低溶胀壳聚糖/丝素蛋白复合膜的制备及性能测试

为改善单纯壳聚糖膜用作医用创面敷料在湿环境下的力学性能,将壳聚糖(CS)和家蚕丝素蛋白(SF)混合,采用延流法制备壳聚糖/丝素蛋白(CS/SF)复合膜。物理与机械性能测试表明:CS/SF复合膜的溶胀率较单纯CS膜显著降低,且其溶胀能力具有pH依赖性;CS/SF复合膜的水蒸气透过率较单纯CS膜略有下降,但仍保持在2 043～3 363 g/(m2.d);CS/SF复合膜在湿环境下的力学强度较单纯CS膜显著提高,当加入SF的质量分数为15%时,复合膜的力学性能最好,其拉伸强度为34.5 MPa±1.8 MPa,比单纯CS膜提高近18%,而其断裂伸长率也由初始的83.1%±6.7%提高到119.3%±8.2%。CS/SF复合膜具有较好的药物释放性能,对抗感染药物盐酸万古霉素表现出在初始1 h内的突释行为和随后较长时期的缓释行为,十分有利于降低感染和加速伤口愈合。此外,CS/SF复合膜对STO小鼠胚成纤维细胞具有良好的生物相容性。各项性能测试显示CS/SF复合膜作为医用敷料具有潜在的应用前景。     

丝素膜的结构测定和分析

对脱胶丝素纤维、初生丝素蛋白膜、固定化ＧＯＤ－丝素膜结构进行了红外光谱分析。三者红外光谱图差异明显，丝素纤维为典型的丝Ⅱ（双向平行的β片层）结构，初生丝素膜的红外光谱显示无规卷曲或丝Ⅰ构型的特征，经戊二醛活化处理后制备的酶膜，在７００ｃｍ－１处有一显著吸收峰，表明其构型向β型转变，丝素膜的水溶率变化也证实了红外光谱显示的结果。     

不同脱胶方法对再生丝素膜降解性的影响

再生丝素材料的降解性是决定其应用价值的重要参数之一,影响再生丝素材料降解性的因素涉及再生丝素材料加工的各个阶段,其中蚕丝脱胶是再生丝素材料制备的最初阶段。采用酸法脱胶和碱法脱胶对蚕丝进行脱胶后制备再生丝素膜,利用傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、热重分析等对再生丝素膜的结构、物理性能和降解性能进行表征,从而探讨蚕丝脱胶对再生丝素材料降解速率的影响。结果显示：相对于碱法脱胶,酸法脱胶对再生丝素蛋白分子质量的破坏较小,所制备的再生丝素膜具有更好的力学性能,而且降解速率更慢。这为通过采用不同脱胶方法调控再生丝素材料的降解性能提供了参考依据。     

纳米二氧化钛-丝素复合膜的溶解性初探

研究了纳米二氧化钛在丝素溶液中的分散性 ,制备了不同配比的纳米二氧化钛—丝素复合膜 ,并对复合膜和纯丝素膜的溶解性能进行了初探。发现复合膜的溶失率比纯丝素膜的溶失率有所下降 ,认为添加二氧化钛纳米粒子的丝素可用于纤维、织物的功能性整理     

基因工程菌K88-K99融合蛋白高密度发酵工艺的初步研究

通过培养基LB、改良LB、改良LB+微量盐、改良Minca和2×YT+10g/L葡萄糖5种培养基进行筛选,设定培养基初始pH分别为6.0、6.5、7.0和7.5四个梯度进行蛋白表达,用全自动微生物生长仪每隔30min测定菌液的OD值,最终确定2×YT+5g/L的葡萄糖生长菌数较多,细菌生长速度快,pH7.0时蛋白表达量较高,并且通过细菌生长曲线得出最佳诱导时机为细菌培养开始后3.0h~3.5h,诱导时长4.0h,溶氧量控制在30%,为ETEC大肠埃希菌高密度发酵工艺的研究提供了基础数据。     

用酶水解结合盐溶解的方法制备丝素肽

以家蚕茧壳为原料,采用胰蛋白酶水解结合盐溶解的方法制备丝素肽。通过单因素试验、正交试验优化蚕丝蛋白纤维脱胶、酶水解、盐溶解和真空冷冻干燥全流程主要工艺条件为:蚕丝蛋白纤维以2.5 g/L Na2CO3+2.5 g/L NaHCO3的混合液脱胶30 min;在脱胶丝素蛋白纤维与8×105U/m L胰蛋白酶液的质量比为1∶100、酶解液pH 7.5、温度50℃的条件下酶解4 h;98℃下用200 g/L CaCl2溶液(浴比1∶120)溶解反应6 min;液态丝素肽在真空度60~70 k Pa条件下,进行-42℃3 h→60℃5 h→70℃4 h分段式真空冷冻干燥。在此工艺条件下,丝素蛋白的水解度为19.7%,获得的丝素肽样品呈粉末状,颜色洁白,无异味,可溶性指数接近100%,具有较好的商品性能与应用性能。     

