随着碳青霉烯类抗菌药物的广泛使用，导致耐碳青霉烯类肠杆菌科细菌耐药率逐年增加，其中耐碳青霉烯类铜绿假单胞菌（CRPA）为临床常见的非发酵革兰阴性条件致病菌，具有耐药谱广、耐药率高、机制复杂等特点,其可产生β-内酰胺酶、氨基糖苷类钝化酶等抗菌灭活酶和修饰酶，形成生物膜等 [1]。在人体免疫力低下或菌群失调时更易感染铜绿假单胞菌（PA） [2]。2022年CHINET细菌耐药监测数据显示，铜绿假单胞菌对亚胺培南和美罗培南的耐药率分别为22.1%和17.6%，本文就1例CRPA感染患者的抗感染方案优化进行分析，探讨临床药师在个体化给药方案中发挥专业作用，并为临床医生用药提供可行性参考。本研究通过医院伦理委员会审核批准[批件号:（2023）医研伦审（213）号]，患者已签署知情同意书。

目的:利用毕赤酵母高效表达新型冠状病毒刺突蛋白受体结合域(receptor binding domain，RBD)，并评估以该RBD蛋白作为抗原所制备的疫苗组合物的免疫原性。方法:选取RBD蛋白并合成对应基因片段，将其构建至pPICZαA质粒，质粒经线性化转化后整合到毕赤酵母基因组中进行重组表达。Western blot和基于BLI(Biolayer Interferometry)技术的定量分析方法对培养上清中RBD蛋白进行检测，筛选能够分泌表达RBD蛋白的单克隆菌株。通过优化发酵工艺，包括培养基的盐浓度调整和诱导条件优化(pH、温度和时间等参数)，实现RBD蛋白的高效表达，并在小鼠体内评估其免疫原性。结果:筛选获得重组RBD蛋白表达效果较好的RBD-X33单克隆菌株。通过优化后的发酵工艺，即采用HBSM培养基、诱导pH为6.5±0.3、诱导温度为22℃、诱导时间持续120 h，实现发酵收获上清中重组RBD的表达量达到240 mg/L。在小鼠免疫原性试验中，采用铝+CpG双佐剂系统吸附重组RBD蛋白的疫苗组合物能够激发小鼠产生2.7×10 6结合抗体滴度和726.8活病毒(野生型)中和抗体滴度。 结论:采用毕赤酵母表达系统能够高效表达重组RBD蛋白，且所表达的RBD蛋白能够有效激发动物产生免疫应答。本研究为基于RBD蛋白的重组新型冠状病毒疫苗的开发提供了参考。

生物发酵产氢是通过高效产氢菌把自然界储存于有机化合物中的化学能转化为氢气的技术.本研究在前期单菌产氢条件优化的基础上,构建丁酸梭菌(Clostridium butyricum LQ25)-产气肠杆菌(Enterobacter aerogenes AJ110637)共培养发酵产氢体系.以葡萄糖为底物,研究共培养发酵体系的产氢性能及其协同效应.结果表明:C.butyricum LQ25 与E.aerogenes AJ110637 在接菌的体积比 9∶1、初始pH 7.0、发酵温度 40℃的条件下产氢效率最高,每克葡萄糖产氢量最高可以达到 354.05 mL,分别比 C.butyricum 和 E.aerogenes 单独发酵高出 31.71%和70.59%.在共培养发酵体系中添加 1.0 g/L的CaCO3,可以显著缓解体系的酸化程度,H2 产率比对照组提高了21.80%.与单一菌株纯培养发酵产氢相比,双菌共培养体系产氢率有所提高,体现了C.butyricum和E.aerogenes的协作效应.

