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国家自然科学基金(30760010)
国家自然科学基金(30760010)
- 作品数：13 被引量：70H指数：6
- 相关作者：王桂文刘军贤赖钧灼黄庶识李自达更多>>
- 相关机构：广西科学院广西师范大学广西大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金广西壮族自治区自然科学基金广西省自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学化学工程轻工技术与工程生物学更多>>
- 拉曼光谱与MCR算法分析酵母菌株间细胞乙醇发酵代谢差异被引量：3
- 2022年
- 应用拉曼镊子采集了3个酵母菌株在乙醇发酵不同时段的单细胞光谱,并利用多元曲线分辨-交替最小二乘(MCR-ALS)方法对光谱数据进行挖掘,以提取与特定生物分子相关的光谱曲线,了解不同酵母菌株的乙醇发酵代谢差异与适应机制。结果发现:工业菌株Bp1的发酵性能最好,实验室菌株INVSc1次之,而W303a菌株最差;MCR-ALS可从3个菌株中分别解析得到5个、5个和3个代表不同类型的生物大分子光谱曲线;Bp1菌株会增加麦角甾醇的含量和三酰基甘油的积累,以赋予细胞更高的乙醇耐受性;同时,不同生物大分子在Bp1细胞间的含量相对均一,而INVSc1和W303a菌株的胞间异质性比较大,显示出细胞异质性对菌株的发酵性能和发酵效率有重要的影响。拉曼光谱结合MCR-ALS,可以作为一个简单而强大的工具,用于快速分析酵母细胞在发酵过程中的代谢变化,进一步了解酵母细胞的抗逆机制。
- 欧海声张鹏飞王晓春陈英刘军贤王桂文
- 关键词：生物光学拉曼光谱乙醇发酵单细胞分析
- 拉曼光谱同时测定乙醇与葡萄糖的方法研究被引量：3
- 2010年
- 以共焦拉曼光谱技术为基础,结合96孔板,对比利用一元线性回归法、多元线性回归法、主成分回归法和偏最小二乘法建立定量分析模型,探索同时定量检测乙醇和葡萄糖的快捷方法。对同一组乙醇和葡萄糖混合标准溶液进行定量检测,并用木薯淀粉发酵液进一步验证。结果表明,偏最小二乘法定量结果的平均标准误差(SE)为0.179,平均相对标准偏差(RSD)为0.029,结合二阶导数后分别降至0.106和0.021,说明偏最小二乘法具有良好的紧密度和稳定性;t检验表明,在置信度为95%的条件下,实测值与标准值间不存在显著性差异。研究表明基于拉曼光谱技术的偏最小二乘回归定量方法,能满足实验和生产对乙醇和葡萄糖检测精度的要求,可用于乙醇和葡萄糖相关成分的同时快速检测。
- 李自达王桂文邱健陈永淇杨建辉刘军贤
- 关键词：拉曼光谱乙醇葡萄糖
- 利用拉曼光谱分析顺铂诱导的胃癌细胞凋亡被引量：18
- 2009年
- 利用激光拉曼光谱对顺铂诱导的胃癌细胞凋亡进行分析,胃癌细胞SGC7901经10μg.mL-1顺铂处理24,48,72 h后,一部分用于荧光染色,另一部分用扫描方式收集细胞的拉曼光谱。光谱结果依次经背景扣除、平滑、归一化、基线校正、峰拟合等方法预处理。荧光染色结果显示对照组细胞核染色均匀,而药物处理72 h后,核碎裂,呈致密浓染。拉曼光谱结果显示顺铂处理24,48,72 h后,与核酸及蛋白质相关的峰均有降低,其中783,1 002,1 343 cm-1峰72 h后依次降低为初始值的52%,64%,76%,表明顺铂能够诱导胃癌细胞凋亡,凋亡细胞内核酸和蛋白质含量降低。以上结果说明,拉曼光谱能提供生物细胞内物质变化的丰富信息,是实时检测细胞凋亡过程的有效手段。
- 陶站华姚辉璐王桂文黄庶识王一兵彭立新黎永青
- 关键词：拉曼光谱凋亡胃癌细胞顺铂
- 不同初始pH值的乙醇发酵过程拉曼光谱分析被引量：13
- 2013年
