美国加州旧金山州立大学进化分子生物学家Scott Roy说:“这些结果非常令人信服,也非常令人兴奋。”这项研究开启了了解“内含子作用的全新范式”。 /p p   加州大学洛杉矶分校酵母微生物学家Guillaume Chanfreau说,这也回答了一个长期存在的问题: strong 为什么酵母保留了以前被认为是“垃圾DNA”的东西 /strong 。 /p p   内含子普遍存在于植物和真菌中,也存在于人类和其他动物体内——在大约2万个基因中,每个基因平均携带8个内含子。在最初将它们视为垃圾之后,研究人员最近开始确定内含子的某些功能。例如,一些基因中的内含子可能有助于控制细胞制造多少相应的蛋白质。 /p p   为了确定剥夺内含子的影响,加拿大谢布鲁克大学RNA生物学家Sherif Abou Elela和同事系统地从酵母菌中删除内含子,并产生了数百个菌株。然后,研究人员将这些改良菌株与普通真菌一起培养。 /p p   当食物缺乏时,大多数缺乏内含子的菌株很快就死掉了,研究小组近日在《自然》上报道称,它们无法与普通酵母竞争。然而,在营养更丰富的培养基中,经过改造的酵母具有优势。Abou Elela说:“如果你处于好时期,内含子是一种负担。但在逆境中,它是有益的。” /p p   麻省理工学院分子生物学家David Bartel和同事也独立研究出了类似的结果。他们测量了酵母细胞中不同RNA分子的数量,同时注意到,在“拥挤”的培养基中生长的酵母积累了大量内含子。相关论文刊登于《自然》。 /p
  • 镉大米再现!镉,你到底来源于哪?
    云南销毁15万斤大米,镉大米再次引起大众关注!大米是中国大部分地区人民的主要食品,镉是一种环境污染物,通过ICPMS可快速的检测食品、环境等样品中的镉含量,借助高灵敏度的仪器希望通过溯源可以找到污染的源头,确保大米的质量安全。 近日,云南发现米线重金属超标,溯源发现镉大米并销毁15万斤。 大米含有稻米中近64%的营养物质和90%以上的人体所需的营养元素, 镉并不是人体必需元素,而且是一种环境污染物。 急性镉中毒症状主要表现为恶心、流涎、呕吐、腹痛、腹泻,继而引起中枢神经中毒症状,严重者可因虚脱而死亡 。 长期摄入含镉食品,镉可在生物体内富集,其生物半衰期为10~30年,且生物富集作用显著,即使停止接触,大部分以往蓄积的镉仍会继续停留在人体内,从而引起慢性中毒,使肾脏发生慢性中毒及软骨病。世界卫生组织将镉列为重点研究的食品污染物;国际癌症研究机构(IARC)将镉归类为人类致癌物,会对人类造成严重的健康损害;美国毒物和疾病登记署(ATSDR)将镉列为第7位危害人体健康的物质;我国也是将镉列为重点监控指标之一。 根据《GB 2762-2017 食品安全国家标准 食品中污染物限量》,谷物及其制品镉限量如下:根据《GB 5009.15-2014食品中镉的测定》及《GB 5009.268-2016食品中多元素的测定》,镉的测定可以采用原子吸收石墨炉法和电感耦合等离子体质谱法。 不管是大米检测还是其可能的来源土壤、大气等,岛津均可提供完备的解决方案。岛津ICPMS-2030系列 ICPMS-2030测定大米中多元素的含量 样品前处理方法称取0.4g(精确至0.0001g)试样于聚四氟乙烯微波消解罐中,加入4 mL HNO3,盖上消解罐盖,放入微波消解仪消解。消解结束后冷却至室温,打开密闭消解罐,将消解液转移至 50 mL容量瓶中,用超纯水定容至刻线,摇匀,待测。 仪器测定条件实验结果ICPMS-2030测定土壤中多种金属元素的含量 样品前处理方法称取0.1g(精确至0.0001g)试样于聚四氟乙烯微波消解罐中,加入6 mL王水,盖上消解罐盖,放入微波消解仪中按照下表程序消解。消解结束后冷却至室温,打开密闭消解罐,用慢速定量滤纸将提取液过滤至50 mL容量瓶中,待提取液滤尽后,用0.5 mol/L的硝酸清洗消解罐内壁至少3次,清洗液一并过滤至容量瓶中,用超纯水定容至刻线,摇匀,待测。实验结果
  • FDA食品添加剂法规允许直接添加维生素D2酵母
    美国食品药物管理局(FDA)近日修订了美国食品添加剂法规,允许安全使用维生素D2面包酵母(vitamin D2 bakers yeast),并将其作为维生素D2的来源和膨松剂,但必须满足以下条件:(1)维生素D2面包酵母是由面包酵母(酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae)暴露于紫外线下产生的物质,是面包酵母中内源性麦角脂醇(ergosterol)经过光化学反应转化成维生素D2(也被称为麦角钙化甾醇(ergocalciferol)或(9,10-seco(5Z,7E,22E)-5,7,10(19),22-ergostatetraen-3-ol)) (2)维生素D2面包酵母可单独作为一种活性干酵母浓缩物,或与传统的面包酵母进行组合 (3)这种添加剂可用于酵母发酵的烘焙食品和烘焙混合以及酵母发酵的烘焙小吃食品,但在每100克成品食品中维生素D2的含量不得超过400国际单位(International Units) (4)为了确保添加剂的安全使用,除了《联邦食品药品和化妆品法规》所要求的其他信息外,食品添加剂容器标签必须要有适当的使用说明,以确保所生产的最终产品符合上述第(3)点描述的限制要求 (5)含有该添加剂的加工食品标签必须按照成品食品中含量递减的合适顺序,在成分声明中标注添加剂名称:“维生素D2面包酵母”。   为了合理确立在预期使用条件下某种食品添加剂的无危害性,FDA考虑了该添加剂的人类饮食预期的摄入量、添加剂的毒理学数据和其他提供给该局的相关信息。FDA还将个人来自所有食品源的添加剂的预计每日摄入量(estimated daily intake,EDI)与根据毒性数据建立的可接受摄入量水平进行了对比。EDI由基于拟议用于特定食品中的添加剂数量预测和来自所有食品源的添加剂数量决定。该机构通常将百分之九十消费者使用的食品添加剂的EDI来衡量高慢性饮食的摄入量。
  • 【瑞士步琦】冷冻干燥含酵母菌的微球应用
    瑞士步琦冷冻干燥含酵母菌的微球应用冷冻干燥应用”益生菌是一种有益于人体健康的微生物,常被用于改善肠道菌群。微胶囊包埋技术可以帮助保护菌株,延长其在体内的存活时间,不易受外界环境的影响而失活。因此,在生产益生菌产品时,需要考虑选择合适的微胶囊技术,以确保益生菌的稳定性和活性。下面这篇应用非常好的结合了微胶囊包埋和冷冻干燥技术,证明菌种经过包埋干燥后仍具有生物活性,为发酵工艺和食品转化等领域开辟新的可能性。1介绍冷冻干燥,也称为冻干是一种非常通用的脱水方法,常用于保存微生物、食物或药物,如蛋白质类药物。它将冷冻和干燥结合在一个独特的操作中,可以创造出高质量的干燥终产品。冷冻干燥通常用于保存微生物培养物,因为它具有不可忽视的优点:储存的方便性和增加邮寄微生物的可能性。此外,制得的产品只需要少量维护,培养基在储存过程中不会受到污染,微生物可以长时间保持活力。然而,众所周知,冷冻干燥技术对微生物至关重要,因为它对微生物的生存能力和生理状态都有负面影响。根据方法和生物体的不同,微生物存活率也各有不同;然而,活力水平明显低于液氮储存 2。观察到的活力下降主要是由于一些不良副作用引起的,例如细胞内冰晶的形成1、敏感蛋白的变性或在此过程中膜脂质的物理状态发生一些不可逆的变化 3,5。为了防止这种影响,通常在冷冻或冷冻干燥前使用脱脂牛奶、蔗糖、甘油、 DMSO 或海藻糖等作为冻干保护物质1,3。据报道,海藻糖在干燥、冷冻、渗透胁迫和热休克等极端环境下对酵母和细菌具有保护作用。这些保护效果与膜的稳定和酶活性的保存有关。关于海藻糖的保护作用,已经报道了几种假设。一些报道认为它的作用是通过多个外部氢键取代参与维持蛋白质三级结构的水分子,另一些报道认为它形成玻璃态结构以确保物理稳定性。除了发酵过程或食品转化,酿酒酵母或乳酸菌等微生物在益生菌膳食食品和饲料补充剂领域具有重要的经济意义。然而,这些应用需要在储存过程中保持细胞活力。通过造粒和冷冻干燥技术相结合,可以得到大小和组成均匀的无尘颗粒。由于具有更高的颗粒表面积,这使得产品将具有良好的颗粒流动性,更容易掌握的剂量和更快的产品复原性。尽管存在上述挑战,冷冻干燥仍然是一种酵母、孢子真菌和细菌的方便保存方法,因为它们的长期生存能力通常保持得相当好,而且菌株的储存和分发要求也很简单。因此,本应用旨在生产酿酒酵母颗粒作为模型微生物,使用微胶囊造粒仪 Encapsulator B-390 作为造粒机,将酵母悬浮液挤压进入液氮中形成单分散球体,然后使用冷冻干燥机 Lyovapor&trade L – 200 进行冷冻干燥处理。2仪器,试剂和器材仪器:ESCO NordicSafe, Biosafety Cabinet Class IIBUCHI 微胶囊造粒仪 Encapsulator B-390BUCHI 冷冻干燥机 LyovaporTM L-200 Pro,干燥腔体搭配可加热搁板BUCHI LyovaporTM Software试剂:YPD 培养基, Sigma Aldrich海藻糖, Sigma Aldrich脱脂奶粉琼脂去离子水液氮器材:玻璃培养皿液氮杜瓦瓶3实验本应用中描述的工作是在无菌条件下进行的。将 84g 市售面包酵母悬浮溶解在 50mL 无菌 YPD 培养基(Sigma Aldrich)中。在酵母悬浮液中加入 50mL 无菌冻干保护剂培养基(5g 海藻糖(Sigma Aldrich)和 5g 脱脂牛奶溶于去离子水中),然后用微胶囊造粒仪 B-390 进行制粒(表1)。将挤压后的液滴收集在液氮浴中冷冻,然后转移到不锈钢托盘中,保存在 -25°C 的冰箱中进行冷冻干燥。表1:微胶囊包埋参数_300μm 喷嘴1mm 喷嘴频率[Hz]68060电压[V]7502500压力[mbar]500500冷冻干燥步骤(初级干燥和次级干燥)使用 LyovaporTM 编程软件,如表 2 所示。使用 LyovaporTM L-200 Pro 干燥腔体、可加热的搁板和环境空气。表2:初级干燥和次级干燥冻干参数无酵母菌微球采用与含酵母菌微球相同成分培养基和参数进行制备。冷冻干燥后,将 1mL 无菌水加入 1mL 微球中,用以复原样品。对于含有酵母菌的菌珠,对每个重组溶液进行10倍、100 倍和 1000 倍的连续稀释。将复原后的溶液和稀释液分别涂于 YPD 琼脂平板上,如图 1 所示。琼脂板在 28℃ 培养 24h,评价细胞活力。▲ 图1:琼脂平板上的酵母活力测试4结果与讨论含有酵母的微球可以通过使用微胶囊造粒仪B-390 进行包埋制备,结果表明:用微胶囊造粒仪 B-390 将酵母滴入液氮中,可使酵母迅速颗粒化;用 300μm 的喷嘴和 1mm 的喷嘴分别制备了 700μm 和 1500μm 左右的微球。仅使用含冻干保护剂介质的溶液也得到了类似的结果。如图 2 所示,冻干后的微球在形状和大小上与湿冻微球保持相似。▲ 图2:用微胶囊造粒仪 B-390 制得的 300μm 酵母微球,在冻干前(左)后(右)的对比通过扫描电镜对其结构进行分析。在图 3 中,可以观察到含有酵母的球珠(下两图)和仅由冻干保护剂培养基制成的球珠(上两图)在形态上的差异。含有酵母菌的微球具有由 5μm 颗粒组成的粗糙结构,可以认为是微生物,而只含有冻干保护剂的微球具有更光滑的结构。▲ 图3:含酵母菌的冻干微球(下)和不含酵母菌冻干微球(上)的结构对比当冷冻干燥时,考虑到膜中脂质物理状态的变化或由于某些蛋白质结构的变化,生物系统可能受到破坏3,9。为了验证酵母菌的活力,将酵母菌重新水合,稀释,并在 28°C 的 YPD 琼脂板上培养 24 小时。图 4 证实了文献报道的内容,即便失去了部分活力,酵母在冻干后仍然可以生长2,4,6,10。▲ 图4:在 28℃ 琼脂板中培养 24 小时后的酵母菌活力5结论含有酵母菌的微粒可以很容易地用微胶囊造粒仪 B-390 进行制备,并使用冻干机 LyovaporTM L-200 进行冷冻干燥处理。B-390 的喷嘴直径分别为300 μm和1000 μm,制得的微粒直径分别为 700μm 和 1500μm。冷冻干燥后,珠粒的大小和形状没有变化。该颗粒流动性好,容易掌握使用剂量,且与水混合后溶解速度快。冻干后的微生物在贮藏过程中仍能保持良好的活力,并能在复水化后成功生长。在本应用中,造粒包埋和冷冻干燥的结合显示出了非常好的实验结果。它可以在发酵工艺和食品转化等领域开辟新的可能性,有利于生产制备剂量易控制和重组的培养发酵剂;另外,在益生菌和食品补充剂领域中获得无尘且可自由流动的粉末,同时保证产品颗粒大小和组成的均匀度。6参考文献N’Guessan, F. K. Coulibaly, H. W. Alloue-Boraud, M. W. A. Cot, M. Djè, K. M. Production of Freeze-Dried Yeast Culture for the Brewing of Traditional Sorghum Beer, Tchapalo. Food Sci. Nutr. 2016, 4 (1), 34–41.Bond, C. Freeze-Drying of Yeast Cultures. In Cryopreservation and Freeze-Drying Protocols Day, J., Stacey, G., Eds. Methods in Molecular BiologyTM Humana Press, 2007 pp 99–107.Leslie, S. B. Israeli, E. Lighthart, B. Crowe, J. H. Crowe, L. M. Trehalose and Sucrose Protect Both Membranes and Proteins in Intact Bacteria during Drying. Appl. Environ.Microbiol. 1995, 61 (10), 3592–3597.Miyamoto-Shinohara, Y. Imaizumi, T. Sukenobe, J. Murakami, Y. Kawamura, S. Komatsu, Y. Survival Rate of Microbes after Freeze-Drying and Long-Term Storage.Cryobiology 2000, 41 (3), 251–255.Wolkers, W. F. Tablin, F. Crowe, J. H. From Anhydrobiosis to Freeze-Drying of Eukaryotic Cells. Comp. Biochem. Physiol. A. Mol. Integr. Physiol. 2002, 131 (3), 535–543.Lodato, P. Huergo, M. S. de Buera, M. P. Viability and Thermal Stability of a Strain of Saccharomyces Cerevisiae Freeze-Dried in Different Sugar and Polymer Matrices. Appl. Microbiol. Biotechnol. 1999, 52 (2), 215–220.Strasser, S. Neureiter, M. Geppl, M. Braun, R. Danner, H. Influence of Lyophilization,Fluidized Bed Drying, Addition of Protectants, and Storage on the Viability of Lactic Acid Bacteria. J. Appl. Microbiol. 2009, 107 (1), 167–177.Miyamoto, T. (Kyushu U. Kawabata, K. Honjoh, K. Hatano, S. Effects of Trehalose on Freeze Tolerance of Baker’s Yeast. J. Fac. Agric. - Kyushu Univ. Jpn. 1996.Giulio, B. D. Orlando, P. Barba, G. Coppola, R. Rosa, M. D. Sada, A. Prisco, P. P. D. Nazzaro, F. Use of Alginate and Cryo-Protective Sugars to Improve the Viability of Lactic Acid Bacteria after Freezing and Freeze-Drying. World J. Microbiol. Biotechnol. 2005, 21 (5), 739–746.Cerrutti, P. Huergo, M. S. de Galvagno, M. Schebor, C. Buera, M. del P. Commercial Baker’s Yeast Stability as Affected by Intracellular Content of Trehalose, Dehydration Procedure and the Physical Properties of External Matrices. Appl. Microbiol. Biotechnol. 2000, 54 (4), 575–580.
