己糖激酶来源于酵母冻干

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  • 【信息】转基因酵母能进行多种糖分混合发酵

    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。

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  • 【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.
  • 冻干配方深度解析:不同组分的相互作用及对功能的影响
    随着生物制药的迅猛发展,冻干已经成为一种有效的技术来解决制药过程中存在的化学,物理,生物的不稳定性问题。结合冻干本身的技术特点,冻干产品开发的*目的是要保证产品质量的同时利用最短的生产时间来节约成本。产品的质量包括安全,高效,稳定,较短的复水时间,优雅的蛋糕外观等。众所周知,冻干是一个复杂的传热传质的过程,如果处理不当,在冷冻以及干燥过程中,样品中的活性成分以及赋形剂会发生一些物理或化学变化,从而破坏了各自原有的功能特性,因此需要进行采取合理的方法来加以解决,从而达到冻干制剂开发的*目的。 预冻阶段 样品溶液随着温度的降低,含有的水先冻结成冰晶析出,剩余的溶液的浓度越来越大,形成*浓缩冻结液,溶质和溶剂分离,在这个阶段,水分的结晶会导致蛋白浓度增加,赋形剂浓度增加,离子强度增加,粘度增加,赋形剂结晶或相分离,pH改变等,这些可能会影响到蛋白的稳定性。 干燥 结晶的冰通过升华去除,未结晶的冰通过解吸附去除,样品中的水分含量是一个动态变化的过程,样品会面临水分去除产生的应力,即干燥应力,导致配方中成分发生一定的变化。 储存 较低的水分含量,温度的偏差,赋形剂的相分离。常用赋形剂的功能性及物理状态赋形剂期望的物理状态常用成分保护剂/稳定剂无定形蔗糖,海藻糖填充剂晶体甘露醇缓冲液无定形磷酸盐缓冲液,组氨酸缓冲液,柠檬酸盐缓冲液等表1:常用赋形剂的功能性及期望的物理状态然而在冻干过程中,活性成分以及赋形剂之间具有复杂的相互影响,不同的浓度,不同的比例,不同的种类等都会引起一些结构状态的变化,从而导致其原本的功能丧失,比如:若海藻糖结晶会导致保护功能的丧失;若甘露醇变为无定形结构,会降低产品的关键温度,并且无定形态具有较差的稳定性,丧失了其作为填充剂的功能;若缓冲液成分结晶,会导致pH值的变化,缓冲功能丧失,蛋白稳定性受到影响。因此研究各个配方组分之间的相互影响作用对确保*产品的质量具有较大的作用。 01.糖类和填充剂功能性之间的相互影响 双糖是最常用的冻干保护剂,如蔗糖,海藻糖,双糖与蛋白的最小质量比通常为3:1到5:1,但是糖类通常会降低样品的玻璃态转化温度,使得冻干通常会花费较长的时间,因此会将糖类跟具有较高共晶融化温度的填充剂结合使用,如甘露醇,甘氨酸,这样可以让样品在较高的温度下进行干燥,形成良好的外观结构,节约干燥时间(Tang and Pikal, Pharm Res. 2004 Johnson, Kirchhoff and Gaud, J Pharm Sci. 2001)。市面上有一些药品就是以这种方式开发的,如阿必鲁泰(Tanzeum),是一种融合蛋白,糖尿病患者用药,配方中含海藻糖以及甘露醇成分;沙格司亭冻干粉注射剂(Leukine)是一种源于酵母的重组人粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(rhGM-CSF),能够刺激各种免疫细胞的生长和活化,已用于白血病患者降低感染风险,配方中含蔗糖和甘露醇成分;鲁磨西替(Lumoxiti)是一种单抗抗癌制剂,配方中含蔗糖和甘氨酸成分。 