EDC诱导丝素蛋白制备水稳定性和延展性增强的丝素膜

为拓展丝素蛋白(silk fibroin, SF)膜在皮肤组织工程中的应用,文中通过制备含有一定比例交联剂1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳二亚胺(1-ethyl-3-(3-dimethylamino-propyl) carbodiimide, EDC)的SF水溶液,得到了水稳定性和延展性增强的丝素蛋白膜,并对所得丝素蛋白膜的溶失率、力学性能、交联度和二级结构进行了表征和分析。与纯SF膜(silk fibroin film, SFF)相比,EDC处理的SF膜(SFF-EDC)的溶失率从98.2%大幅下降到6.1%;力学性能方面,按EDC∶SF质量比为10∶100制备的丝素膜SFF-10EDC的断裂伸长率达到170.97%,是SFF的60倍;EDC可引起SF链分子内和分子间酰胺键的形成,促进SF分子构象从无规卷曲转变为β折叠结构。结果表明,在与SF的相互作用中EDC不仅可作为交联剂,还可作为增塑剂。该研究为构建柔性SF膜提供了新方法。     

利用家蚕丝素纤维调控二氧化硅微管的生成

模板法是制备一维管状纳米材料的有效方法。为了探讨低成本、简易化生产二氧化硅微管的技术途径,以3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)和正硅酸乙酯(TEOS)为原料,分别采用家蚕生丝制备的丝素纤维和蚕茧制备的丝素纳米纤维为模板,研制不同数量级管径的二氧化硅微管。通过扫描电子显微镜(SEM)和能量色散X射线光谱(EDX)观测,以丝素纤维为模板,制备孔径10μm左右的二氧化硅微管,其管壁较薄,易破裂;以丝素纳米纤维为模板制备的二氧化硅微管,其孔径为500~600 nm,管壁厚实,表面光滑,不易断裂。由此可见,家蚕丝素纤维可作为模板诱导硅氧化物在其表面沉积,生成二氧化硅微管,而且可以通过改变丝素纤维的直径调节二氧化硅微管的孔径等形貌特性。     

猪肺炎支原体工业化高密度发酵与纯化工艺研究

为提高猪支原体肺炎灭活疫苗的产品质量,对猪肺炎支原体NJ株进行发酵与浓缩纯化工艺研究,通过筛选不同培养基、血清及血清添加比例,优化发酵参数,得到10 L-140 L-1 400 L发酵罐最佳发酵条件参数。结果显示:商品化干粉培养基添加10%的猪血清,在37℃条件下,恒定pH=7.3,溶氧20%,转速为100 r/min,间歇性通气,发酵36～48 h,支原体滴度最高可达到2.3×10~(10 )CCU_(50)/mL;采用孔径500 kDa的中空纤维纯化支原体效果最佳,经SDS-PAGE验证、BCA蛋白浓度和半数变色单位(CCU_(50))测定,杂蛋白去除率高达97%,支原体基本无损失,纯化效果良好。本研究为提供安全、高效和稳定的猪肺炎支原体疫苗产品奠定了基础。     

热带假丝酵母SG-1产单细胞蛋白的发酵培养基优化

本试验以甜高粱秸秆汁为主要的发酵原料,应用二次正交旋转组合试验设计方法对热带假丝酵母SG-1产单细胞蛋白的发酵培养基进行优化。结果显示,热带假丝酵母SG-1产单细胞蛋白的较佳发酵培养基组成为:甜高粱秸秆汁220 mL/L、工业葡萄糖37.5 g/L、工业蛋白胨37.5 g/L、MgSO4.7H2O 3.75 g/L、KH2PO43.75 g/L。该优化条件下单细胞蛋白产量达15.38 g/L,比初始发酵培养基(甜高粱秸秆汁120 mL/L、工业葡萄糖20 g/L、工业蛋白胨20 g/L、MgSO4.7H2O 2.0 g/L、KH2PO42.0 g/L)单细胞蛋白产量(10.77 g/L)提高了42.80%。     