目的 以三七药渣为原料,通过益生菌发酵比较不同益生菌以及复合益生菌对各指标成分影响的差异,探究最佳发酵工艺.方法 采用单因素、Box-Behnken响应面法优化发酵工艺,并通过体外抗氧化实验评价发酵产物的抗氧化能力.结果 最佳发酵工艺为有氧发酵 48 h、厌氧发酵 36 h,嗜热链球菌、两歧双歧杆菌、嗜酸乳杆菌的比例为 2∶3∶1,料液比0.14 g·mL-1,接菌量 5%,温度 33℃.在最佳发酵工艺条件下,三七药渣中性多糖、酸性多糖、总黄酮的含量分别提高了105.64%、96.98%、123.83%,相较于单菌发酵均显著升高.发酵产物清除 DPPH、ABTS 自由基的 IC50 值分别为 1.774、3.065 mg·mL-1,还原Fe3+的能力为 0.138 mmol FeSO4·g-1,较未发酵药渣显著增强.结论 最佳发酵工艺能显著提高三七药渣中各指标成分含量,显著增强其抗氧化能力,相较单菌发酵各指标成分含量均显著提高,提示上述益生菌之间没有明显的拮抗作用.研究结果为三七药渣的资源化利用提供了科学依据和数据支撑.

[目的]对链霉菌Streptomyce sp.FIM18-0592 进行菌种鉴定,并对其胞外格尔德霉素产量进行发酵工艺优化,旨在提高产量并降低发酵成本.[方法]通过形态特征、培养特征和生理生化特性,结合 16S rDNA序列分析构建系统发育树进行菌种鉴定;采用单因素试验优化培养条件及培养基配方,进一步使用最陡爬坡试验和响应面试验优化培养基配方的含量.[结果]通过对链霉菌FIM18-0592 的形态特征、培养特征及生理生化特征进行初步培养观察发现,其在ISP2 等培养基上生长较好,气生菌丝旺盛,产黑色素.结合 16S rDNA分子鉴定,确定该菌为格尔德霉素链霉菌(Streptomyces geldanamycininus).通过单因素试验对发酵条件以及培养基配方进行优化,得到最适宜菌株发酵的培养条件为转速 140 r/min、装液量 12%(体积分数)、接种量 7%(体积分数)、培养时间 144 h.最佳的碳源、氮源、无机盐分别为葡萄糖、黄豆饼粉和硫酸铵.采用最陡爬坡试验和响应面优化试验确定了其最优的发酵培养基为:葡萄糖 10.42%、黄豆饼粉 1.68%、硫酸铵 0.3%、乳酸 0.3%、甘油 4%、硫酸镁 0.1%、碳酸钙 0.4%,在此条件下,格尔德霉素的发酵效价达到 2 887 μg/mL,较原始发酵工艺效价提高了 66%.[结论]链霉菌FIM18-0592 为格尔德霉素链霉菌,通过对其发酵工艺进行优化显著提高格尔德霉素的产量,为格尔德霉素及其衍生物的开发和利用奠定基础.

为进一步优化胆南星炮制工艺,开发胆南星临床应用,在查阅了历代本草古籍、《中华人民共和国药典》、各省中药炮制规范等相关书籍,结合中国知网、万方数据、维普网、PubMed等数据库中的相关文献,对其中所载有关胆南星的炮制工艺、化学成分、药理作用及临床应用进行总结.胆南星传统炮制方法为发酵法、混合蒸制法及复制法,现代出现了利用微生物工程技术发酵的方法.胆南星化学成分包括多糖类、黄酮类、生物碱类、皂苷类、胆汁酸类等,具有解热抗炎、抗惊厥、镇痛、祛痰等药理作用.由于胆汁来源和炮制方法的不同,其所含的化学成分和药理作用有明显的区别,通过比较不同炮制方法、不同炮制条件下胆南星活性成分、药效学变化,为后续胆南星炮制工艺优化及其开发利用提供文献依据.