  • 泡椒凤爪用工业防腐剂? 企业称脱氢醋酸标识有误
    泡椒凤爪又酸又辣,想起来都会流口水,这么好吃的东西竟然传出“有毒”。近日,一条关于泡椒凤爪添加剂有毒的消息在网络里迅速传开。一网友称在一款泡椒凤爪的包装上发现了用于工业防腐剂的“脱氢醋酸”,并质疑这种化学物质对人体健康有害。   【事发】   包装标注出工业防腐剂   近日,网民赵先生在网站发帖称,他在商场购买了一款成都产的泡椒凤爪。而在该食品的包装袋上,他无意间居然看到了用于工业防腐剂和兽药中间体的“脱氢醋酸”。   赵先生专门查询了“脱氢醋酸”的危害,他称这种工业用防腐剂,可快速被人或动物机体吸收,并分布在血浆和各个器官中,抑制多种酶的氧化作用 它在尿排泄的速度相当慢,不应作为“食品防腐剂”使用。   泡椒凤爪用上了工业防腐剂,这可不是闹着玩的。昨日,记者赶紧在杭城几家超市里查看各种泡椒凤爪的配料表。   在杭州体育场路一家小超市里看到,货架上堆放着几十包待售的“有友”牌山椒泡凤爪。翻看包装袋,在配料一栏里标注了十多种食品添加剂,其中同样出现“脱氢醋酸”字样。   而在世纪联华超市望江店,记者看到包括有友、永健、凤巢等牌子的泡椒凤爪标注有“脱氢乙酸钠”,还有些牌子未有标注。   【释疑】   “脱氢乙酸”俗称“脱氢醋酸”   工业用防腐剂怎么跑进食物里了?昨日,记者采访了浙江省食品添加剂协会专家组委员唐家寰。   唐家寰告诉记者,“脱氢醋酸”确实是一种防腐剂,用来抑制霉菌和酵母菌的生长。但是,“脱氢醋酸”难溶于水,一般食品行业都用它的盐类来做防腐剂。   另外,唐家寰称,“脱氢醋酸”是“脱氢乙酸”俗称,今年6月实施的食品添加剂新国标(GB2760-2011)中,“脱氢乙酸及其钠盐”已经列入新国标之中,属于国家允许的食品添加剂,准许添加在熟肉、腌制品等食品内。   随后,记者联系到“有友”牌山椒泡凤爪的生产厂家重庆有友实业有限公司,该公司质检部的龙经理告诉记者,他已经获悉网上盛传关于泡椒凤爪的消息。龙经理解释说,在行业内,企业在食品包装上标注俗名“脱氢醋酸”,但实际上采用的都是脱氢醋酸钠,用作防腐剂。   “脱氢醋酸是一种游离态的物质,单物质存在具有不稳定性,所以食品行业99%都会用它的盐类来当防腐剂。现在消费者出现这样的误区,是我们企业在标识上不够重视导致的。” 龙经理如是说。   【回应】   标注有误纷纷更换包装   “同样这个问题几个月前就有消费者向我们反映了。” 龙经理告诉记者,早有消费者对此产生了质疑,该企业已经在一两个月前就更换了产品包装,新包装袋上标注的是“脱氢醋(乙)酸钠”。   “杭州地区的销售量不及我们本地,本地的新包装基本已经更换完毕,杭州可能还需要两三个月来消化老包装产品。所以,杭州买到的部分有友牌泡椒鸡爪包装袋上可能还会有标脱氢醋酸。”龙经理说,消费者仍可放心食用。   此外,记者了解到,成都当地质监部门对上述网友质疑的厂家进行了检查,发现其生产泡凤爪产品使用的食品添加剂是天润牌“脱氢醋(乙)酸钠”,在其产品包装上标注为“脱氢醋酸”。经检该企业不存在非法添加和滥用食品添加剂的违法行为。但由于没有按标准进行食品添加剂名称标注,该局已经要求企业限期整改。目前已开始更换新的包装。来源:今日早报
  • 广州地化所等揭示液相二次有机气溶胶的来源和形成机制
    二次有机气溶胶(SOA),是大气细颗粒物(PM2.5)的重要组分,对空气质量,全球气候变化和人体健康有着重要的影响。近年来,越来越多的研究证明有机前体物在云雾滴和含水气溶胶中的液相化学转化是二次有机气溶胶生成的重要途径。由于植物排放前体物(如植物挥发、生物质燃烧)比化石燃料源(如燃煤、机动车排放)前体物的极性更强、更亲水,过去的研究多聚焦于植物排放前体物转化生成液相二次有机气溶胶(aqSOA)的过程,缺乏对液相二次有机气溶胶中人为化石燃料源贡献的精准量化。   中国科学院广州地球化学研究所和瑞典斯德哥尔摩大学、日本中部大学合作,通过测定液相二次有机气溶胶单体分子的碳十四(14C)同位素,给出了化石源碳对中国大气中液相二次有机气溶胶生成巨大贡献的关键科学证据。相关研究成果于近日以Large contribution of fossil-derived components to aqueous secondary organic aerosols in China为题在线发表在Nature communications上。   14C同位素的半衰期约为5730年,经过漫长地质演化,煤、石油、天然气等化石燃料中的14C已完全衰变,而生物质的14C丰度,却和当前大气基本保持一致。因此,14C可以准确量化液相二次有机气溶胶分子中生物碳源和化石碳源的相对占比。研究团队在位于珠三角西南部的鹤山大气环境监测超级站采集了一整年的大气细颗粒物(图1),以大气颗粒物中草酸为主的一系列小分子有机酸作为液相二次有机气溶胶的示踪物。14C分析显示,当鹤山站的气团起源于内陆时,液相二次有机气溶胶标志性化合物的化石来源碳占比达到了55%到70%(图2)。相反,当气团起源于南海沿岸时,液相二次有机气溶胶分子中的生物来源碳占比可达近70%,这与内陆气团形成了鲜明对比(图2)。在我国几个重点城市群,研究人员同样观测到化石来源碳在冬季对液相二次有机气溶胶形成的巨大贡献。   过去基于整体气溶胶组分的14C分析结果,大多认为有机气溶胶主要由生物质来源碳贡献。该研究表明,在中国典型城市,液相二次有机气溶胶分子可大量来源于化石燃料。这一认识对更好地模拟二次有机气溶胶生成、评价其气候和环境效应,以及更精准地控制空气污染,具有重要意义。   相关研究工作获得国家自然科学基金重点项目、“一带一路”科学组织联合研究专项项目等的支持。图1 研究区位置及采样活动中的后向气流轨迹、气溶胶光学厚度(AOD550)和气溶胶基础表征参数。图2 沿海背景和大陆气团中草酸的二维双碳同位素(δ13C、Δ14C/Fm)特征。
  • 创新来源于客户反馈——访布鲁克德国高端红外应用专家吴瑕博士
    p    strong 仪器信息网讯 /strong 2018年4月10-13日,国际分析、生化技术、诊断和实验室技术领域两年一次的盛会——德国analytica 2018在慕尼黑举办,仪器信息网亲赴现场为大家带来第一手的信息。analytica 2018上,布鲁克推出了科研型傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)INVENIO 等新产品。为了了解INVENIO的主要创新,以及红外光谱未来发展趋势等,仪器信息网采访了布鲁克德国高端红外应用专家吴瑕博士。 br/ /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/8bd34d70-2717-42bf-b7a5-6a4bb9303a8c.jpg" title=" xianc.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 布鲁克德国高端红外应用专家 吴瑕博士 /strong /p p    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 新品INVENIO:最多的检测器 /strong /span /p p   此次analytica 2018,布鲁克光谱参展的仪器有11台之多,不过只有唯一的一台是新推出的新品,那就是INVENIO。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/984b9460-8c0a-4348-8606-d0c07c16109d.jpg" title=" INVENIO.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 科研型傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)INVENIO /strong /p p   INVENIO是一款偏向用于科研的光谱仪,不过与传统印象中体积笨重、外观沉闷的科研仪器不同,INVENIO的外形比较“靓丽”。如,仪器状态显示由原来的单个LED指示灯改进为一个色带,不同颜色代表着仪器处于正常运行或故障等状态,更加明显、直观。并且据吴瑕博士介绍,INVENIO使用感受也非常的简便。INVENIO可以连接到互联网,通过电脑、集成触控屏、其他pad三种方式进行操作,更加方便。而且,INVENIO还设计有适合制药企业用户的验证程序,内里包含完全符合FDA监管规则的现代化数据库,方便跟踪、监督整个实验过程和数据处理,确保数据完整性。 /p p   INVENIO采用了创新的MultiTect检测器技术,其允许控制多达5个检测器,如MIR或FIR DTGS、InGaAs、硅二极管、GaP,可覆盖从远红外到紫外可见的整个光谱范围(波长范围28000~15cm-1)。而且,INVENIO还设计了一个额外的DigiTect检测器位置,用户可使用一些其他特殊探测器(如MCT)。针对有的客户可能会偶尔进行一些简单的样品分析工作,而又不想麻烦地移除主样品仓的配件,INVENIO设计了第二个样品仓即Transit通道,而且该样品仓自带检测器。吴瑕博士总结到,“MultiTect、DigiTect、Transit总计下来,INVENIO可配备多达7个检测器,几乎是常规FT-IR的2倍。而且,7个检测器间可自动切换,简便了用户的操作。” /p p   “虽然INVENIO是面向全球用户的,但是由于中国市场的不容忽视,而且来自中国客户的反馈也非常多,INVENIO中一些创新技术都是针对中国客户需求而设计的。如7个检测器间可自动切换、第二个样品仓、五档全自动衰减器、发射实验直通光路等设计就是基于中国客户的反馈。”吴瑕博士说到,“接下来我们将在中国展开大规模的新品推广活动。” /p p    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong FT-IR技术与应用发展:新技术引入与多技术联用 /strong /span /p p span style=" color: rgb(0, 112, 192) "    /span 最后,编辑问到对于FT-IR技术与应用发展的看法,吴瑕博士表示,“FT-IR技术已经比较成熟,全面创新较难,不过其技术上升空间仍然很大。FT-IR核心的光源、干涉仪、检测器三个方面的巨大进步就会带来FT-IR仪器性能的革命性进展。例如光源的革命性创新就在未来不远处等着我们呢。”说到这里,吴瑕博士着重介绍了量子级联激光器(Quantum Cascade Lasers, QCL)技术。近年来QCL飞速发展,它的光能强、信号强,进而使光谱的信噪比高,相信其很快就可以普遍用于FT-IR。另外,由于电子元器件技术的快速发展,FT-IR的新型检测器不断涌现,而且检测器的体积在不断减小。 /p p   谈到FT-IR的应用发展方向,吴瑕博士认为,一些新技术的引入,如成熟的QCL用于FT-IR,将会使FT-IR的性能大幅提升,原来很多需要同步辐射光源技术的研究工作,现在可以用FT-IR来进行了。另外,联用技术仍然有很大的应用前景。除了常见的与热重分析等联用外,FT-IR还可与表面纳米分析相关技术联用进行薄膜分析 FT-IR与测试橡胶等样品拉伸性能的仪器联用,使得其物理性质的变化有了谱图作为依据 另外,FT-IR与椭偏仪的联用将可能同时提供样品的吸收率和折射率,为全面了解样品性质提供可靠依据。 /p p    strong 后记 /strong /p p   采访中让编辑记忆深刻的是,吴瑕博士在布鲁克负责科研型光谱仪的应用、市场、研发,乃至销售的整个流程。这与大多数仪器公司的情况有所不同,一般来说,公司内一个人的工作范畴很少涉及这么多不同的环节。对此吴瑕博士说到,很多科研型客户通常需要的是特殊的、非常规的解决方案,所以,了解客户的需求要从应用谈起、从研发做起,做到全方位的跟踪。 /p p   吴瑕博士介绍,“我们的研发创新时时刻刻都在进行,有小的改进、也有大的技术创新。而我们创新的‘源泉’是客户的反馈。我们通常通过对市场走向等进行观察、直接与客户交流等方式获得反馈,因为市场份额变动等也是客户的间接反馈。” /p p br/ /p
  • MALDI-TOF MS可快速、准确鉴定假丝酵母菌,对复合体鉴定有优势
    p   对假丝酵母菌种类鉴定可指导临床更好治疗外阴阴道假丝酵母菌病 span style=" font-size: 14px " (vulvovaginalcandidiasis,VVC), /span 但传统的假丝酵母菌的鉴定方法如芽管试验、显色培养和API鉴定等精准性不能令人满意,基因测序分析目前认为是鉴定假丝酵母菌最准确的方法,但耗时久,成本高。本研究使用毅新博创自主研发的的基质辅助激光解析电离飞行时间质谱仪Clin-ToF及其配套的真菌处理试剂盒,通过应用自建白假丝酵母菌复合体数据库并进行验证,使该质谱仪对白假丝酵母菌、非洲假丝酵母菌和都柏林假丝酵母菌鉴定准确率分别为98.08%、97.37%和100%,白假丝酵母菌复合体总体鉴定率97.95%,完善了MALDI-TOF MS在白假丝酵母菌复合体分型方面鉴定的应用。 /p p   近日,一篇题为“应用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱鉴定假丝酵母菌”发表在《中华检验医学杂志》上,文章中指出:本次研究使用了毅新质谱自主研发的基质辅助激光解析电离飞行时间质谱仪Clin-ToF及其配套的真菌处理试剂盒,通过建立并完善MALDI-TOF MS检测假丝酵母菌的数据库,得出的研究结果表明,MALDI-TOF MS可用于快速和准确鉴定假丝酵母菌,对假丝酵母菌复合体的鉴定有优势。 /p p style=" text-align: center " img title=" 2018.8.3 1-1.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/9b459e37-9598-4740-8ad4-1a0b9e80e4fd.jpg" / /p p style=" text-align: center "    span style=" font-size: 14px " 北京大学深圳医院研发团队发表论文 /span /p p   快速和准确鉴定假丝酵母菌意义重大。据不完全统计,至少有75%的育龄期妇女发生过VVC,约有5%—8%的妇女反复发作,对假丝酵母菌种类准确鉴定可指导临床更好治疗VVC。但传统的假丝酵母菌的鉴定方法如芽管试验、显色培养和API鉴定等精准性均不能令人满意。基因测序分析目前被认为是鉴定假丝酵母菌最准确的方法,但该方法也有耗时久,成本高等问题。