图1:阿必鲁泰(Tanzeum)这种结合的有效性取决于:在冻干和储存过程中两种赋形剂的物理形态;正确的比例以及冻干条件。理想状态下,整个过程中糖类应当处于无定形状态,起到稳定剂的作用;填充剂在干燥之前应当充分结晶,使得样品具有良好的结构强度,提高关键产品温度,缩短冻干时间。 Part.1 蔗糖对甘氨酸填充剂结晶的抑制影响实验通过将蔗糖和甘氨酸以不同比例(从1:9到9:1)溶解于水中,分别在15℃退火1h 和不进行退火,冻干后样品通过近红外光谱测定甘氨酸的结晶度。观察到当蔗糖:甘氨酸>4时,甘氨酸失去了其填充剂的功能(Bai et al., J Pharm. Sci. 2004)。 图2:蔗糖对甘氨酸填充剂功能的影响Figure plotted from data given in Bai et al., J PHarm. Sci. 2004 Part.2 海藻糖+甘露醇功能性的相互影响不同比例的海藻糖+甘露醇溶液进行冻干,二者的比例决定了各自的物理形态以及其发挥的功能性(Jena, Suryanarayanan and Aksan, Pharm Res. 2016)。海藻糖:甘露醇甘露醇的物理形态海藻糖物理形态3:1无定形无定形2:1晶体晶体1:1晶体晶体1:3晶体无定形表2:海藻糖和甘露醇比例对其物理形态及功能性影响海藻糖在酸性条件下不会水解,具有较高的玻璃态转变温度,但是具有结晶倾向性。当冻干的条件利于海藻糖无定形形态存在时,会抑制甘露醇的结晶,相反,当冻干的条件利于甘露醇结晶形态存在时,会促进海藻糖二水合物的产生,失去其无定形结构,二者相互抑制,因此需要确定*的一个比例条件,确保各自能发挥本身应起的作用。从实验结果来看,当海藻糖和甘露醇比例为1:3时,甘露醇保持其原有的晶体形态,海藻糖保持其原有的无定形态,在配方中分别起填充剂和稳定剂的功能(Sundaramurthi and Suryanarayanan, J. Phys. Chem. Letters 2010 Sundaramurthiet. al., Pharm. Res. 2010 Sundaramurthi and Suryanarayanan, Pharm. Res. 2010 )。 Part.3 海藻糖、API(BSA)和甘露醇的相互影响海藻糖—BSA---甘露醇冻干混合液,海藻糖和BSA的不同比例对海藻糖物理形态的影响,甘露醇浓度固定在10%W/W,总的固形物含量22%W/W(Jena et al., Int J. Pharm.2019)。BSA:海藻糖甘露醇物理形态海藻糖物理形态 _ _冻结过程中干燥产品中10:1δ-甘露醇无定形无定形2:1MHH, δ-& β-mannitol海藻糖二水合物部分结晶1:1海藻糖二水合物部分结晶1:2海藻糖二水合物无定形表3:BSA和海藻糖比例对海藻糖物理形态影响实验结果表明当BSA与海藻糖比例为10:1时,海藻糖能起到良好的稳定剂作用。 Part.4 蔗糖和甘露醇的相互影响除了抑制作用外,糖可能会改变甘露醇的存在形式,甘露醇有几种形态存在,无水甘露醇(α-,β-,δ-)和半水合物-MHH。研究发现当蔗糖:甘露醇为1:4时,蔗糖会保留无定形态,甘露醇为结晶态(部分以MHH形式存在),MHH甘露醇在*的干燥产品中是不希望存在的,在储存的过程中,MHH会脱水,释放水分,水分可能会跟产品中的其他组分进行反应,无定形状态的蔗糖吸收水分后会发生结晶,从而失去了对活性成分的保护功能(Thakral, Sonjeand Suryanarayanan, Int J. Pharm. 