不同条件制备的血管样蚕丝编织物小口径管状支架及其形态结构与细胞毒性测定

为了开发适合临床应用的新型人工血管,以蚕丝编织物为芯层,模拟天然血管组织结构制备了一种丝素蛋白(SF)多孔管状支架。研究丝素蛋白与交联剂聚乙二醇双环氧甘油醚(PEG-DE)的配比、丝素蛋白浓度和冷冻温度对管状支架成型及结构的影响,并进行管状支架的体外细胞毒性试验。交联剂和丝素蛋白的配比与管状支架上丝素蛋白的覆盖度密切相关,SF与PEG-DE的质量比在1.0∶0.5~1.0∶1.0范围内,管状支架成型较好;丝素蛋白浓度越高,管状支架内部孔径越小,孔密度越高;冷冻温度越低,管状支架孔径越小。通过调节丝素蛋白浓度和冷冻温度可以控制支架内部孔径在50~300μm之间。采用MTT法测定PEG-DE交联的丝素蛋白管状支架没有明显的细胞毒性,具有进一步临床应用研究的价值。     

纳米TiO2/丝素复合膜与普通丝素膜的分子构象差异成因分析

在制备纳米TiO2 /丝素复合膜的基础上 ,以普通丝素膜作对照 ,进行了原子力显微镜观察 (AFM)、扫描电子能谱分析 (EDS)和差热分析 (DSC)。复合膜比普通丝素膜有明显的凹凸 ,纳米TiO2 以粒径 5 0nm均匀分散 ,无明显团聚。复合膜的结晶度高于普通丝素膜 ,吸热最高峰温度高于普通丝素膜 2 8℃。加入TiO2 有利于增大丝素膜中结晶区的比例 ,促进丝素无规卷曲构象 β 折叠构象的转化。     

洋葱伯克霍尔德氏菌Lu10-1产生抗菌活性物质的发酵培养基和发酵条件优化

洋葱伯克霍尔德氏菌(Burkholderia cepacia)Lu10-1是从桑叶中分离得到的一株具有抗菌及促进植物生长等多种生物学功能的内生细菌。利用基于统计学的响应面法(response surface methodology,RSM)对影响该菌产生抗细菌活性物质的发酵培养基组成和发酵培养条件进行了优化。部分重复因子试验表明,酵母浸粉和氯化钠是培养基组分中的主要影响因子,其中酵母浸粉为正效应,氯化钠为负影响;结合最陡爬坡路径逼近最大响应区域和中心组合设计及响应面分析,确定了培养基中主要配方的最佳质量浓度为蔗糖17.0 g/L、酵母浸粉5.855 g/L、氯化钠4.519 g/L、磷酸二氢钾0.2 g/L。通过PB(plackeet-burman)试验发现接种量和发酵温度是该菌株产生抗菌活性物质发酵条件中的主要影响因子,经中心组合设计法优化的最佳发酵条件为:接种量0.027 7 mL/mL,摇瓶装液量100 mL,发酵温度30.29℃,培养基初始pH6.2,培养时间42 h。     

静电纺丝素蛋白与无机物复合纳米材料的研究进展

利用静电纺丝技术制备再生丝素纳米纤维具有高比表面积、高孔隙率以及良好的生物相容性的优势,所以广泛应用于生物材料和组织工程等领域。单一的再生丝素纳米纤维脆性大,力学性能差,而采用由不同的无机粒子或合成高聚物与丝素共混制备复合纳米纤维可以极大地改善单纯使用一种材料的适应性,并且使复合纤维同时具备多种优势。本文综述近年来国内外静电纺丝制备再生丝素与无机粒子或合成高聚物复合纳米纤维的研究现状,旨在为提高丝素纳米纤维的综合性能,拓展其应用。     

新型γ-氨基丁酸发酵培养基配方优化

利用响应面分析法对γ-氨基丁酸(GABA)发酵培养基进行优化,通过二水平正交试验观察葡萄糖、玉米浆、豆饼粉、K_2HPO_4、吐温-80、初始pH值以及谷氨酸钠(MSG)对酵母菌发酵产生GABA的影响。结果显示,最佳培养基配方为(g/L):豆饼粉26、玉米浆10、K_2HPO_410、葡萄糖9、MSG 5、初始pH值6.8,在此优化的培养基中菌株的GABA质量浓度提高了近4倍,达到3.63 g/L。     