并且在VVC患者中,白假丝酵母菌、非洲假丝酵母菌和都柏林假丝酵母菌(白假丝酵母菌复合体)这三者在感染性、致病性和复发性等方面存在显著差异,如何能够区分三种假丝酵母菌,这对于临床诊断和治疗有重要意义。 /p p style=" text-align: center " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp img width=" 498" height=" 301" title=" 2018.8.3 1-2.jpg" style=" width: 265px height: 158px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/47f7eb05-6da3-457b-9193-4c7e3f4f9182.jpg" / & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /p p style=" text-align: center " span style=" font-size: 14px " 白假丝酵母菌& nbsp /span & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /p p style=" text-align: center " & nbsp & nbsp & nbsp img width=" 597" height=" 454" title=" 2018.8.3 1-3.jpg" style=" width: 270px height: 153px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/2eed775f-415f-440f-9d66-cfa2f4ce0302.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-size: 14px " 相关鉴定谱图 /span /p p   目前已有的研究成果中,各种MALDI-TOF MS对白假丝酵母菌复合体的鉴定率低,国产MALDI-TOF MS大部分不能有效区分白假丝酵母菌复合体中的三种假丝酵母菌。本次研究通过使用毅新质谱自主研发的基质辅助激光解析电离飞行时间质谱仪Clin-ToF及其配套的真菌处理试剂盒,建立了假丝酵母菌数据库,并对该数据库进行验证,结果显示Clin-ToF质谱仪对白假丝酵母菌、非洲假丝酵母菌和都柏林假丝酵母菌鉴定准确率分别为98.08%、97.37%和100%,白假丝酵母菌复合体总体鉴定率97.95%,优化了MALDI-TOF MS对白假丝酵母菌复合体的鉴定效能。 /p p style=" text-align: center " img width=" 408" height=" 506" title=" 2018.8.3 1-4.jpg" style=" width: 271px height: 288px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/f84fa0bb-2b9b-4f47-8e56-16e92b6d91a9.jpg" / /p p   毅新Clin-ToF微生物鉴定平台是一套包括仪器、试剂、数据库等在内的完整系统,具有快速鉴定、灵敏准确、简便低耗、性价比高等特点。其中微生物数据库是在国家科技部重大专项的支持下,由解放军军事医学科学院牵头,毅新与多家国内顶级科研单位历时5年,累计投入超过1.5亿元共同建立的。该数据库广泛应用于包括三甲医院、科研单位、第三方医学检验机构在内的40多家单位,临床验证超过20万株,2017年获得北京市科学技术进步奖,并连续多次满分通过卫生部室间质评。 /p p & nbsp /p
  • 国家食品安全评估中心:反式脂肪酸致癌无明确证据
    新京报讯(记者 魏铭言)国家食品安全风险评估中心2013年3月18日发布消息称,被誉为"餐桌上的定时炸弹"的反式脂肪酸,危害被夸大。北京、广州等大城市居民日常饮食中对反式脂肪酸的摄入比,仅为0.34%,远低于世界卫生组织建议的1%限值。   国内居民摄入量远低于西方国家   2010年,媒体报道反式脂肪酸存在引发心血管疾病、糖尿病、癌症等极大健康风险,引起恐慌。为科学的回应公众疑问,国家食品安全风险评估专家委员开展"我国居民反式脂肪酸摄入水平及其风险评估"项目,为期两年。   评估结果显示,中国人通过膳食摄入的反式脂肪酸所提供的能量占膳食总能量的百分比仅为0.16%,北京、广州这样的大城市居民也仅为0.34%,远低于WHO建议的1%的限值,也显著低于西方发达国家居民的摄入量。   加工食品为反式脂肪酸主要来源   本次评估发现,加工食品是城市居民膳食反式脂肪酸的主要来源,占总摄入量的71.2%.在加工食品中,植物油的贡献占49.8%,其他加工食品的贡献率较低,如糕点、饼干、面包等均不足5%.   参与评估的韩军花研究员称,现有资料表明过量摄入反式脂肪酸可增加患心血管疾病,如粥样动脉硬化的风险,但尚无明确证据表明反式脂肪酸与早期生长发育、2型糖尿病、高血压、癌症等疾病有关。可见,之前媒体的报道夸大了反式脂肪酸对当前中国居民的健康风险。   问答   反式脂肪酸来源于哪里?   一是来源于天然食物,主要来源于反刍动物,如牛、羊等的肉、脂肪、乳和乳制品。二是加工来源,主要是植物油的氢化、精炼过程,食物煎炒烹炸过程中油温过高且时间过长也会产生少量反式脂肪酸。   氢化植物油就是反式脂肪酸吗?   植物油不完全氢化才会产生反式脂肪,完全氢化的部分就不是反式脂肪而是饱和脂肪,因此氢化植物油不能等同于反式脂肪。   反式脂肪酸有哪些健康影响?   近几十年的研究表明过多摄入反式脂肪酸,可增加心血管疾病的风险。它与其他疾病,如糖尿病、高血压、癌症的相关性,尚无明确证据。   如何避免过多摄入反式脂肪酸?   首先,应适量控制烹调中植物油的用量。中国居民膳食指南(2007)建议,每日植物油摄入量应控制在25-30克。   其次,含氢化植物油的加工食品,如威化饼干、奶油面包、派、夹心饼干等食物的反式脂肪酸含量相对较高,不宜过多食用。
  • H7N9禽流感病毒来源初定
    基因重配模式初步揭示,病毒可能来自于欧亚大陆迁徙至东亚地区的野鸟所携带的禽流感病毒和中国上海、浙江、江苏等地的鸭群和鸡群所携带禽流感病毒发生的基因重配。   近日,中国科学院微生物研究所病原微生物与免疫学重点实验室(CASPMI)研究人员对人感染H7N9禽流感病毒基因进行分析,初步揭示了病毒可能来自于欧亚大陆迁徙至东亚地区的野鸟所携带的禽流感病毒和中国上海、浙江、江苏等地的鸭群和鸡群所携带禽流感病毒发生的基因重配。   祸起鸟禽病毒基因重配   “病毒重配是自然界很常见的现象,不同病毒可以通过宿主之间的接触交换其基因片段。”4月9日,中国科学院微生物研究所病原微生物与免疫学重点实验室副主任刘文军在接受《中国科学报》记者采访时说。   该实验室对中国疾病预防控制中心(CDC)提供的H7N9病毒基因数据进行的分析结果显示,在H7N9病毒的8个基因片段中,H7片段来源于浙江鸭群中分离的禽流感病毒,并可追溯至东亚地区野鸟中分离的相似病毒 N9片段与东亚地区野鸟中分离的禽流感病毒同源。其余6个基因片段(PB2、PB1、PA、NP、M、NS)来源于H9N2禽流感病毒。据病毒基因组比对和亲缘分析显示,H9N2禽流感病毒来源于中国上海、浙江、江苏等地的鸡群。   “此次疫情之所以发生在长三角地区,可能是因为欧亚大陆迁徙至韩国等东亚地区的携带H亚型(包括H7N3和H7N9亚型禽流感病毒)的野鸟经过中国长三角地区时,接触到浙江鸭群,病毒产生重配使鸭群携带H7亚型病毒,并和浙江、上海等地携带H9N2禽流感病毒的鸡群接触,最终基因重配成为新型禽流感病毒H7N9。”CASPMI从事生物信息分析的副研究员刘翟在接受《中国科学报》记者采访时说。   对于此前有媒体称H7N9病毒是“中韩混血”,刘文军纠正说,野鸟是不断迁徙的,没有国籍,不能说H7N9病毒是两国混血。   该团队的研究结果还显示,H7N9禽流感病毒暂未发现在猪群中进化的痕迹,猪在这次病毒基因重配中未发挥中间宿主作用。这一结果也否定了此前一些人关于H7N9病毒可能来源于黄浦江死猪的猜疑。   死亡率高或因病毒变异   这种在禽类身上呈现低致病性的病毒,在人身上却极具破坏力,病毒会在人的肺部疯狂复制,导致病情发展迅速,死亡率也很高。   “血凝素(HA)像一把钥匙,使病毒获得入侵人类或牲畜细胞的通道 神经氨酸酶(NA)帮助病毒破坏细胞受体,并使新复制合成的病毒扩散 剩余的6个基因片段协作,完成病毒大量在细胞体内复制的过程。”刘翟解释说。   刘翟表示,三个步骤的配合缺一不可,哪一个失衡,都可造成病毒力量弱化,不足以对人体起到杀伤作用。但不幸的是,在新型的H7N9禽流感病毒中,这三个步骤高效配合,也因此对人体造成了极大破坏。   该实验室研究人员表示,新型H7N9禽流感病毒感染人类,并导致高死亡率,可能源于病毒变异。目前已观察到N9的变异,其基因片段比一般的N9基因片段短一些,但尚不知这种变异导致何种具体后果。   而在此次的研究过程中,H7基因片段和惯常的H7并未有太大不同。但在决定人—禽受体结合的特异性上,出现了关键氨基酸的变化。这种变化对人的影响有待进一步的科学评估,因为此前H7亚型禽流感病毒感染人的案例曾有发生。   疫苗不能滥用   据了解,禽类中HA共有16种亚型,NA有9种亚型,两者可以组合成144种不同的病毒亚型,目前已发现130余种。   刘文军指出,要想研究出针对各类流感的疫苗仍存在困难。因为流感变异速度非常快,很难预测会发生哪些变异。同时,疫苗也不能滥用,否则可能会加快病毒变异速度。   然而,他指出,流感病毒研究的重要性并不亚于艾滋病或乙肝。流感病毒可能通过飞禽、家畜家禽等多种宿主来传播,很难切断其中任何一种传播途径,主动预防非常困难。   流感病毒对人类危害非常大。如1918年至1919年西班牙型流行性感冒就曾导致全世界约10亿人感染、2500万到4000万人死亡。   对于下一步的研究,刘文军表示,CASPMI将继续追踪研究H7N9的感染机制,为下一步防控工作提供理论基础。
  • 施一公研究组在《科学》发表论文报道3.6埃酵母剪接体冷冻电镜结构并阐述RNA剪接的分子结构基础
    p   8月21日,清华大学生命科学学院施一公教授研究组在国际顶级期刊《科学》(Science)同时在线发表了两篇背靠背研究长文,题目分别为“3.6埃的酵母剪接体结构”(Structure of a Yeast Spliceosome at 3.6 Angstrom Resolution)和“前体信使RNA剪接的结构基础”(Structural Basis of Pre-mRNA Splicing)。第一篇文章报道了通过单颗粒冷冻电子显微技术(冷冻 a href=" http://www.instrument.com.cn/zc/1139.html" target=" _blank" title=" " style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 电镜 /span /a )解析的酵母剪接体近原子分辨率的三维结构,第二篇文章在此结构的基础上进行了详细分析,阐述了剪接体对前体信使RNA执行剪接的基本工作机理。清华大学生命学院闫创业博士、医学院博士研究生杭婧和万蕊雪为两篇文章的共同第一作者。 /p p br/ /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201512/noimg/b202201c-2ed2-4d9c-a084-73f2641f7e4b.jpg" title=" 基因剪接的分子机制示意图。.jpg" / /p p style=" text-align: center " 剪接体复合物的三维结构。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201512/noimg/b44dc927-7a91-4726-88a1-355193597e07.jpg" title=" 剪接体复合物的三维结构。.jpg" / br/ /p p style=" text-align: center " 基因剪接的分子机制示意图。 /p p   这一研究成果具有极为重大的意义。自上世纪70年代后期RNA剪接的发现以来,科学家们一直在步履维艰地探索其中的分子奥秘,期待早日揭示这个复杂过程的分子机理。施一公院士研究组对剪接体近原子分辨率结构的解析,不仅初步解答了这一基础生命科学领域长期以来备受关注的核心问题,又为进一步揭示与剪接体相关疾病的发病机理提供了结构基础和理论指导。 /p p   附论文链接: /p p    a href=" http://m.sciencemag.org/content/early/2015/08/19/science.aac7629" _src=" http://m.sciencemag.org/content/early/2015/08/19/science.aac7629" http://m.sciencemag.org/content/early/2015/08/19/science.aac7629 /a /p p    a href=" http://m.sciencemag.org/content/early/2015/08/19/science.aac8159" _src=" http://m.sciencemag.org/content/early/2015/08/19/science.aac8159" http://m.sciencemag.org/content/early/2015/08/19/science.aac8159 /a /p p & nbsp & nbsp 相关新闻: /p p    a href=" http://www.instrument.com.cn/news/20150821/170416.shtml" target=" _blank" title=" " 冷冻电镜助力施一公发表诺奖级别研究成果 /a & nbsp & nbsp /p
  • 发霉药事件续:将加强检测高危病患用药