2020)。因此,综上所述,开发稳定的冻干产品配方,并达到期望的产品质量属性,需要正确地选择赋形剂的浓度,包括糖与填充剂的比例,蛋白与糖的比例,并且需要对冻干条件进行优化。 02.API/赋形剂对缓冲液功能性的影响 缓冲液需要加入到溶液中进行pH的控制。常见的缓冲液包括磷酸钠缓冲液,磷酸钾缓冲液,组氨酸缓冲液,tris 缓冲液,柠檬酸盐缓冲液,琥珀酸盐缓冲液等。冻干产品缓冲液的选择需要考虑蛋白的pKa以及缓冲液组分的结晶倾向,如磷酸钠缓冲液中,酸性的磷酸二氢一钠是无定形态;碱性的磷酸氢二钠在冻结过程中会结晶成Na₂ HPO₄ 12H₂ O,导致冻结浓缩液的pH降低,失去了缓冲液的功能,因此缓冲液成分的结晶往往是不期望的。 Part.1 缓冲液,蛋白,糖之间的相互影响有实验研究了10mM 磷酸钠缓冲液,100mM 磷酸钠缓冲液,含5% w/w的纤维二糖,纤维二糖,在低pH下不会水解,不会结晶(通过在冻结过程中测定其pH值以及使用原位X射线衍射仪对结晶组分进行鉴定)以及100mM 磷酸钾缓冲液三种缓冲液与纤维二糖,蛋白之间的相互影响,如下表所示(Thorat, Munjal, Geders and Suryanarayanan, J. Control Rel.2020)——缓冲液糖蛋白pH变化Na₂ HPO₄ 12H₂ O结晶100mM磷酸钠--- _4.1YES5%W/W纤维二糖 _1.1NO---10mg/ml BSA3.1YES5%W/W纤维二糖10mg/ml BSA1.0NO10mM磷酸钠 _ _2.8YES _10mg/ml BSA0.6NO100mM磷酸钾 _ _-0.2--- _10mg/ml BSA-0.2---表4:缓冲液、糖及蛋白成分对pH变化的影响样品中活性成分蛋白、糖与缓冲液之间具有协同作用,蛋白可以抑制缓冲液结晶,使其保持无定形状态,缓冲液反过来可以维持特定的pH值,增加蛋白的稳定性;一定浓度的糖可以抑制缓冲液的结晶,保持其无定形态,从而维持特定的pH值,提高蛋白稳定性。 Part.2 甘氨酸对磷酸钠缓冲液结晶以及pH变化的影响磷酸钠缓冲液浓度甘氨酸浓度(%W/V)pH改变10mM无定形~1.50.4~0.50.8~2.5>0.8~2.7100mM--~3.20.4~2.70.8~2.4>0.8~2.8表5:甘氨酸对磷酸钠缓冲液结晶以及pH变化的影响在10 mM缓冲液中,甘氨酸浓度越高,pH值变化越明显,另外通过用同步X射线衍射法监测溶质结晶程度,磷酸盐缓冲液对甘氨酸结晶具有浓度依赖性抑制作用,20%W/V甘氨酸和50-200mM缓冲液,缓冲液浓度越高,抑制作用越强,并且在-20℃进行退火处理,能够增强甘氨酸的结晶度。pH的改变能够引起蛋白凝聚,可以通过降低缓冲液浓度,使用不结晶的缓冲液,通过蛋白,糖来抑制缓冲液结晶,并且某些蛋白本身就具有pH缓冲的功能(Pikal-Cleland et al., J. Pharm. Sci. 2002;Varshney et al., Pharm. Res. 2007;Thorat, Munjal, Geders and Suryanarayanan, J. Control Rel. 2020 Sundarmurathi and Suryanarayanan, J. Phys. Chem. B. 2011 Gokarnet al., J. Pharm. Sci. 2008)。 03.