粪肠球菌R-WL发酵培养基的优化

本试验旨在优化培养基提高粪肠球菌(Enterococcus faecalis)R-WL发酵液的菌体密度,为高效、优质的微生态制剂产品研制奠定基础。首先通过生长曲线的测定、培养条件和培养基成分的单因素试验,确定菌种RWL的最适培养条件为:时间14 h、pH 8.5、温度37℃、接种量3%,最适碳源为乳糖,浓度为10 g/L,最适氮源为蛋白胨+酵母膏,浓度为30 g/L。然后通过Plackett-Burman试验分析培养基中对粪肠球菌发酵影响最重要的主要因素为蛋白胨、乙酸钠和柠檬酸二铵,再通过最陡爬坡试验获得主要因素的最适范围,最后通过Box-Behnken试验和响应面分析得到主要因素的最适添加量。结果表明:最优发酵培养基配方为:乳糖10 g/L、酵母膏15 g/L、蛋白胨12.18 g/L、乙酸钠4.5 g/L、柠檬酸二铵4.5 g/L、硫酸镁0.58 g/L、硫酸锰0.25 g/L、磷酸氢二钾2 g/L、轻质碳酸钙3 g/L,初始pH 8.5。通过试验验证,优化后发酵培养基的发酵菌液活菌数可达(6.44±0.10)×109cfu/mL,比原MRS培养基活菌数提高了71.28%。     

产细菌素乳酸菌的筛选及其发酵牛奶的工艺优化

为获得高产细菌素乳酸菌,应用于动物生产中,以大肠埃希氏菌ATCC25922、鼠伤沙门氏菌CMCC50115、金黄色葡萄球菌ATCC25923为指示菌,通过打孔法排除有机酸和过氧化氢的干扰及通过蛋白酶敏感性试验,得到优产细菌素菌株S-1,并以10%脱脂乳为基础培养基进行发酵工艺优化。结果表明:葡萄糖和酵母浸粉的最佳添加量分别为10 g/l和6 g/l,最佳发酵条件为:接种量4%,起始pH值为6,发酵温度36℃,发酵时间48 h。此研究提供一种动保用乳酸菌素产品发酵方案,经济实用。     

柞蚕丝素/丁二醇多孔材料的制备及性能测试

为了降低柞蚕丝素多孔支架材料的水溶性,采用硫氰酸锂(LiSCN)溶液溶解柞蚕丝素纤维得到再生柞蚕丝素蛋白溶液,加入一定量的1,4-丁二醇溶液后,利用冷冻干燥方法制备出平均孔径380～1 050μm、孔隙率82%～92%的柞蚕丝素/丁二醇多孔支架材料。用扫描电子显微镜观察柞蚕丝素/丁二醇多孔材料的内部孔呈长梭形,在大孔孔壁上分布着一些小孔,孔与孔之间相互贯通,且孔壁表面粗糙,有凸起的纳米颗粒与纳米纤维附着在孔壁上。采用X-射线衍射法、红外光谱法对柞蚕丝素/丁二醇多孔材料的结构进行表征,并测定丝素蛋白溶失率,结果表明:纯柞蚕丝素蛋白形成的多孔材料主要以α-螺旋结构为主,其蛋白溶失率达到30%左右;加入1,4-丁二醇后,柞蚕丝素蛋白的聚集态结构逐渐向β-折叠结构转变,材料的溶失率也随之减小。对柞蚕丝素/丁二醇多孔材料的压缩性能测试显示其具有一定的力学性能,当多孔材料压缩30%时,丝素蛋白质量浓度为20 mg/mL的多孔材料的压缩应力可以达到16.5 kPa,且随着丝素蛋白质量浓度的提高,材料的压缩强度逐渐增大。试验结果显示,采用冷冻干燥方法制备的柞蚕丝素/丁二醇多孔支架材料,具有溶失率低、孔径可控、孔隙率高及力学性能好的特点。     

枯草芽孢杆菌发酵培养基及发酵条件优化

本文对枯草芽孢杆菌的发酵培养基和发酵条件进行了筛选优化。采用单因素试验和正交试验方法,确定该枯草芽孢杆菌的优化培养基为:豆粕40 g/L、玉米粉20 g/L、葡萄糖15 g/L、磷酸氢二钾3 g/L、磷酸二氢钾1.5g/L、硫酸镁0.5g/L、硫酸铵0.35g/L、酵母浸粉0.2g/L、硫酸锰0.2g/L、硫酸亚铁0.1g/L、碳酸钙0.1g/L。最适发酵条件为:初始pH7.2,接种量5%,发酵温度35℃,摇床转速250 r/min。     

植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)8-6产细菌素发酵条件的优化

对植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)8-6产细菌素的发酵条件进行了优化,分别研究了培养时间、温度、接种量、培养基起始pH值、培养基碳源、氮源等因素对细菌素产生的影响,通过单因素水平试验和正交试验,确定产细菌素的最佳培养基组合和最佳发酵条件为葡萄糖3%,胰蛋白胨2%,蛋白胨1%,酵母膏1%,硫酸镁0.058%,吐温-80 0.2%,30℃培养24h,培养基起始pH值为6.5,接种量2%。乳杆菌8-6优化后效价为1825.56IU/mL,比优化前提高了373.15%。