    15间公立医院昨日起为全港4万名服用“别嘌醇”的病人换药。图片来源:文汇报   新华网消息 据香港文汇报报道,“发霉”降尿酸药事件令人担心“药物灾难”一触即发!据了解,生产700款药品的欧化药业还有5间“姊妹”药厂,隶属于一个药业集团,有药剂师表示,若欧化药业使用的原材料出现问题,同一集团的药厂药物难免遭殃,波及公营及私营医疗药物。食物及卫生局局长周一岳表示,卫生署已派员抽查其他药物作化验,并追查原材料是否出现污染 稍后会研究加强检测高危人士的口服药物,确保药物出厂前及出售前做足细菌或霉菌测试。   欧化的降尿酸药“别嘌醇”因受污染被劝吁停用,但该药厂出产的其他药品仍有售,公立医院当前仍使用欧化的41种药物。周一岳昨出席公开活动后称,卫生署人员上周五已到欧化厂房抽取其他药物化验,数天内会有结果,现时最重要是追查污染源头,是否有原材料受污染,政府继续检查该药厂同一生产线的药物。   欧化其他药暂毋须停用   周一岳表示,暂未有证据显示欧化其他药物受到污染,毋须停用,若发现是药厂问题,有需要采取执法行动,会征求律政司意见。他续称,稍后会研究加强检测高危人士的口服药物,确保药物出厂前及出售前做足细菌或霉菌测试。他又称,霉菌存在于日常环境,但为谨慎起见,已要求停售该受污染药物。   欧化药业与新×制药和正×药品等6间药厂,同属雅×臣药业有限公司,向私营及公营的医疗市场供应药物。香港执业药剂师协会前会长钟永明表示,欧化同一集团的药厂现仍在本港生产及运作,若查明今次事件属于原材料受到污染,难保与欧化药业和相连的“姊妹”药厂,同样存在原材料受到污染的风险。   学者:增检测存技术困难   港九药房总商会理事长刘爱国表示,欧化同一集团药厂所生产的药品,在本港市场占有率3成,但他认为其他药厂同样受污染的机会较微。他解释,雅×臣药业下的不同药厂各自独立采购和生产,有不同的管理制度,应不会出现同样的污染问题。他认为,欧化生产的'别嘌醇"受污染只属个别事件。   对于政府有意加强检测高危人士服用的药物,香港医院药剂师学会教育总监崔俊明表示支持,但相信执行有技术困难。他指高危人士有可能同时服用感冒药、糖尿病药、心脏药及高血压药,难以逐一化验。他建议病人在接受化疗前才化验其服用药物是较可行 他又称,若由药厂化验费用较高,或将成本转嫁予病人。
  • 清华大学重大成果:酵母核糖体组装前体的高分辨冷冻电镜结构
    核糖体是一种广泛存在于细胞中的分子机器。所有生物,包括微小的细菌直至人类个体,都依赖核糖体对各种各样的蛋白质进行生物合成。作为一个分子量巨大的复合物,核糖体本身是如何在细胞中由多条RNA链及超过70种蛋白分子装配而成?这一问题已困扰相关领域科学家近30年。  核糖体自身是一个由核糖核酸(RNA)和蛋白质组成的超大复合物(半径20纳米),其三维结构和分子机制的研究一直是生命科学基础研究中的重要方向。2009年的诺贝尔化学奖即授予了首次解析出细菌核糖体原子分辨率的三位结构生物学家。  真核细胞核糖体装配过程是个高度复杂的动态过程,有超过300种不同功能的辅助装配因子(蛋白质或者RNA)参与其中。然而绝大多数装配因子的结构及其行使功能的分子机理完全未知。此外,核糖体的组装与细胞的生长调控通路密切相关,某些装配因子的遗传突变会导致核糖体生物生成的失调,引起一系列的人类遗传性疾病(称为ribosomopathies)。某些特定的装配因子(例如eIF6)不正常表达也在多种人类癌症细胞中被发现。因此,针对核糖体装配过程的研究不仅具有重要的科学意义,还具有潜在的临床应用潜力。  图1酵母核糖体大亚基组装中间体的3.08埃冷冻电镜结构。a,3.08 埃冷冻电镜密度图,核糖体蛋白颜色为米色,核糖体RNA颜色为灰色。b,19个装配因子的原子模型。  清华大学生命科学学院高宁研究组自2009年一直致力于研究各种生物的核糖体装配过程。2013年,高宁研究组和美国卡内基梅隆大学的约翰伍尔福德(John L. Woolford Jr)教授研究组携手合作,利用清华大学的高端冷冻电镜平台,以真核生物酵母菌为材料,开展真核核糖体的装配研究工作。2015年,合作研究获得重大突破,课题组得到了酵母细胞核内的一系列组成上和结构上不同的核糖体60S亚基前体复合物的冷冻电镜结构。其中一种状态的三维结构分辨率达到3.08埃,其核心部分的分辨率可达2.8埃,是国际在核糖体组装研究领域迄今为止分辨率最高的结构。基于这一冷冻电镜结构,课题组确定了超过20种不同装配因子在核糖体60S前体上的结合位置,并获得了19种装配因子的原子模型。课题组所提供的丰富结构信息为详细阐释真核核糖体装配过程中的多种装配因子功能和分子机制提供了重要基础。  2016年5月25日,报道这一重大突破的研究论文在线发表于《自然》(Nature)期刊,题目为《细胞核内的核糖体组装前体结构揭示了装配熟因子的功能多样性》(Diverse roles of assembly factors revealed by structures of late nuclear pre-60S particles)。高宁研究员和卡内基梅隆大学约翰伍尔福德(John L. Woolford Jr)教授为论文共同通讯作者,清华大学生命学院2013级博士生吴姗为第一作者。北京生命科学研究所董梦秋教授及谭丹博士提供了化学偶联交联质谱数据。论文中冷冻电镜数据收集和处理工作获得了国家蛋白质科学(北京)设施清华大学冷冻电镜平台及高性能计算平台支持。课题组得到了中国科技部、国家自然科学基金委、清华大学自主科研、北京高精尖结构生物学中心的经费支持。  论文链接
  • 产、研、用高端对话 “生命科学仪器发展与精准医疗产业对接”圆桌论坛圆满闭幕
    仪器信息网讯 什么是“精准医疗”?简单来说是应用现代的遗传技术、分子影像技术、生物信息技术,结合患者的生活环境和方式,实现精准的疾病分类和诊断,制定具有个性化的疾病预防和治疗方案。精准诊断是实现精准医疗的基础,精准诊断加上精准治疗构成了精准医疗的核心。而生命科学仪器的发展是实现精准诊断的前提,因此探讨生命科学仪器创新成果如何更好地服务于精准医疗意义重大。2021年4月22日-23日,第十五届中国科学仪器发展年会(ACCSI2021)在“太湖明珠”无锡盛大召开,会议吸引近1500人参会。同期,由仪器信息网、中国分析测试协会标记免疫分析专业委员会联合主办的“生命科学仪器发展与精准医疗产业对接”圆桌论坛如期举行。主办方定向邀请了众多医学检验专家、仪器研发/应用专家、生命科学仪器企业技术专家等,共同探讨创新科学仪器成果如何走进医学实验室,助力精准医疗发展,服务国民健康。圆桌论坛现场本次圆桌论坛由中国分析测试协会标记免疫分析专业委员会主任委员颜光涛主持。颜光涛 中国分析测试协会标记免疫分析专业委员会主任委员精准医疗新时代的早日到来,离不开先进仪器、检测技术的支持和推动。在精准医疗中发展最快的技术当属分子诊断,其能够在分子层面上为医生提供优质的诊断手段。主办方邀请到达微生物首席科学家杜文斌、安捷伦科技渠道业务总监徐晓杰、大连华微科技总经理李木、真迈生物首席技术官孙雷,先后作了关于数字PCR技术、临床质谱技术、微流控芯片技术以及四代基因测序等精准医学领域热门技术分享报告,以下是部分报告内容:杜文斌 达微生物首席科学家报告主题:微流控技术在体外诊断领域的创新应用聚合酶链式反应(PCR)在科学研究和IVD领域应用广泛,是分子诊断的金标准。近期,第三代绝对定量数字PCR技术正在加速发展,为取代目前成熟的荧光定量PCR技术蓄势待发。达微生物基于在微流控技术方面的长期积累,推出了无芯片界面振动液滴阵列(DAPCO)技术,成功开发了新一代国产OsciDrop数字PCR系列产品,实现了数字PCR自主创新突破,仪器使用体验、检测时间和检测成本更加接近现有qPCR水平,为临床分子诊断技术的平价升级提供了新的平台。OsciDrop数字PCR所提供的检测性能远超现有qPCR的准确性、灵敏度和分辨率,也将为肿瘤液体活检、无创产前筛查、超痕量病原微生物检测等重要应用开辟新的广阔发展空间。孙雷 真迈生物 首席技术官报告主题:《国产高通量基因测序仪及其应用》高通量基因测序仪GenoLab采用基于表面扩增和可逆终止碱基的荧光测序技术,对DNA碱基的光学信号进行识别,实现边合成边测序,具有高准确率、高通量的特点。它的主要应用包括遗传病筛查(NIPT, CNV),病原微生物检测,环境微生物检测,癌症基因panel等。真迈生物科技有限公司创立于2012年, 总部设于深圳罗湖,拥有研发实验室、GMP产线等工作场地共8000余平米。真迈生物目前已推出自主创新研发的单分子测序平台GenoCare和高通量测序平台GenoLab,可提供“仪器—试剂—芯片—软件”全平台解决方案。真迈生物在中国本土掌握了基因测序平台各项“卡脖子”关键技术和工艺,实现了酶、核酸、染料、芯片等核心原料在国内自主研发生产。我们始终瞄准以基因测序仪为核心的分子诊断上游技术平台的自主研发制造,致力于和广大的基因检测服务商及医疗机构共同建设服务于人类生命健康的精准医疗生态圈。徐晓杰 安捷伦 渠道业务总监报告主题:《安捷伦助力生命大健康》安捷伦是生命科学/诊断与应用化学市场领域的全球领先企业。在全球范围,安捷伦服务110个国家和地区的超过26万个检测实验室。从研究到常规诊断,安捷伦提供色谱、质谱、流式细胞仪、二代测序仪等产品和相关解决方案助力生命大健康。本次报告徐晓杰重点介绍了安捷伦推出的用于体外诊断质谱新品,该产品基于色谱与质谱原理/技术,在临床上用于对来源于人体的生物样品,包括但不仅限于全血,血浆,血清,尿液等的被分析物进行定性或定量检测,包括内源物质(维生素,氨基酸,激素)和外源物质(治疗药物)项目。李木 大连华微 总经理报告主题:《微流控芯片实验室:单细胞(菌酶/病毒)液滴包裹、柔性分选、单体捕获、滴内PCR及器官芯片商业化应用浅析》大连华微生命科技推出海风系列芯片实验室,针对尺寸为0.2-2000um范围的活性生物颗粒(细胞、细菌、酶、病毒、线虫、细胞团),进行单核液滴制备、高通量柔性分选分离、单体捕获、滴内PCR、器官功能细胞培育、哺乳动物XY精子分选等功能,为单亲克隆、药物筛选、单细胞基因测序、基因编辑、文库制备、酶活筛选、马牛羊雌/雄选育等应用奠定基础。创新仪器技术成果想要真正走进临床实验室完成应用转化,还要回答和解决很多实际问题。如何加速推进精准医疗真正落地?现有技术的检验能力对于临床检验需要是否过剩?如果不是,体外诊断还需要新增哪些技术能力?还有哪些新技术、新趋势和新模式具有临床应用前景?为回答以上问题,论坛特别邀请众多精准医疗产业上下游生命科学与医学领域科学家、医学检验专家和仪器公司高管,共同就大家关心的仪器、技术发展,精准医疗产业、用户需求等话题开展深度交流。专家发言各抒己见,现场讨论十分热烈。圆桌讨论现场部分参会专家合影
  • 安琪酵母公司检测中心通过食品专项能力验证
    近日,安琪酵母公司检测中心接到中国合格评定国家认可委员会秘书处通知:检测中心已通过“CNAS T0442 食品(虾粉)中砷与重金属的检测”能力验证。      CNAS组织此次能力验证活动是为了配合国家质检总局和国家认监委的“质量和安全年”的相关活动,是中国合格评定国家认可委员会(CNAS)“质量和安全年”活动的组成部分,由CNAS组织,山东出入境检验检疫局检验检疫技术中心负责实施,检测项目为砷、汞、镉和铜。安琪酵母公司检测中心全部检测结果均为满意结果。   自2004年来,安琪酵母公司检测中心共参加了9次由CNAS组织实施的能力验证活动,项目覆盖食品、饲料、肥料和水质4个大项,砷、铅、汞、镉、钙、镁、总氮、五氧化二磷、粗蛋白、菌落总数、沙门氏菌等等25个检测指标,全部结果均为满意。
  • 【瑞士步琦】喷雾干燥技术制备益生菌发酵剂
    喷雾干燥技术制备益生菌发酵剂益生菌来源于乳酸菌,人们很早就开始利用益生菌,最早的关于益生菌的记载是四千年前古人饮用酸奶的记载,后来俄国的细菌学家梅契尼柯夫(Metehnikoff)在研究长寿酸奶时,提出饮用含有益生菌的酸奶有益健康,第一次提出“益生菌”一词。益生菌一经发现,就因为其具有缓和乳糖不耐症状、调节免疫系统、抑制病原微生物的生长、调节肠道、减少癌症危险、降低高血压、改善胃肠动力、降低旅行者腹泻、降低血清胆固醇、增强营养物质吸收等诸多保健功能而风靡全球。多种多样的益生菌产品,要想保证产品质量都离不开高品质的发酵剂。牛乳发酵剂是能够促进乳的酸化过程,含有高浓度乳酸菌的产品,它是影响酸奶及其产品的整个生产的关键。其中直投式发酵剂通常采用喷雾干燥方法生产制备,其生产效率高,生产量大,成本低,运输方便,储存期长,可以一步轻松处理热敏物质,本应用就从此方面展开讨论。 1实验过程及结果本应用选择不同菌株经最佳的生长介质和培养温度得到高活菌数作为原料,然后经喷雾干燥工艺除水得到发酵粉,检测其粉体的水分和菌株存活率,为发酵剂选择喷雾干燥方法开发提供一些参考。表1: 不同因素对菌株喷雾干燥存活率的影响菌株生产条件活菌数 CFU/mL温度/℃含水量 /%菌株存活率/%生长介质培养温度进口出口S.thermophilusMK-10脱脂乳429.5×108-6010.269.5Lb.rhamnosusGGMRS371.8×109-653.869Lb.casei431MRS375.0×108180802.937.6Lb.paracaseiNFBC338酵母粉371.0×10835853.550Lb.rhamnosusE800MRS373.2×10935853.8135904.810从上表实验结果可知,在喷雾干燥过程中,高温环境会造成菌株脱水失活及热失活,为了降低细菌的这种损伤,可以通过调控进出口温度,提高菌株的喷雾干燥存活率。研究表明高出口温度对益生菌的存活具有负面影响,因而在保证低水分的前提下,喷雾干燥的出口温度越低越有利发酵粉的制备。 3结论在喷雾干燥过程中,菌株关键酶活性、遗传物质的热稳定性及菌株抗氧化性均会对菌株喷雾干燥存活率产生影响,为了进一步提升细菌的抗热性,可通过调整喷雾干燥出口温度,减少菌株热损伤,还可以通过优化细菌培养基碳氮源、对菌株进行热刺激使其产生热应激蛋白的方法,提高菌株干燥存活率。针对喷雾干燥的制备工艺,可添加相应喷雾干燥保护剂,有利于提高菌株活性及干燥存活率。步琦全新一代实验室喷雾干燥仪具备喷嘴冷却功能,同时还有可准确定义的进口温度、出口温度和样品温度三重保护,可实时监控样品安全性,确保菌株的高存活率!3参考文献Doherty S B,Auty M A,Stanton C,et al. Survival of entrapped Lactobacillus rhamnosus, GG in whey protein micro-beads during simulated exvivo gastro-intestinal transit[J].International Dairy Journal, 2012,22(1):31-43.DOI:10.1016/j.idairyj.2011.06.009.Makinen K, Berger B, Bel-Rhlid R,et al. Science and technology forThe mastership of probiotic applications in food products[J].Journal of Biotechnology,2012,162(4):356-365.DOI:10.1016/j.jbiotec.2012.07.006.