总结 冻干配方成分之间具有复杂的相互作用,某些组分可以通过改变其他组分的相行为来影响其功能性,必须正确选择配方中赋形剂的浓度,使得每种成分能够维持其*的物理形态,发挥应有的功能性。评论抽免费礼品活动时间:12月1日-12月31日本轮活动奖品:兔年定制日历/挂历(奖品见下图)活动参与方式:1. 在德祥Tegent公众号12月中,发布的任意一篇文章后评论,评论越精彩,中奖几率越大;2. 我们将会在每篇文章后评论的粉丝中抽取一名幸运粉丝,送出奖品;3. 中奖名单将会在下一期推文公布!记得要关注德祥不要错过哦!4. 中奖的粉丝请将收件信息发送到德祥Tegent公众号后台,包含:姓名、联系方式、收件地址;5. 12月1日-12月31日内,每周每篇的推文文后进行评论,都有机会获得不同的奖品。 *图片来源于网络,旨在分享,如有侵权请联系删除
  • 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

己糖激酶来源于酵母冻干相关的仪器

  • 台式冻干机是将含水物品预先冻结,然后将其水分在真空状态下升华而获得干燥物品的一种技术方法。经冷冻干燥处理的物品易于长期保存,真空冷冻干燥机加水后能恢复到冻干前的状态并保持原由的生化特性。对于热敏物质如抗菌素、疫苗、血液制品、酶激素和其它生物制品,冷冻干燥技术更能显示其优越性。 TF-FD-1L 系列为立式超低温冷冻干燥机,适用于实验室样品冻干或小型生产。采用了双压缩机复叠制冷,冷凝温度为 -80℃,少量样品可直接在冷阱内预冻。该冻干机拥有更大的冷阱容积和更低的冷阱温度,可获得更高的凝冰效率,对于挥发性较强的溶剂具有更强的捕获能力,因此适用的范围更加广泛,可用于含有机溶剂的样品冻干。 TF-FD-1PF 冷冻干燥机是一种小型立式冷冻干燥设备,适合于实验室样品冻干实验及少量生产。 TF-FD-18 是一种中型立式冷冻干燥设备,适合于实验室样品的冻干试验及少量生产。冻干装置可选:普通型、压盖型,多歧管普通型、多歧管压盖型。 TF-FD-18S 为带冻干曲线的立式冷冻干燥机,具备层板加热功能,采用电加热为制品提供热量,可预设层板升温曲线,实现升华。【冻干机简介】 冻干机(lyophilizer或freeze dryer)起源于19世纪20年代的真空冷冻干燥技术经历了几十年的起伏和徘徊后,在最后的20年中取得了长足进展。进入21世纪,真空冻干技术凭借其它干燥方法无法比拟的优点,越来越受到人们的青睐,除了在医药、生物制品、食品、血液制品、活性物质领域得到广泛应用外,其应用规模和领域还在不断扩大中。为此,真空冷冻干燥必将成为21世纪的重要应用技术。 【冻干机优点】 干燥的方法多种多样,如晒干、煮干、烘干、喷雾干燥和真空干燥等,但普通干燥方法通常都在0℃以上或更高的温度下进行。干燥所得的产品一般都存在体积缩小、质地变硬的问题,易挥发的成分大部分会损失掉,一些热敏性的物质发生变性、失活,有些物质甚至发生了氧化。因此,干燥后的产品与干燥前相比,在性状上有很大的差别。  冻干法则基本上在0℃以下进行,即在产品冻结的状态下进行,解析干燥的时候一般不超过60℃。在真空条件下,当水蒸汽直接升华出来后,药物剩留在冻结时的冰架中,形成类似海绵状疏松多孔架构,因此它干燥后体积大小几乎不变。再次使用前,只要加入注射用水,又会立即溶解。1.1 型 号 TF-FD-1(普通型)1.2 冷凝温度 <-50℃1.3 真 空 度 <15Pa(空载)1.4 冻干面积 0.12㎡1.5 捕水能力 3Kg/24h1.6 样 品 盘 Φ200mm×4层1.7 电源要求 220V 50Hz 1.8 功 率 1100W1.9 主机尺寸 370mm×650mm×360mm 台式冻干机是一种国际流行的结构形式; 1.