为探究棕鞭金藻生产岩藻黄素的综合性能,以期建立高效合成岩藻黄素的发酵工艺,研究首先对金藻发酵培养基中的碳氮比、维生素添加量进行优化.结果表明,当碳氮比为24、维生素添加量为3.75 mg/L维生素B1和1.25 mg/L维生素B12时,有利于金藻细胞内的岩藻黄素高效合成.此外,通过调控金藻光/暗培养模式,对其在不同条件下的细胞生长、最大光合效率和岩藻黄素积累情况进行比较研究,结果显示从种子培养到上罐发酵全过程进行光诱导后,胞内岩藻黄素含量显著提升.通过系统优化,金藻发酵后的胞内岩藻黄素含量和产量分别达到1.79 mg/g和33.6 mg/L,比优化前的发酵水平提高33.6%和31.2%.研究利用发酵优化技术强化了棕鞭金藻的岩藻黄素积累,为后续进一步进行大规模过程放大奠定了前期基础,也为其他微藻生产岩藻黄素提供了借鉴和参考.

目的:优化蜜环菌菌株M6的发酵工艺及提高其生产效率.方法:以蜜环菌菌株M6为供试菌株,通过摇瓶液体培养,筛选该菌株的最适液体发酵培养基;以摇瓶培养结果为基础,通过多级匀浆制备高活性种子液,进行液体深层发酵,优化发酵条件.结果:筛选出蜜环菌菌株M6最佳液体深层发酵条件为转速150 r/min、接种量5％、溶氧20％及温度28 ℃,在此条件下使用液体发酵培养基配方1发酵180 h所得蜜环菌菌株M6生物量干重高达18.39 g/L;使用液体发酵培养基2发酵120 h所得蜜环菌菌株M6生物量干重达23.83 g/L.结论:液体培养条件优化后,蜜环菌菌株M6生物量产出较高.本研究促进了蜜环菌菌株M6的快速生产,为应用于天麻种植业提供了技术参考.

以野生中国皱木耳菌株为试材,采用单因素试验及响应面法对其液体发酵培养基配方及培养时间等生物发酵过程进行优化,结果表明中国皱木耳液体菌种摇床培养适宜温度为28 ℃、转数为230r/min、培养基pH值为6,最佳碳氮源、无机盐及其添加量分别为果糖30 g/L、酵母浸膏2g/L、氯化钾2.5 g/L;进一步以菌丝生物量为响应值,依据Box-Benhnken设计预测最适发酵培养基配方为碳源果糖38.424 g/L、氮源酵母浸膏4g/L、氯化钾2.736 g/L.在相同培养条件下,7d时菌丝生物量干重实测值为2.163 6g/100mL,且为理论值的166.18％,说明本研究方法可行、结论可靠.通过测定纤维素酶活性及菌丝生物量,得到最佳培养时间为8 d,此时菌丝生物量最高可达(2.530 0±0.290 0)g/100 mL,纤维素酶活为82.586 6 U/mL.本研究优化了中国皱木耳液体菌种发酵生产条件,以期为中国皱木耳人工栽培时的液体菌种生产提供参考依据.

"生物学综合实验"是湖北师范大学一门线下实验课,项目库内容涵盖动物、植物、微生物、生态、毒理、食品及多学科交叉的综合性项目化实验."微生物硒纳米合成菌株的分离鉴定及生物硒纳米的应用"为项目库中一个实验项目.该项目以微生物学(微生物分离、形态观察、发酵条件优化)和分子生物学(DNA提取、PCR扩增、测序分析)为基础,融入材料科学(生物材料提取和形貌分析)和环境化学(吸附动力学分析)相关学科知识,为本科生设计的一项研究型生物学综合实验.该实验内容进行学科交叉,助力知识融会贯通;贴近科研一线,促进创新型人才培养;自主设计实验方案,促进主动学习;强调过程考核,调动学习积极性.以该实验项目为例,结合课堂内外自身教学实际,探索"生物学综合实验"线下一流课程建设道路,以期进一步优化教学效果并持续改进.