  • 酵母实现葡萄糖变鸦片 我们如何应对?
    每年,世界著名的合成生物学竞赛iGEM( International Genetically Engineered Machine)都会吸引数以千计来自全球各地的学生,就&ldquo 组装生命系统&rdquo 的创意与技术一较高下。 Jerome Sessini/Magnum 为了探讨合成生物学给社会安全和人类健康带来的潜在风险,2014年11月,FBI特工爱德华· 尤(Edward You)假设了这样一个场景:如果经过遗传改造的酵母能将糖&ldquo 加工&rdquo 成鸦片,我们该怎么办? 曾经的假想现在已经成真。就在2014年iGEM大赛结束一周后,两位专门研究如何用酵母制造鸦片的科学家找到了我们。那时他们还没有发表论文,希望听听我们作为生物技术政策研究人员的意见。他们想知道,如何能在论文中将研究的益处最大化,并且缓和由此带来的风险的尖锐性。如今,加利福尼亚大学伯克利分校的约翰· (John Dueber)、肯高迪亚大学的文森特· 马丁(Vincent Martin)和同事已经将这篇论文公诸于众。经他们改造的酵母具有将葡萄糖转换成吗啡的完整生化反应通路(见&ldquo &lsquo 酿造&rsquo 鸦片的酵母&rdquo );而卡尔加里大学的研究人员更是给这架&ldquo 鸦片机器&rdquo 添上了最后一块零件。 我们现有的吗啡都提取自罂粟(Papaver somniferum)。而通过改造酵母,寻找更简单、更可控的生物合成途径,可以帮助我们获得更便宜、成瘾性更低、更安全,以及更有效的镇痛药物。酵母可以自我复制、容易生长、貌不显眼,还能轻易地播撒四方。因此,这一研究还会为鸦片制品的违禁交易提供便利。鸦片制品可以由此实现分散化、本地化生产,普通人可以轻而易举地得到它们。 这些年来,合成生物学家利用改造过的酵母、细菌和真核植物,制造了许多&ldquo 友好&rdquo 的物质,例如抗疟疾药物、香氛、调味料、工业化学品和燃料。制造吗啡的酵母菌株,是我们研究出的第一种可以合成管制镇痛药的生物系统;然而,它肯定不会是最后一种可能&ldquo 惹麻烦&rdquo 的生物合成系统。 合成生物学界应该和监管者合作,积极评估这类具有&ldquo 两面性&rdquo 的技术的风险与收益。本文列出了一些最需要优先讨论的问题,它们不仅关乎公共卫生与安全,也与合成生物学的前景密切相关。这些问题包括:只允许持有相关执照的机构、获得授权的研究人员和技术人员使用能够合成鸦片制品的酵母菌株;减小这种酵母菌株对鸦片违禁交易市场的吸引力;贯彻灵活、灵敏的监管措施,以应对我们对这一技术在认识上的转变,以及技术本身的变化。 &ldquo 酿&rdquo 鸦片的酵母 葡萄糖需要经过若干个生物化学反应才能变成吗啡,研究人员花费了7年时间才赋予了酵母合成吗啡的能力。参与这一研究的3个团队分别将罂粟、甜菜根,以及土壤中一种细菌的遗传物质转移到酵母中,使其获得发生其中一个或几个反应的能力。第4个团队则为这条反应链接上了最后一环,在酵母中实现了(S)-网状番荔枝碱[ (S)-reticuline] 到(R)-网状番荔枝碱的转化:一种能够实现&ldquo 葡萄糖&rarr 吗啡&rdquo 全转化的酵母由此诞生。 理论上,只要懂得一些基本的发酵操作,任何人都能使用家用的啤酒发酵工具养殖这种酵母。如果你用发酵罐&ldquo 酿&rdquo 出了10g吗啡,只需喝下1~2ml发酵液,你就能摄入一个标准的处方剂量。现有的工程酵母菌株并没有这么高的产能,然而,其他一些相关的商业化发酵产物,已经达到了此种产出率,有些物质的产出率甚至比这还高10倍以上。 尽管研究人员的初衷是制造合法的镇痛药,这一新技术还是带来了不少麻烦。生物合成的吗啡要么比现有吗啡具有更高的费-效比(即在成本相等的情况下效果更好)、更为监管者所接受,要么成瘾性更小、更安全。然而,现有的吗啡在制造、管理,以及运输环节上,成本都不高。 2001到2007年间,高产罂粟的成功培育使得罂粟制品(又叫&ldquo 罂粟杆浓缩物&rdquo ,一般以大批量形式销售)的成本降低了20%(约为每公斤300~500美元)。合成生物学家、神经科学学家、药物化学家等不同领域从业人员必须通力合作,并且进行旷日持久、所费不赀的临床试验,才能设计出更具商业价值的鸦片类镇痛药。此外,为了防止更多人对鸦片上瘾,全球鸦片制品的供需都处于严格的管控之下。 法律保障 为了防止罂粟制品流向非法市场,国际社会、各个国家均制定了多种条约与法律。鸦片制造国往往会采用有安保措施的大型设施生产鸦片制品。为了加强安全性,澳大利亚甚至专门选种了一种含有大量二甲氢吗啡的罂粟品种。二甲氢吗啡很难转变成吗啡,直接口服还会导致中毒。我们很难预测全球最大的麻醉品管制机构&mdash &mdash 国际麻醉品管制局(International Narcotics Control Board,INCB))&mdash &mdash 会对这种新型吗啡合成系统作何反应。INCB不大可能因此削减目前鸦片类镇痛药的生产定额,也不大可能对目前合法的鸦片交易模式进行调整。这就阻碍了酵母菌株进入鸦片制造市场。 这种新型酵母菌株很可能对鸦片的违禁交易市场产生巨大影响。如今,鸦片有两个主要的非法交易渠道。首先是药物处方。非法交易者会窃取氧可酮(oxycodone)或氢可酮(hydrocodone)等镇痛药处方、开具不合理处方,或将合法处方非法销售出去。其次是毒品犯罪网络。阿富汗、缅甸、老挝、墨西哥等国家非法种植的罂粟制成的海洛因会通过犯罪网络流入市场,并以几十上百倍于成本的价格出售。 新型菌株为毒品犯罪网络(特别是对毒品有高需求的北美和欧洲)提供了一个新&ldquo 选项&rdquo 。使用酵母制毒极易掩人耳目。酵母生长迅速、运输方便,不论犯罪组织还是执法机构都很难对这种酵母的流向进行控制。总之,由此带来的&ldquo 分散化&rdquo 与&ldquo 本地化&rdquo 生产,必然会降低非法鸦片制品的生产成本,增加其易得性,对全球的鸦片问题起到持续的恶化作用。目前,全世界有超过1 600万人正在非法使用鸦片制品。 理论上讲,有了这种酵母,你只需家用的啤酒酿造工具,就能制造吗啡。(How Hwee Young/EPA/Corbis) 四点建议 若要对这一研究进行灵活、合理的监管,我们需要克服两个主要障碍。首先,目前我们对&ldquo 工程微生物&rdquo 的监管,主要集中在病原微生物(例如炭疽杆菌和天花病毒)上;酵母本不在监管的范畴中。其次,要实现有效监管,各国与国际的药物监管部门、执法机构需要通力合作,然而他们的行为规范与准则各不相同。 公共卫生专家、科学家、监管者和执法机构必须加强沟通与协调。INCB,以及其他研究生物安全与生物安保监管的专业组织,就可以担负起组织这类国际对话的责任。 以下四点,是为四个亟待解决的问题敲响警钟。 技术层面 我们在设计酵母菌株时,应该尽可能降低它们对犯罪分子的&ldquo 吸引力&rdquo 。例如,我们可以用它制造对毒贩无甚价值的麻醉药(比如二甲氢吗啡);另外,我们可以弱化工程菌株,使其只能在既定的实验室环境内发挥作用,这样一来,一般人就很难利用它在其他地方生产和收集鸦片制品;最后,我们还可以设计需要特殊的营养成分,才能正常生长的酵母菌株。我们已经将以上&ldquo 生物遏制手段&rdquo (methods of biocontainment)应用在了大肠杆菌(Escherichia coli)上。我们也可以给这种菌株打上DNA水标记(DNA watermark)之类的&ldquo 烙印&rdquo ,方便执法机构对其进行识别。 加强审查 鉴于犯罪组织可能利用公开的DNA序列制造自己的菌株(尽管这种可能性不大),那些专门提供DNA片段定制服务的公司,也需要提高警惕。制造此种酵母菌株的基因序列必须被列入DNA片段供应商的审查列表。目前,这一审查列表由两个自发性组织&mdash &mdash 国际合成生物学学会(International Association of Synthetic Biology)与国际基因合成联合会(International Gene Synthesis Consortium)&mdash &mdash 负责监管, 而审查的对象仅限于病原体的基因片段。 健全安保 我们应该对此种酵母的使用环境进行严格管控,只有经监管者许可、受到控制的场所,才能利用它生产麻醉剂。上锁、安警报、实验室与实验原料监控系统等物理性质的生物安保措施可以防止酵母被盗。实验室的工作人员需要通过安保审查,方能上岗。同样,研究人员要承担相应的权责,不能向未经合法授权的单位或个体提供酵母菌种。 法律监管 监管麻醉剂的现有法律,例如《美国管制药物法案》(US Controlled Substance Act)以及其他国家的类似法律,应该将监管触角延伸至此类酵母,保证其产物在生产与销售上的合法性。生物技术的发展日新月异,如果我们能够对这种具有两面性的技术采取有力、有效的监管,就能给以后的类似情况树立榜样。事实上,参与此项研究的生物学家,已经在最关键问题上做出了表率:他们愿意,也正在为他们的&ldquo 造物&rdquo 担负责任。然而,这篇文章的写作对象并不是他们。 其他基因组工程师也在沿着这条道路前进。参与研发基因组编辑工具CRISPR/Cas9的科学家已经对学术界和监管机构发出呼吁,对CRISPR/Cas9进行积极的风险评估;而在此之前,我们不能利用这一工具编辑野生动植物基因,或修改人生殖细胞基因组。合成生物学已经日臻成熟,这要求我们必须拿出负责的态度,做出负责的行动。(撰文:肯尼思· A· 奥耶(Kenneth A. Oye) J· 查普尔· H· 劳森 (J. Chappell H. Lawson) 塔尼亚· 布贝拉(Tania Bubela)。
  • HORIBA | Nature:新发现颠覆历史观点——最早的恐龙蛋是软壳蛋 | 光谱技术头条
    供稿 | 周灵编辑 | 孙平校阅 | Lucy、Joanna在人们以往的印象中,恐龙蛋应该和现代的鸟蛋一样拥有坚硬的蛋壳。而鸟类蛋壳之所以坚固,是因为其中含有大量钙质,使其能够支撑雌鸟“坐”在蛋上孵化雏鸟。由于鸟类正是从兽脚类恐龙中的一支演化而来,所以古生物学家过去一直认为,恐龙的蛋也是硬壳的,并推测恐龙很有可能也采取类似的育幼方式。然而美国自然历史博物馆古生物学家Mark Norell的研究团队,却提出了颠覆历史的观点——不是所有恐龙的蛋都是硬壳的,而且最初的恐龙蛋很可能都是软壳的,之后才演化出带有钙质的硬壳蛋。相关研究工作以“The first dinosaur egg was soft 第一颗恐龙蛋是软壳蛋”为题发表在著名期刊Nature正刊上。今天,就让我们了解一下这个重大发现吧!01两地发现恐龙蛋,引发猜想不寻常事情还得从美国自然历史博物馆古生物学家Mark Norell的团队在蒙古考察说起。在那次考察中,他们发现了十几只保存完好的原角龙胚胎化石(如图1所示),这些胚胎化石距今已有7200万年的历史,属于白垩纪晚期。从这些胚胎化石的状态推断,它们并未孵化,但奇怪的是化石周围却找不到钙化蛋壳的痕迹。图1 原角龙胚胎化石图巧合的是他的博士生Diego Po——一位生物学家,在阿根廷也发现了一具恐龙胚胎化石,它们属于距今2亿年前的鼠龙胚胎化石,并且同样在周围没有找到钙化的蛋壳(如图2)。图2 鼠龙胚胎化石图正是因为这两个在不同地方发现的恐龙蛋化石周围都没有找到钙化蛋壳的痕迹,所以他们才萌生了“最早的恐龙蛋是软壳”的这个假设。那么Norell团队是如何证实这一颠覆历史观念的结论的呢?02多项辨别加区分,软壳猜想获证实图3 鼠龙原角龙和鼠龙胚胎切片周围的“光晕”拉曼光谱信息Norell团队使用了HORIBA LabRAM HR 高分辨拉曼光谱仪,对原角龙和鼠龙胚胎切片进行拉曼光谱测试,获得化学特征信息(如图3所示),同时又通过拉曼光谱建立了区分沉积物和化石蛋壳的方法(如图4所示),从图中可见,沉积物中主要成分是过氧脂肪族化合物(拉曼特征峰在1775,1805,1868,1928cm-1)和共轭脂肪族化合物(拉曼特征峰在1415,1440,1461cm-1),而化石蛋壳的主要成分是蛋白质中的肽键(拉曼特征峰1212,1684cm-1)和N-,S-,O-杂环化合物(拉曼特征峰在1349,1379,1565,1607,1700cm-1)。