触摸屏液晶显示,曲线和数据的方式显示干燥过程,PID只能调节,方便用户更具数据变化了解更更多信息。 2.复叠制冷技术,较少冷冻干燥时间,进口品牌保障,减小噪音、大制冷量、大捕水能力。高质量保证高性能。 3.内设观察窗,干燥过程直观。采用原位预冻,实现了从真空到干燥的全部自动化,减少干燥过程的繁锁操作。 4.可选配温度记录仪。可调的温度记录点,实时监控,不用害怕遗忘,为您经验的积累增加保障。 5.冷冻内部全304不锈钢,防腐蚀易清洁,经久耐用。 6.硅油冷冻介质,误差≤1℃,干燥效果均匀。 7.配置充气阀,可充干燥惰性气体; 8.可选配共晶点测试装置,可选配自动压塞装置; 9.方形搁板不易变形,易于操作,便于清洗。干燥室采用高透光无色透明有机玻璃门,在操作过程中能清晰观察物料的变化过程。 真空冷冻干燥技术在生物工程、医药、食品工业、材料科学和农副产品深加工等领域有着广泛的应用。  药品冷冻干燥包括西药和中药两部分。西药冷冻干燥在国内已经得到了一定的发展,很多较大型的制药厂都有冷冻干燥设备。 在针剂方面,冷冻干燥工艺采用的比较多,提高了药品质量和贮存期限,给医患双方都带来了利益。 在中药方面,目前还只局限在人参、鹿茸、山药、冬虫夏草等少量中药材的冻干。 在生物技术产品领域,冻干技术主要用于血清、血浆、疫苗、酶、抗生素、激素等药品的生产;生物化学的检查药品、免疫学及细菌学的检查药品;血液、细菌、动脉、骨骼、皮肤、角膜、神经组织及各种器官长期保存等。实验型冻干机参数列表:序号型号冷凝温度真 空 度冻干面积捕水能力功 率1TF-FD-1压盖型<-50℃<15Pa(空载)0.07㎡3Kg/24h 1100W2TF-FD-1普通型<-50℃<15Pa(空载)0.12㎡3Kg/24h1100W3TF-FD-1多歧管普通型<-50℃<15Pa(空载)0.12㎡3Kg/24h1100W4TF-FD-1多歧管压盖型<-50℃<15Pa(空载)0.07㎡3Kg/24h1100W5TF-FD-1PF压盖型<-55℃<15Pa(空载)0.07㎡3Kg/24h1100W6TF-FD-1PF普通型<-50℃<15Pa(空载)0.12㎡3Kg/24h1100W7TF-FD-1PF多歧管压盖型<-50℃<15Pa(空载)0.07㎡3Kg/24h1100W8TF-FD-1PF多歧管普通型<-55℃<15Pa(空载)0.12㎡3Kg/24h1100W9TF-FD-1SL普通型<-80℃<15Pa(空载)0.12㎡8Kg/24h2200W10TF-FD-1SL压盖型<-80℃<15Pa(空载)0.07㎡8Kg/24h2200W11TF-FD-1L压盖型<-80℃<15Pa(空载)0.07㎡3Kg/24h1600W12TF-FD-1L普通型<-80℃<15Pa(空载)0.12㎡3Kg/24h1600W13TF-FD-1L多歧管压盖型<-80℃<15Pa(空载)0.07㎡3Kg/24h1600W14TF-FD-1L多歧管普通型<-80℃<15Pa(空载)0.12㎡3Kg/24h1600W15TF-FD-18S多歧管普通型<-60℃<15Pa(空载)0.18㎡6Kg/24h1700W16TF-FD-18S多歧管压盖型<-60℃<15Pa(空载)0.11㎡6Kg/24h1700W17TF-FD-18S压盖型<-60℃<15Pa(空载)0.11㎡6Kg/24h1700W18TF-FD-18S普通型<-60℃<15Pa(空载)0.18㎡6Kg/24h1700W19TF-FD-18普通型<-60℃<15Pa(空载)0.18㎡6Kg/24h1500W20TF-FD-18压盖型<-60℃<15Pa(空载)0.11㎡6Kg/24h1500W21TF-FD-27S多歧管普通型<-80℃<15Pa(空载)0.27㎡6Kg/24h2200W22TF-FD-27S多歧管压盖型<-80℃<15Pa(空载)0.11㎡6Kg/24h2200W23TF-FD-27S普通型<-80℃<15Pa(空载)0.27㎡6Kg/24h2200W24TF-FD-27S压盖型<-80℃<15Pa(空载)0.11㎡6Kg/24h2200W25TF-FD-27多歧管普通型<-80℃<15Pa(空载)0.27㎡6Kg/24h2200W26TF-FD-27多歧管压盖型<-80℃<15Pa(空载)0.11㎡6Kg/24h2200W27TF-FD-27普通型<-80℃<15Pa(空载)0.27㎡6Kg/24h2200W28TF-FD-27压盖型<-80℃<15Pa(空载)0.11㎡6Kg/24h2200W上海田枫实业有限公司是注册于上海复旦创业园区集工业、实验室制冷设备的设计开发、制造和销售于一体的高科技公司。 主营冻干机 (冷冻干燥机)、冷水机(冷却水循环机)、工业冷水机、冰水机、冷水机组、制冰机 、恒温槽(恒温循环器)、 超低温冰箱、层析冷柜、冷冻机、喷雾器、低温冰箱等产品。 随着中国经济的迅速发展,田枫引用了德国 的先进技术和管理经验,通过了ISO9001:2000国际质量管理体系标准认证,建全完善了质量管理体系,对产品的设计、开发、生产、检验和服务以及相关的所有过程,进行严格的 管理和控制,持续地提高了公司的产品和服务质量,赢得了顾客的信赖,使田枫产品的供应量在国内各大城市以及国际市场迅猛增长。1、关于价格 本单价仅供参考,最终成交价取决于客户的具体情况,诸如客户所属的行业,具体的设备,自身的资源;本司产品不定期升级,恕不另行通知; 具体价格以咨询客服为准!!2、关于能否定做 支持定做! 上海田枫拥有多年自主生产经验,我们有专业的工程师为您服务;注:本设备属于精密仪器,建议直接致电咨询,我们24小时为您服务!!3、关于出货 我们所有的商品都是自产直销。一般情况下,下单后5-7个工作日出货, 如有特殊情况影响供货,我们会提前与客户联系协商。4、关于售后 全国范围保修,保修期为一年; 定期回访例查,终身维护服务; 保修期外:提供有偿维修服务。 本司已开通售后电话咨询、上门维修、返厂维修等多种售后渠道,方便客户正常使用!
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  • 中药在我国具有悠久的历史,是传统的民族医药产业,古代就利用中药进行一些疾病的治疗。中药是在悠久中医理论指导下,用于预防、治疗、诊断疾病并具有康复与保健作用的物质。中药主要来源于天然药及其加工品,包括植物药、动物药、矿物药及部分化学、生物制品类药物,由于中药中以植物草本要为主,一般我们都习惯说中草药。 近年来许多学者对其机理有了更多深入的研究,而且国家有药食同源的原料名单,所以食补养生的方式已经得到越来越多的人的认可。中药很多是来源于天然动植物,传统加工方式也比较简单,中药材自然资源虽然丰富,但仍存在生产规模小、生产加工工艺不高、产品质量低等制约因素 中医药现代化的前提保障是中药生产现代化、标准化,加工和储存过程中的质量水平直接影响中药质量和中医临床疗效。作为药用原料,在收集后的处理过程中,经常会出现霉变、虫蛀等现象,导致品质改变,临床应用出现隐患,因此收集后必须要对中药材进行产地初加工,干燥脱水是应用最多的处理方式,直接影响 中药材产品的质量。中草药的根茎叶都可以作为药材,也可以熬成汤药。中药采用冻干的方法获得干燥的药材或者药材粉,可以长期保存,可以有效保持药性。济南骏德仪器有限公司骏德仪器实验型中草药研发冻干机FD-503是专门针对中草药含膏剂及其他保健类样品进行设计开发的,采用真空冷冻干燥的方法获得冻干药材,主要应用在客户前期研发,冻干工艺的摸索阶段,为后期扩大生产提供可靠依据。仪器本身箱式设计,占位空间小,操作便利,316L医用级不锈钢材质冻干仓,真空性能稳定长久,隔板控温精确,可以实现原位预冻及梯度升温,为客户摸索冻干工艺提供了有效便利的工具。工艺成熟后一键保存无线使用,三级客户权限管理功能为客户的权益提供保障。骏德仪器实验型中草药研发冻干机FD-503中药材冻干也是先将药材或者膏剂或者提取液进行预冻处理,保证冻实后,在低蒸汽分压下进行升华干燥出去水分,获得含水量小于5%的中药品冻干制剂。冻干中药提取物或者中药浸膏的主要特点是能保存中药的原有药性,方便在常温下长期保存和运输,复水性强,使用方便,容易吸收,不需要再经过熬制或者煎煮。中药冻干技术解决了中药的存储、携带和使用不方便难题,具有高效率和便利性使用的特点,病人可以直接回家用温水冲服。冻干中草药的原料可以直接切片或者切丝,冻干后可以粉碎,粉碎后可以直接加水复溶冲泡,免去了煎煮等工序,速溶性可以直接服下,吸收更彻底。
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  • 茶叶冻干技术操作步骤:新鲜茶叶一装盘一放入茶叶冻干机物料室一开启制冷一开启真空一开启油泵一开启电加热一设定温度一设定时间一干燥结束一停止设备一出茶一包装一设备化霜一进行下轮冻干。 冻干食品其物理、化学和生物状态基本不变,食品中挥发性成份和受热变性的营养成份损失很小,冻干后的食品呈多孔状,其体积与干燥前基本相同。故加水后由于接触面积大,能很快地复原,在密封容器内有较长的保存期。 田枫冻干机设备广泛应用在食品领域(如:果蔬、肉禽、水产、调味品、方便食品及名优特产)和营养保健(蜂王浆、人参、龟、鳖、燕窝等营养保健品),可达到保持食品原有的色、香、味、形、新鲜度不变的目的,且复水性好,成品便于储存和运输,费用降低,保存期延长。采用真空冷冻干燥工艺,更使人们相信该营养品纯真自然。设备特点:1、冻干箱体和隔板严格按照GMP要求制作,筒体采用304级不锈钢材质,内部镜面抛光。制作工艺及要求高于目前国内常规食品冻干机厂家2、采用箱体冷阱一体式,前箱后阱设计,结构紧凑,设有观察窗,观察窗上配有照明装置,便于观察箱内情况。设计成易清洁, 无卫生死角的结构或形式;3、隔板根据客户需求进行定制板层,可选铝型材板层或者304不锈钢板层。铝板挤压拉丝成型,表面平整及光滑,传热性能好。304不锈钢板层采用表面拉丝方钢型材加工,平整且便于清洁、卫生性好。4、冷阱捕水用盘管采用洁净不锈钢加工。可根据客户需求选用整体式结构或者分体式结构。5、制冷系统零部件均按照高标准进口品牌配置,制冷能力强、降温速度快、性能稳定可靠;6、真空系统根据客户需求提供多样性的真空泵组组合;采用爱发科技术高品质真空泵。7、采用Omron PLC进口品牌控制系统、方便存储数据和操作更易掌握。具有自动/手动两种控制方式,控制方式可任意切换。工艺设定可设置多组;干燥过程中可随时对配方进行修改,并可以任意跳步;8、采用浸泡或者蒸汽化霜,快速化霜和清洁干净。 技术参数: 型号单位TF-FZG-5隔板面积㎡5.13散装溶液量L50隔板尺寸宽mm900深mm950隔板数量层6+1隔板间距mm65mm隔板温度范围℃-45~+70冷凝器温度℃≤-65冷凝器捕水量KG100极限真空Pa2.7装机功率KW31.0冷却水量m3/H11设备重量T5