图4 通过拉曼光谱区分沉积物和化石Norell团队又通过拉曼光谱仪建立了区分硬壳蛋和软壳蛋的方法(如图5所示),图中可见:硬壳蛋主要有羰基、O-杂化化合物(1688,1723,1806cm-1)、N-杂化化合物(1414,1448,1584cm-1)和肽键(1686cm-1)拉曼特征峰;软壳蛋主要有硫醇类、S-杂环化合物(510,568,578,623cm-1)和芳香烃类(1004cm-1)拉曼特征峰。最后通过对比发现这些数据与其他爬行动物所产的软壳蛋的化学数据非常相似,从而证明了这两种恐龙所产的蛋是软壳的! 图5 通过拉曼光谱区区分软壳和硬壳化石蛋03拉曼光谱破难题,考古领域显实力在此项研究中拉曼光谱仪起到了重要的作用,众所周知,考古地质样品中的拉曼光谱测试会有很多难点,如:考古地质样品中的拉曼光谱信息非常复杂,要想获得更好的拉曼光谱质量,就需要高的分辨率;考古地质样品中会存在很多有机质,会存在荧光信号,这会影响拉曼光谱的质量,导致有些特征峰无法获得等等。LabRAM HR Evolution 新一代高分辨拉曼光谱仪作为 LabRAM HR 的升级换代型号,在考古地质应用,具有如下优势,可以很好的克服这些难题:01具有800mm焦长,光谱分辨率可达0.35cm-1光谱分辨率越高,对相邻的峰就越容易分开。在此项研究中,用拉曼光谱区分硬壳蛋和软壳蛋的时候,需要寻找很多特征峰,因此光谱分辨率这一性能就会显得尤其重要。02采用针孔真共焦,三维空间滤波针孔共焦的好处在于焦点处的信号恰好汇聚在共聚焦针孔处,所以会全部通过共聚焦针孔,其它没有在焦点处的信号并不能通过,这样就有效抑制了荧光信号。在Norell团队中用拉曼光谱测量化石蛋壳的时候,含有的脂肪族化合物和芳香烃类物质就具有较强的荧光信号,但是LabRAM HR Evolution解决了这个难点。LabRAM HR Evolution 新一代高分辨拉曼光谱仪如果您对本次研究中使用的HORIBA产品技术感兴趣,欢迎留言咨询。Norell 团队的研究结果不仅推翻了过去几十年对恐龙蛋都是硬壳的认识,填补了恐龙繁殖和演化的空白,同时也让人们对恐龙更感兴趣了。它们是如何演化的?它们经历了哪些巨变?相信随着更多发掘工作的进行,我们将来能够串起这些地球上曾经的霸主们的演化历史,描绘出更加接近事实的生命画卷。 免责说明HORIBA Scientific 公众号所发布内容(含图片)来源于文章原创作者或互联网转载,目的在于传递更多信息用于分享,供读者自行参考及评述。文章版权、数据及所述观点归原作者或原出处所有,本平台未对文章进行任何编辑修改,不负有任何法律审查注意义务,亦不承担任何法律责任。若有任何问题,请联系原创作者或出处。
  • 基因组重排再造出超级酵母
    p style=" text-indent: 2em " 天津大学元英进教授带领的合成生物学团队,继人工合成酵母染色体打破非生命物质和生命物质界限后,日前首次利用精确控制基因组重排技术,培养出了能几何级生长的“超级酵母菌”。该成果填补了国内基因组结构变异的技术空白,提高了细胞工厂生产效率。该研究成果的三篇相关论文在《自然通讯》期刊同期发表。 /p p style=" text-indent: 2em " 据介绍,以前的DNA变异技术大多只针对基因层面进行小规模改造,在更加复杂的基因组结构变异层面的人工构建技术仍具有挑战。& nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /p p style=" text-indent: 2em " 天津大学科研团队正是瞄准这一难题,研究出能够精准控制基因重排的方法,使作为研究对象的合成型酵母菌,在有限时间内产生几何级增长的基因组变异,驱动其快速进化生长。 /p p style=" text-indent: 2em " 为了能够精准调控合成型酵母基因组重排过程,天地大的科研人员特意为细胞设计了一把“入门锁”,打开这把“锁”要用两把“钥匙”,只有两把“钥匙”同时转动的状态下,细胞内的基因组重排才会开启。而这两把“钥匙”就是添加到菌株培养基中的两种物质——半乳糖和雌激素。在它们的互相作用下,通过使用这一精准控制技术对合成型酵母基因组进行多轮迭代重排,酵母种类多样性得到了极大丰富。科研人员从中筛选出大量高产β-胡萝卜素的菌株,经过5轮迭代基因组重排,合成型酵母菌中β-胡萝卜素产量提升了38.8倍。 /p p style=" text-indent: 2em " 在此基础上,研究人员还分别通过杂合二倍体基因组重排和跨物种基因组重排,获得了可以在摄氏42度温度下生长加快的菌株和咖啡因耐受性明显增强的酵母菌株。英国帝国理工大学的研究者们也利用天津大学合成型5号染色体的酵母菌进行基因组重排,实现底盘细胞的快速进化,显著提升了酵母紫色杆菌素合成能力和五碳糖代谢利用能力。 /p p style=" text-indent: 2em " 这一研究未来对提升能源医药化学品的生产合成,对于工业菌株进化和功能知识发现具有重要意义。上述研究还得到国家自然科学基金委、科技部973计划以及国际合作项目的支持。 /p
  • 依赖微生物的负碳化学品生产能否助力碳中和?
    首先请大家回答个问题:石油、煤、天然气… … 除了做燃料,还有什么用?答案:从石油和天然气中提取的数千种化学物质,影响着你的生活。它们组成了柏油马路、汽车的轮胎、塑料制品、衣物纤维、甚至是你使用的牙膏和护肤品… … 可以说,这些来自化石能源的化学品给人类生活带来了巨大的便利,但传统石油化工行业也一直戴着“高耗能、高排放”的帽子,在各国纷纷提出碳中和路线图的今天,这个行业需要更多新的技术探索。在2月21日Nature Biotechnology发表的一项工作中,来自美国西北大学和朗泽公司的生物工程师们开发了一个新的依赖微生物的负碳化学品生产过程:他们以工业废气CO2、CO和H2为原料,一种细菌为“工人”来生产重要化学品,甚至能实现负碳生产(生产过程反而会吸收碳,而不是排放碳)。(论文题为:Carbon-negative production of acetone and isopropanol by gas fermentation at industrial pilot scale )微生物如何生产石油化工产品?也许你很难想像,石油化工产品,怎么能让微生物去生产呢?发酵出来一堆粘乎乎的大肠杆菌?但其实有一个非常常见的例子,那就是乙醇(也就是俗称的酒精)。用石油化工生产的乙醇也叫工业酒精,乙醇含量一般为95%和99%。工业乙醇的生产常见原料是乙烯(来源于石油裂解后的产品),成本低,产量大,但是不能饮用。其中乙烯直接水化法过程,就是在加热、加压和有催化剂存在的条件下,是乙烯与水直接反应,生产乙醇。而我们的老祖宗几千年前就学会了酿酒,粮食放一段时间后,就会发酵产生酒精。本质上,这是微生物代谢活动的产物。在微生物作用下,淀粉降解为小分子的糖类,然后在酵母体内经过一步步的反应(每一步的反应是经过特定酶的催化),最终生产出乙醇。目前,全世界每年的二氧化碳排放量大概是400亿吨,其中包含石油、煤碳及天然气在内的化石资源的利用贡献了排放量的86%,而化石资源的利用主要分为两类,一类是作为燃料,一类是作为化工原料。化石燃料使用和化工行业共同的特点是过程都会释放大量二氧化碳,而短期之内还没办法将它们固定,为了从源头解决这样的问题,生物燃料和生物化工的研究领域应运而生:通过构建一些能够糖原料转化成能源和化工产品的微生物细胞工厂,之后将再将这些细胞工厂的培养放大到工业规模,也就是一个个巨大的发酵罐组成的“钢铁森林”里,让它们持续稳定的运行。目前商业化运行的微生物细胞工厂大部分是依赖于糖原料,由于原料是可再生的,所以整个过程是一种近乎碳中性的生产过程。不过,需要指出的是,对于大气中已经过多的温室气体,这些过程是无能为力的。给微生物换口粮:用废气替代玉米当前生物化工行业糖原料主要来源于一些粮食作物,比如玉米。让微生物吃这个类型的原料会存在一些潜在的问题,比如可能会遭遇到与人争粮的隐忧;另外从过程经济的角度看,如果糖原料在原料成本中占主导地位,也会拉高过程的成本,从而阻碍生产方式的推广。C1废气是指包含CO2和CO的工业废气,这些废气中往往也包含H2。C1废气对细胞工厂的一个优点是便宜,甚至使用这些原料的过程就是降低生产成本和减排的过程。更便宜、更“低碳”的原料有了,那怎么用它们呢?一种是像利用CO2合成淀粉那样,人工从头设计出一条从CO2到终端产品淀粉的合成线路。另一种是寻找能“吃”它们的微生物,然后以这些微生物为出发点进行再创造,赋予这些微生物新的能力,确保它们能“吐”出来好东西。上面提到的美国工程师选的是后一种。比较幸运的是,一些自养的梭菌可以利用C1废气,废气中的CO和H2可以作为能源物质,CO和CO2也可以作为这些梭菌的碳源物质。之前生物工程师们已经赋予了这些微生物生产能力了,能够生产超过50多种人类所需的化学品、但是大部分都因为生产性能不好,难堪重用,只有一个产乙醇的梭菌细胞工厂能在工业化规模运行,每年能够利用废气产生超过90000吨的乙醇,可谓是微生物界的“劳模”了。这次,工程师们想让“劳模”更进一步。“劳模”的再就业之路一种技术或过程要想实质性的助力碳中和,必须要能大规模部署和发光发热。尽管产乙醇梭菌细胞工厂现在每年已经能将数万吨废气的C1气体再利用了,但考虑到社会对特定化学品的需求是一定的,如果想让产乙醇梭菌发挥更大的能量,就必须再给它开拓一些新的天地。丙酮(acetone)和异丙醇(IPA)是两种非常重要的化工产品,前者是工业溶剂和丙烯酸玻璃和双酚A的前体。后者广泛用于制药、化妆品和个人护理产品,并可以作为溶剂和清洁剂。目前都只能由高耗能和排放的石油化工过程所产生,两者每年的全球市场超过600亿人民币。能不能用之前的梭菌“劳模”来生产的呢?产乙醇梭菌这个“劳模”并不是一个很好改造的微生物,但是生物工程师通过一系列高级的合成生物学技术和工具大大的缩减了要进行改造的次数,整个过程经历了三个阶段。从0到1:为了建立从C1气体到丙酮和异丙醇的生产线,他们首先在“明星菌株”大肠杆菌中测试了超过250种设计方案,最终经过筛选把最优的改造方案在产乙醇梭菌“劳模”身上进行了实施,成功赋予它们产丙酮和异丙醇的能力,与之前基于其它梭菌构建的最好的菌株相比产率提高了20多倍。从1到10:一些组学手段和动力学模型的运用使得生物工程师们能对产乙醇梭菌“吃”进去的碳的去向有相对较为直观的了解,从而找到了一些可能会进一步提高生产丙酮和异丙醇能力的潜在改造靶点。而基于无细胞体系的“巨星修炼场”可以快速对这些潜在改造靶点进行初步的评估。最终根据这些认知进行的改造,又将“劳模”产丙酮和异丙醇的产率提高了大约27倍,同时还大幅提高了生产不同产物的选择性。从10到… … :将之前的改造在基因组层面稳定下来,工程师们又进一步提高了两个产物的产率和生产的选择性。最终在中试规模,120L的反应器中对最终版“劳模:的测试结果显示:产乙醇梭菌产丙酮和异丙醇的产率能达到大概3g/L/h,产不同产品的选择性达到90%。而整个生产过程稳定运行的时间也能达到三周,整个过程估算的产能达到每年4万多吨。 作者也对传统生产过程和这项工作所创造的新生产过程的碳足迹进行了估算。估算结果显示,传统的生产方式产丙酮和异丙醇的碳足迹分别为2.55和1.85 kgCO2e/kg(CO2-equivalent in 100-year global warming potential per kilogram of product),而新创造的生产过程的两个数字分别为-1.78kgCO2e/kg acetone和-1.17kgCO2e/kg IPA。根据估算的结果,这个利用梭菌生产丙酮和异丙醇的新过程确实是一个实至名归的负碳生产过程,最终生成的化学品和菌体生物质则是负碳的体现形式。梭菌的负碳生产潜力有多大?面对新技术,所有人都会提出这样的问题:这种负碳生产过程能为碳中和贡献多大的力量?这些工程师将产一种化学品的细胞工厂重构成产其它化工产品的细胞工厂,仅从这种改造过程来看,这项工作是可以被视作一个典范的。但是这项工作最后的落脚点只是在中试规模进行了测试,只能说是为了负碳生产化学品开了个好头,最终能不能真正被大规模应用、能在多大规模被应用,其实还要经历很多考验。
  • 上海市食品学会立项《马克斯克鲁维酵母的检验 PCR法》团体标准