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己糖激酶来源于酵母冻干相关的耗材

  • 泰克伦冻干托盘 金属盘
    泰克伦冻干托盘理念泰克伦不锈钢冻干托盘用于APIs药物生产中的冷冻干燥。托盘的表面经过阳极处理,使得其对震动和划痕不敏感,清洁后仍可反复使用。所有的组件都可以在高压灭菌器中中灭菌。使用泰克伦,可以无菌生产APIs。保护与泰克伦膜一起,托盘可保护药物产品,如API原料药;同样也可保护工作环境和工作人员免受污染。冷冻干燥在升华过程中,水蒸气可以通过疏水膜顺利逸出。在样品填充水平一致时,适用于不使用泰克伦膜的敞口容器冻干的冻干工艺参数同样适用于使用了泰克伦膜的容器,冻干效果几乎是一致的。膜这个膜是专为一次性使用而设计的,可以很容易在每次新的冻干周期开始前进行更换。密封平坦的垫片可确保在整个冻干过程中可靠的密封。所需的密封应力是通过易于使用的螺母来实现。泰克伦产品申明带透气膜的抗菌容器膜和组件100%目视检查组件符合(EC)1935/2004和(EU)10/2011关于与食品接触的材料和物品的相关规定设计特点及材质托盘与固定架采用AlMg4.5Mn德国标准铝合金 是工程和建筑广泛使用的合金 表面做氧化处理。泰克伦膜聚丙烯无纺布为基材的EPTFE 泰克伦膜面向制药产品,不对称设计,辅助定位。密封硅胶平垫片,透明密封压力6个带有翼型螺母或橡实螺母的M4固定螺钉。填充高度(毫米)体积 (毫升)5132102631539520527订货须知货号描述数目货期HK-CPFD-TP-03-a多功能托盘,配有固定架和螺栓连接 体积:100-500ml2个/包4 weeksHK-CPFD-TP-03-b膜-适用于多功能托盘20 个/包2 weeksHK-CPFD-TP-03-c硅胶平垫片-适用于多功能托盘2个/包2 weeks
  • 博登冻干机专用高品质真空泵油
    此油专用于冻干机配套的真空泵,严禁与其他种类泵油混合使用,请按法规要求进行废油处理。用于冻干机的真空泵泵油一般建议500小时更换一次,如有做含有有机溶剂成分多的需要根据具体情况更换。
  • Cleamix冻干瓶
    从2ml、3ml、5ml、10ml到20ml等各种容积规格可选,可选透明或棕色,可选螺口或钳口样式瓶身材质可根据成本和技术要求选择钠钙玻璃或硼硅玻璃,硼硅玻璃具有更好的抗碎裂、耐析出的能力采用了先进的玻管加工工艺,有效控制公差,保障了产品一致性瓶盖选择了稳定性更好的丁基橡胶胶塞,减少对冻干样品的影响产品货号产品描述瓶身材质规格CL-162807NX2ml螺口冻干瓶(16*28mm 透明)丁基胶塞+瓶盖钠钙玻璃单个CL-162808NX2ml螺口冻干瓶(16*28mm 棕色)丁基胶塞+瓶盖钠钙玻璃单个CL-173307EX3ml螺口冻干瓶(17*33mm 透明)丁基胶塞+瓶盖低硼硅单个CL-173308EX3ml螺口冻干瓶(17*33mm 棕色)丁基胶塞+瓶盖低硼硅单个CL-184007NX5ml螺口冻干瓶(18*40mm 透明)丁基胶塞+瓶盖钠钙玻璃单个CL-184008NX5ml螺口冻干瓶(18*40mm 棕色)丁基胶塞+瓶盖钠钙玻璃单个
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