    各有关单位:根据《上海市食品学会团体标准工作管理办法》的相关规定,由光明乳业股份有限公司牵头申报的《马克斯克鲁维酵母的检验 PCR法》团体标准,经审核,该标准符合立项条件,同意立项。请起草单位按照《上海市食品学会团体标准工作管理办法》有关要求,严格把控标准质量关,切实提高标准制定的质量和水平,增加标准的适用性和实效性,按期完成标准编制的相关工作。联系人:郭燕茹 021-54891268邮箱:ssfs_office@163.com 上海市食品学会2024年1月11日关于《马克斯克鲁维酵母的检验 PCR法》团体标准立项的通知.pdf
  • 新型酵母生物传感器有望高效检测病原真菌
    “生物传感器的广泛开发与应用,主要归功于生物元件对于其敏感的分析物具有很强的特异性,不会识别其他分析物。利用生物传感器,可以快速、实时获得有关分析物准确可靠的信息。”袁吉锋说。合成生物学的发展推动了细胞生物传感器的开发。这种生物传感器以活细胞为生物元件,基于活细胞受体检测细胞内外的微环境状况和生理参数的变化,并通过两者之间的相互作用产生细胞信号转导,进一步激活不同的信号输出模块,从而产生不同的信号。袁吉锋介绍,从本质上讲,其他类型的生物传感器使用的是从生物中提取出的生物元件。而基于活细胞的细胞生物传感器是一种独特的生物传感器,它可以通过模拟细胞正常的生理生化变化来检测信号。目前,这种生物传感器已成为医疗诊断、环境分析、食品质量控制、化学制药工业和药物检测领域的新兴工具。“用于构建细胞生物传感器的生物元件包括细菌细胞、真菌细胞以及哺乳动物细胞。我们这次所构建的工程化酵母生物传感器,正是基于酿酒酵母细胞所构建的真菌细胞传感器。”袁吉锋说,酿酒酵母细胞用于生物传感器的构建,在细胞性能上具有优势。作为一种真核生物,酿酒酵母细胞与哺乳动物细胞的大多数细胞特征和分子机制一致,特别是与感知和响应环境刺激密切相关的GPCR信号通路具有极高的相似性;酿酒酵母是酵母物种中第一个基因组已完全测序的真核生物,并且遗传修饰工具非常完备;酿酒酵母的培养条件简易、培养成本低、生长速度快、温度耐受范围宽,可以通过冷冻或脱水等方式进行储存和运输,具有生物安全性。可进一步设计改造成检测试纸基于工程化酵母细胞构建生物传感器多年来一直是研究热点。袁吉锋团队此次通过人工转录因子,将GPCR信号通路与高效基因转录模块——半乳糖调控模块进行耦合,在酵母生物传感器中引入了一个额外的正反馈回路,以此来增强酵母生物传感器的灵敏度和信号输出强度。袁吉锋解释说:“我们相当于设计了一种正反馈放大器,让酿酒酵母细胞中GPCR在识别到白色念珠菌的信息素信号之后,不仅能通过人工转录因子激活下游信号报告模块的表达,同时还能驱动半乳糖调控模块自身的转录因子Gal4表达。两个转录因子协同作用,就能持续激活和放大报告基因的输出信号。”数据显示,相比于初始传感器的性能,改造后的酵母生物传感器的检测限提升了4000倍,激活浓度提升了9700倍,信号输出强度提升了近3倍,尤其是信号输出的持续时间得到了明显提升。初始传感器在检测使用2小时后就出现荧光信号的衰退,而改造后的传感器在使用12小时后仍可产生明显的荧光信号。“此次构建的酵母生物传感器,可以设计成一种简单、低成本的检测试纸,用于检测医疗样本或环境样本中的病原真菌。”袁吉锋介绍,只需将试纸浸入待检测液体样本中,即可实现对该样本快速灵敏和可视化的检测。
  • 全国食品发酵标准化中心发布《富铬酵母中三价铬和六价铬的测定》行业标准(征求意见稿)
    附件:富铬酵母三价铬六价铬测定征求意见材料.zip
  • 备受科学家和资本青睐的合成生物学“魅力”何在?
    “去年下半年我结识了一批合成生物学方向的博士,今年这些博士便都已经被头部机构渗透了遍。”过去几年,某产业资本投资总监高知时一直深扎消费领域投资,近两年随着平台、人口等红利的消退,像其他消费投资人一样,高知时开始关注原料端技术的革新,在此过程中,其投资了新原料护肤品牌,并接触到合成生物学,继而认识了许多相关领域的学者,但仅半年的时间,高知时便发现这些博士学者都已被头部投资机构渗透了遍。尽管此前在二级市场Zymergen、Ginkgo都面临着市值暴跌的境况,但在一级市场,合成生物领域公司的发展以及在此方向的投资却一直方兴未艾,在东方富海投资副总监邱彬彬与弘毅创投投资副总裁李一豪的感知中,合成生物学相关的初创公司数量还在持续上涨。合成生物学究竟有何魅力,让资本“宁投错也不放过”?为什么会在这个时间节点彻底火起来?二级市场的动荡给了一级市场哪些启示?未来国内还是国外才是合成生物学的主战场?何种模式的合成生物学公司更适合中国市场?这些公司终局如何?带着这些问题我们采访了:芝诺科技创始人兼CEO 朱天择微构工场联合创始人 兰宇轩小藻科技创始人兼CEO 俞威峰瑞资本合伙人 马睿某产业资本投资总监 高知时东方富海投资副总监 邱彬彬弘毅创投投资副总裁 李一豪本文主要脉络:合成生物行业发展脉络梳理合成生物在当下火起来的底层逻辑合成生物学产业上下游分析一些核心问题(产品or平台、科学家or工程师、国内or国外等)探讨资本投资逻辑本文要点提示:1. 合成生物学在中国被寄予厚望的核心因素是:这是一个对制造业进行的科技升级2. 投资人在投资时,更多是在投合成生物这个大趋势3. 平台类与产品类只是对现有玩家的一种分类,本质上来说,市场最终对于所有公司的考核都是能否交付出一款真正具备创新意义的产品4. 受限于不同国家资本市场的开放性,中国合成生物行业能否诞生出一个“Ginkgo”,仍是问号5. 初创公司的终局是成为下一个巴斯夫或杜邦这种材料提供商,由于材料的版图足够大,市场竞争格局会是多家并存6. 在对合成生物行业进行投资时应警惕“无效背景”,一般科学家创业格局更大,工程师创业更能落地合成生物行业发展脉络梳理“合成生物学”一词最早出现在上世纪70年代,于2000年被斯坦福有机化学和化学生物学教授Eric Kool重新定义为基于系统生物学的遗传工程,标志着这一学科正式出现。合成生物学是在工程学思想的指导下,按照特定目标理性设计、改造乃至重新合成生物体系,简单来讲就是利用细菌等工程化的生物,来生产各类我们想要的东西,其使命是解决人类面临的食品缺乏、能源紧缺、环境污染、医疗健康等各方面的问题。作为生物学、生物信息学、计算机科学、化学、材料学等多学科交叉融合的学科,合成生物学更像是一个底层平台,本质上是对消费、医疗、农业、化工等整个生产制造行业进行科技升级,在此基础上可以诞生生物制造、长链DNA合成、细胞基因电路、代谢工程应用等方向的公司。合成生物学产品制造步骤是原料→菌种→产品的全链条设计和优化。整个生产链条可分为原料选择、底盘细胞的选择和优化以及产品生产3个部分,其中底盘细胞的选择和优化是核心步骤,而该步骤又可拆分为设计、构建、测试、验证四个环节。- 合成生物学产品制造步骤 -在整个合成生物学产品制造过程中包含3种主要技术和产品:• 使能技术 (Enabling Products):推动合成生物产业发展的引擎,主要包括基因测序技术、基因组编辑技术等• 核心技术 (Core Products):利用创新专利技术改造微生物/酶,为终端用户市场创造价值的关键枢纽• 致能技术 (Enabled Products):接近终端用户的最大细分市场,包括制药、化学、能源、农业等目前在三个方向已经相应诞生了诸多公司,合成生物学市场规模还将持续增长。根据CB Insights数据显示,全球合成生物学市场规模2019年为53.19亿美元,预计在2024年可实现188.85亿美元规模,5年间的年复合增长率(CAGR)有望达到28.8%的高水平。- 合成生物学各方向5年间CAGR -合成生物在当下火起来的底层逻辑从2000年中国合成生物巨头凯赛生物成立,到2006年Amyris的青蒿素大获成功,再到2013年基因编辑技术CRISPR-Cas9的横空问世,直至2021年Ginkgo、Zymergen两大国外巨头相继上市,合成生物已经经历了20多年跌宕起伏的发展,那为何会在当下时间节点火起来?- 国外合成生物三大巨头 -1.使能技术作为重要推动引擎,已经发展相对完备上文中提到使能技术主要包含基因测序技术与基因组编辑技术。基因测序技术目前主要应用第二代基因测序法,该技术经过持续优化效率已大幅上升,成本快速降低,根据McKinsey数据,绘制人类基因图谱耗资已从2003年的近30亿美元降低至2019年的不足1000美元。基因组编辑技术最大的突破是第三代基因组编辑技术CRISPR-Cas9的诞生,相比于前两代技术,CRISPR-Cas9的最大突破是将传统蛋白质—DNA的识别模式升级为RNA—DNA的识别模式,即可准确选中想要修改的DNA序列。据微构工场联合创始人兰宇轩介绍,用于基因合成的DNA片段在二十年前的价格是每个碱基近50元,而现在已经降到了差不多0.5元/碱基。2.碳中和理念的推行以及石油基材料替代的需求作为一级市场头部合成生物公司蓝晶微生物最早期的投资者,峰瑞资本合伙人马睿在2016年接触到蓝晶微生物时,便是因为其在关注环保赛道。与利用传统的化学合成方法生产产品不同,生物合成法凭借其生物基的特性,天然具备环保优势。从蓝晶微生物、微构工场以细菌合成PHA(聚羟基脂肪酸酯),来对原有的塑料进行替代,到小藻科技、光玥科技等利用光合微生物从糖替代来获得碳原料,将排放出的二氧化碳进行回收利用,合成生物对于碳中和的推进具备重要意义。根据天风证券,生物技术的应用可以降低工业过程能耗15%-80%,原料消耗 35%-75%,减少空气污染50%-90%,水污染33%-80%。据世界自然基金会(WWF)预估,到2030年,工业生物技术每年将可降低10亿至25亿吨二氧化碳排放。从对石油资源替代的角度来说,过去石油的80%用来做能源,20%用来做材料,如果说未来车对于石油能源的需求全部由电动能源来满足,那基于石化的材料体系的全部替换将会是一个非常大的机遇。3.目前已经有一些产品真正实现了poc20多年间合成生物学一直被质疑的问题便是能否真正以生物合成的方式产出可量产、具备成本优势的产品,而近两年,已经有一批原料真正实现了理论验证,包括长链二元酸、丙氨酸、PHA、HMO(母乳低聚糖)、胶原蛋白、一三丙二醇等。1)长链二元酸:2001年凯赛生物开始投资建设生物法长链二元酸项目,使其成为世界上第一个用生物法取代化工法的材料单体。经过多年的发展,据财报显示,凯赛生物能够生产从十碳到十八碳的各种链长二元酸,随着年产10万吨的生物基聚酰胺生产线于2021年中期投产,重要储备产品生物基戊二胺和生物基聚酰胺开始销售。而其生物法长链二元酸产品 DC单体和混合酸的毛利率也在逐年呈上涨趋势,主要原因是从事化学法生产的主要竞争对手退出。2)丙氨酸:华恒生物是我国乃至世界丙氨酸第一大供应商,关于生物法合成丙氨酸的产业化,从其产能利用率可见一斑,2017至2020上半年公司丙氨酸产品产能利用率为71.94%、90.30%、97.00%、89.13%,处于稳步上升阶段。3)PHA:目前蓝晶微生物以及陈国强教授的微构工场是国内一级市场以生物法生产PHA的主要玩家,目前两家在PHA的生产上均已具备了产业化能力,今年1月,蓝晶微生物已开始在江苏盐城建设年产25000吨“超级工厂”,微构工场也正在顺义建设年产1000吨的工厂,本轮融资完成后预计将扩产至10000吨。4)HMO:HMO是母乳中固形物含量最高的三种物质之一,具有益生元作用,可以帮助婴儿建立起自己的免疫系统,其作为婴儿配方奶粉的添加剂已添加在进口奶粉中。虽然现阶段HMO市场空间有限,但赛道内竞争并不激烈,目前在国内初创公司代表主要有芝诺科技与一兮生物,而据透露两家企业都已完成中试,预计可在近期实现量产。4.不管在二级市场还是一级市场都带来了一些财富效应在国外,近两年Ginkgo、Zymergen纷纷上市,尽管因为各种因素股价暴跌,但也对国内的初创公司在发展上有一定的指导意义,Amyris靠生产维生素E、角鲨烷等药品、护肤品实现复兴;而在国内,凯赛生物、华恒生物在上市后甚至比国外的对标公司表现得更好。国内一级市场,以蓝晶为代表的头部公司在一年内实现了3轮融资,其PHA产品性能已通过了多个世界 500 强企业客户的验证,并获得了多家企业的订单和意向订单。不管在二级还是一级市场,合成生物的变现之路都开始变得更加明确。5.消费端对于新分子的需求越来越多随着人口、营销平台红利的消退,底层技术创新开始成为消费行业发展的重要驱动力。医药、美妆、医美等版块都希望有更健康、更绿色、功能更强的新分子出现,但依照上一代PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PVC(聚氯乙烯)等高分子创新材料的迭代速度,一个“P”开头的材料的研发大约需要30年的时间。在马睿看来,生物的核心优势便是在迭代上会比物理、化学等方式更快,“现阶段,生物是与IT以及数据结合最深的,AI在其他行业的应用远没有像在生物行业一样深远,当生物完全数字化之后,它的迭代会更快。”合成生物行业公司图谱合成生物学所涉及学科与产业庞杂,目前对于行业内公司主要有两种分类方式:根据产业链上下游进行分类以及根据在不同行业应用进行分类。根据产业链上下游分类• 使能技术中的涉及长链DNA合成、基因组测序等方向的公司,比如Oxford Genetics、Joyn Bio等• 核心技术中专注技术研发的各类为产品公司提供服务的平台型公司,比如Ginkgo• 致能技术中生产面向应用层提供原料或产品的公司,比如Zymergen、Amyris、凯赛生物、华恒生物、蓝晶微生物等- 合成生物学产业上下游价值体系 -由于在现阶段,合成生物所涉及的使能技术已较为成熟,市场格局明确,本文我们将主要讨论平台型公司与产品型公司。1.选平台型or产品型公司?其实平台型与产品型公司之间并非泾渭分明,平台型公司可以生产产品,而产品型公司在做产品的过程中也可以凭借产品研发经验做平台。不管从创业的热度还是投资人的喜好来说,产品型公司因变现路径更短更明确,受到了更多关注。而平台型公司饱受市场质疑,与代表公司Ginkgo上市之后半年内股价断崖式下跌有重要关联。美国时间2021年9月17日,Ginkgo与借壳公司Soar Eagle Acquisition Corp.合并,并于纽交所上市,市值达175亿美元,Ginkgo的公开发行价为10美元/股,上市首日,市值上涨至近200亿美元,而截至2020年3月29日,Ginkgo的股价已经跌至4.59美元/股。Ginkgo股价腰斩的直接原因是来自做空机构蝎子资本(Scorpion Capital)的一份做空报告。其中对于Ginkgo的控诉主要有以下几点:• 无独特技术,项目失败率超 90%• 商业模式属“左手倒右手”• 关联方“客户”系Ginkgo托管蝎子资本称 Ginkgo 并没有独特的技术、知识产权或者差异化的能力,只不过是一家以酵母为平台的从事商品菌株工程的失败的 CRO 公司。Ginkgo的酵罐和液体处理机等来自Sartorius与Hamilton,这与其他公司供应商一致;在 Ginkgo 达成的超过 70 多个项目中,失败率为 90%-100%。Ginkgo 总共披露了大约7家平台企业和结构化合作伙伴关系,这些企业和合作伙伴关系构成了该公司大部分的研发服务销售收入,蝎子资本称,Ginkgo 的第三方收入来自其支持和控制的实体。简单来说,这种商业模式本质上就是“左手倒右手”。蝎子资本还调查了 Ginkgo 的所有关联方客户,其中 Kalo Ingredients在LinkedIn上没有列出任何员工,关联方客户Joyn Bio 、Allonnia、Motif也都存在各种问题,其认为关联方“客户”(如 Kalo Ingredients)是 Ginkgo 的幌子,因此它的收入是一个精心设计的骗局。但Ginkgo所存在的问题却并不能完全否定平台型公司的价值,关于平台型公司的价值应该理性看待,对此小饭桌通过多方采访与调研,总结了以下观点:• 平台模式理论上来讲行得通• 现阶段平台型公司还没有真正释放自己的价值• 某种意义上来讲平台模式规避了押注产品的风险• 平台和产品价值的逻辑与互联网行业恰好相反• 平台型公司现阶段与国内资本市场的投资预期并不适配据兰宇轩介绍,早在几年前,当研究人员想要表达特定蛋白时,就可以去找一个开发大肠杆菌、酵母或哺乳动物细胞体系的公司,当时这些公司的工艺已达到了商业化水平,包括在中间做酶业务的公司也有一些。相较于以往的这些公司,现在的合成生物学公司则在管线方面更加丰富,同时将产业链做得更长了。从终局来看,合成生物的行业布局与芯片有类似之处,产业链上下游分工明确,其中一定会有平台的机会,就像在生物制药领域,会诞生金斯瑞这样巨大的生物科技品牌,可以为下游医药品牌公司提供所需的大部分服务。弘毅创投李一豪认为,现阶段平台型公司很难真正释放自己的价值。基础技术的进步驱动了合成生物学的发展,但是目前的平台技术大多集中在通量和效率提升层面,微生物整体代谢通路并没有实现数字化,包括行业内整体的数据标准还没有制定,长周期的数据壁垒现阶段仍未出现,未达到深度数字化。但从某种角度来说,平台的模式规避了押注一种产品失败的风险,比如Zymergen押注了一项核心产品Hyaline——一种主要瞄准柔性屏市场的聚酰亚胺薄膜,后期却因下游市场需求并不高而面临了难以商业化的问题。而平台“风险规避”的特性也就决定了其价值会低于产品的价值。马睿认为,合成生物行业0-1的价值并没有那么高,因为平台的壁垒天然低于产品的壁垒,真正的价值掌握在后端产品上。比如做酶制剂的企业,花费精力研发出对产品生产来说非常重要的酶,这种情况下如果只卖酶而不卖产品其实赚到的钱很少。从资本的角度来说,美国的资本市场更开放,愿意支持Ginkgo这样纯平台公司的发展,而且由于合成生物学本质上是对制造业的一场大升级,美国本身很难做产品制造,这也使得Ginkgo模式更适配于美国市场。同时,Ginkgo自身还具备一定特殊性,其创始团队背景足够优越(麻省理工学院合成生物学家、计算机工程师 Thomas Knight以及四名博士研究生),同时又有一支能力很强的BD团队。所以在目前的中国市场,平台与产品之间的价值的反映其实与互联网行业恰恰相反,不管如何企业都要真正交付出一款产品。理想状态下,除了第一款产品,企业还要有个平台,这个平台更多是为其自己服务,支撑其交付出更多的产品,而在这个过程中平台的积累也越来越深。目前蓝晶微生物在主推产品PHA之外,还建立了研发平台 Synbio OS。2.产品型公司拼什么?尽管如上文所说,产品型公司具备较高价值,但高壁垒也意味着高难度。Zymergen、Amyris发展的起伏便极好地印证了这一点,对终端市场需求的误判、对工厂的难以把控、对自身产品可落地产业化程度的不准确预估等都会造成产品的功亏一篑。所以一家产品型公司在做产品的过程中究竟应该注意哪些点?不同产品型公司之间比拼的又是什么?其实本质上对于产品型公司的考核是选品与产品实现能力,具体又可分为以下几点:• 产品的创新程度• 产品能在多大程度上解决终端市场存在的成本及生产效率的问题• 产品本身的市场容量• 所选产品是否与团队能力相匹配• 产品可否规模化量产• 产品的长期价格波动趋势不管是科学家还是工程师创业,大多都是在原有研究的基础之上生产产品,这些产品以生物合成的方式生产要想在市面上站稳脚跟,要么需要有足够的创新,比如当年在凯赛以生物合成方式生产长链二元酸时,市面上对于该原料的下游应用还并不广泛;要么则要在很大程度上解决终端市场存在的成本较高以及生产效率较低的问题,比如PHA用传统的发酵方式获得,存在染菌的问题,最终造成了PHA获取成本高昂、效率低,微构工场在过去十几年研发了一个新的底盘细胞,可以使发酵系统免于杂菌污染,其还对基因进行了一系列改造以提升各项转化率,例如导入血红蛋白结合氧气来提升氧气利用率。虽然目前理论上已有多种产品原料可用生物合成的方式生产,而且根据麦肯锡预测,未来全球70%的产品可以用生物法生产,但从理论到实际、从现状到未来,仍有一个巨大无比的鸿沟,现阶段能够真正在成本上比化学合成更有优势、规模上超过10万吨的材料屈指可数。以CBD(大麻二酚)为例,其提取技术已较为成熟,想要凭借生物合成技术以更低的成本获得,在技术上还需要很长时间攻关。同时企业在产品的选取上还要与自身团队能力相匹配,大宗化学品与高附加值产品所需的能力模型并不一致,对于PHA、长链二元酸、丙氨酸这些大宗原料而言,动辄就需要上百吨的生产规模,这种大规模发酵对于创始团队在行业内的积累要求非常高,一般初创团队更适合从高附加值产品切入。兰宇轩介绍,对于大宗原料来说,成本的控制是非常重要的因素,所以在团队挑选到合适的菌株后,对其进行了各方面、持续性的优化,例如中试阶段大规模的罐体实验便持续优化了4年多的时间,使得该产品最终实现了成本的有效降低。“做大宗化工的替代品,对于产业化的要求非常高,需要对与成本相关的各项因素进行精打细算的优化。”不同产品在市场规模与应用的广泛性上也有较大差异,比如HMO这种原料应用场景非常明确,绝大部分市场都来自于做婴幼儿奶粉的添加剂,现阶段市场空间最高为几十亿;小藻科技用拟微球藻替代深海鱼合成的EPA目前是降低高血脂最好的药源,未来会是在心血管领域应用非常广泛的原料,市场天花板较高,同时小藻科技还用EPA藻油的副产物拟微球藻蛋白作为植物基蛋白的替代,拓宽了产品的应用场景;上文中提到凯赛生物也在这些年拓宽了很多长链二元酸在下游的应用场景。在邱彬彬看来,合成生物学是一个需要长周期投入的市场,如果创业者能找到一个好的产品线并深扎,会有一个很大的市场空间;但如果选择的是原料产量或市场份额并不是特别大,那对应投入的时间与产出比其实非常不划算。相较于对市场规模的权衡,高知时更关注落地场景更明确的原料。从价格角度出发,一个好的产品不应该有较大的价格波动,较大价格的波动以及价格战的产生,往往印证了这个产品的研发生产壁垒较低。根据在不同行业应用进行分类作为一个交叉学科,合成生物学在医疗、消费、化工能源、农业等行业都有诸多应用。• 医疗领域:主要有两种应用,一是通过对微生物进行设计和改造,使微生物可以生产某种药物因子或本身作为活性药物;二是对哺乳动物细胞进行改造,比如器官移植、细胞治疗与疫苗生产等• 消费领域:生产针对大众消费领域产品的原材料,比如医美护肤相关的玻尿酸、胶原蛋白以及食品相关的植物肉、HMO等• 化工能源领域:通过优化迭代更好的菌种来生产针对化工方向的材料,比如PHA、PVC、PET、PP(聚丙烯)等• 农业领域:合成生物学可以通过对基因进行编辑从而改良农作物,降低生产成本、提高产量;还可利用微生物或代谢工程手段减少农业化肥使用以及重塑代谢通路,使农产品的产能与营养价值得到提升合成生物在以上四个领域都有较大的应用空间,一个公司的市场天花板并不受所在行业限制,而是取决于其核心技术的切入点能够在哪一行业的哪一产业阶段创造自己的价值。但由于合成生物赛道的投资人来自各个方向,在投资上也会更有侧重。医疗领域:合成生物尚未对医疗行业带来底层范式的改变在李一豪看来,医疗本身就是一个尖端生物技术研发的密集区,是由药理学、跨界技术、观测的颗粒度以及行业资源驱动形成的产业,我们现在所讨论的合成生物技术没有在医疗行业的增长以及天花板的突破上形成太大的变量,因此类CRO这个价值环节并未凸显,合成生物更多关注产物本身的市场和发展空间。消费领域:抗周期但销售闭环并没有想象中容易达成近两年消费行业进入了投资的冷周期,这背后的核心是第一代供需关系平衡的完成。在这个过程中,互联网技术将信息传递成本极度拉低,过去几十年中国快速发展周期内中产的红利被迅速收割。接下来,整个消费行业进入供给侧改革的深耕时期,这其中包含生物合成技术在内的众多技术,都会成为消费行业发展的重要驱动力。邱彬彬认为,在中国的国策下,消费行业很抗周期以及具备很大的延展性与张力,围绕消费者的消费意愿来看,消费行业能够穿透到很多的新周期。很多投资人看好合成生物在消费领域中应用的另一因素是认为消费行业会更快能闭环,“现在合成生物公司中但凡是做产品的,如果主原料难以落地,都会往消费领域走一走,比如护肤,一个护肤产品中要添加很多原料,而活性原料的添加并没有很多,所以单一原料的需求量并不需要很大,较为容易落地。未来的化妆品原料,要么是一个巨头公司做很多种,要么是很多合成生物公司顺便做一下。”但高知时也认为,合成生物在消费领域要想落地,其实对创始团队技术、产品、品牌、营销等各方面的综合能ottom: 10px line-height: 1.5em "总结来看,合成生物学在长期仍有较大的发展空间,而且依托于中国制造业大国的身份,未来中国也会成为该行业发展的主战场,不同于美国,中国的大公司将会是平台与产品兼具。现阶段行业即将迎来洗牌期,真正能交付出产品并为产品开拓出更多应用场景的公司才能跑出来。
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