- pH值是影响酵母乙醇发酵的重要因素。应用拉曼光谱初步分析不同初始pH值对乙醇发酵过程的影响。结果显示:1)在3.0、4.5、6.5三个不同初始pH值的培养基中,pH 4.5下乙醇产量最高,pH 3.0下最低。2)在发酵的前15h,不同初始pH值下的酵母细胞生物大分子的拉曼信号变化波动大;后期,pH 3.0下胞内脂类和蛋白质的拉曼信号最强,pH 6.5最弱;显示在低pH值环境下部分底物可能被转化为胞内储藏物质。3)主成分分析显示,pH值对酵母细胞生理状态的影响从发酵的初始阶段就开始;1440cm-1和1600cm-1峰一直是影响主成分PC1、PC2、PC3分值的主要特征峰;说明pH环境可能影响了酵母细胞的脂类物质合成和细胞的呼吸代谢,进而影响了底物的代谢方向和产物的合成。结果表明,拉曼光谱和单细胞分析可以用于剖析微生物发酵过程的生理机制,为乙醇发酵提供全新的参考信息。
- 覃赵军赖钧灼刘斌刘军贤王桂文
- 关键词：光谱学乙醇发酵拉曼光谱单细胞分析
- 基于96孔板与拉曼光谱的发酵乙醇高通量快速检测被引量：7
- 2010年
- 发酵液中乙醇含量是实验室研究和工业生产的必检项目。应用拉曼光谱在倒置显微镜上建立一种用96孔板高通量快速检测发酵液乙醇含量的新方法,通过最小二乘法拟合标准乙醇溶液与内标物的拉曼信号比值,得到回归方程,根据回归方程计算乙醇溶液和发酵液中的乙醇含量,与气相色谱法的检测结果进行对比。用本方法检测了菌株筛选、三角瓶发酵和500L发酵罐发酵过程的乙醇含量。t-检验表明,与气相色谱法结果吻合较好(p=0.05)。本方法只需要10～15s的拉曼光谱收集时间,应用自编程序实时读取检测值,准确度高;结合96孔板可以实现大量样品的实时快速检测。
- 李自达申乃坤赖钧灼秦艳刘军贤王桂文
- 关键词：拉曼光谱乙醇发酵液
- 光镊拉曼光谱分析酿酒活性干酵母的生长与发酵
- 活性干酵母(active dry yeast)制备酒母是现代酒精发酵工业中的常用工艺。在工艺流程主要涉及到干酵母复水活化、生长及发酵两个过程。应用光镊拉曼光谱新技术对
- 彭立新王桂文黄庶识姚辉璐陶站华黎永青
- 关键词：拉曼光谱活性干酵母乙醇发酵
- 文献传递
- 基于单细胞拉曼光谱的酵母乙醇发酵动态过程研究被引量：6
- 2010年
- 应用光镊拉曼光谱技术以15%葡萄糖为乙醇发酵底物,在发酵过程中定时取样,收集发酵液及酵母单细胞的拉曼光谱,通过分析胞内主要生物大分子及葡萄糖、乙醇的特征性拉曼信号变化来监测酵母发酵乙醇的动态过程。结果显示,酵母细胞在进入发酵培养基后代谢很活跃,表征线粒体呼吸水平的1600cm-1信号在0h^3h很强,但在乙醇开始大量产生后迅速减弱;葡萄糖在第3h^18h大量消耗,乙醇在第3h开始产生,第4h^18h大量生成;RNA在3h后迅速增加,同时蛋白质和脂类物质的特征峰亦增强,在8h、9h后基本达到较高水平;酵母细胞蛋白质二级结构在发酵前6h以α螺旋为主,之后稳定以无规则卷曲为主。结果表明,利用光镊拉曼光谱技术可便捷获取胞内外信息,能有效地监测乙醇动态发酵过程,获取底物消耗、产物生成及胞内其他成分变化等。
- 赖钧灼李自达刘斌黄庶识廖威王桂文
- 关键词：拉曼光谱乙醇发酵酵母光镊
- 光镊拉曼光谱分析酿酒活性干酵母的活化与生长被引量：7
- 2009年
- 应用光镊拉曼光谱新技术(LTRS)对酿酒活性干酵母复水活化与生长进行动态观察,探索从分子光谱角度窥视胞内糖类、核酸、蛋白等生物大分子的变化过程,及葡萄糖消耗和乙醇生成的动态过程。结果显示,酿酒活性干酵母复水活化后,第6小时和9小时,即酵母对数生长中期及乙醇产生前期,是调控酵母细胞生理变化的2个重要的时间点。核酸类物质在细胞活化后迅速增加,RNA在第6小时达到最大值;而蛋白质和脂类物质从第6小时开始快速增加,在第9小时达到最大值,而后呈下降趋势;胞内乙醇则是在9h开始出现,在9h～12h期间大量生成。本研究表明LTRS可以在单细胞水平上实现对酵母生长与乙醇发酵过程中复杂过程进行快速、实时的动态观察。
- 彭立新王桂文廖威黄庶识姚辉璐黎永青
- 关键词：拉曼光谱活性干酵母活化
- 拉曼光谱分析有机氮源促进乙醇发酵的机制被引量：11
- 2014年
- 应用拉曼光谱和单细胞分析技术监测有机氮源尿素和酵母粉、无机氮源硝酸铵和硫酸铵对酿酒酵母乙醇发酵的影响及发酵过程胞内主要生物大分子的变化动态,以期从光谱学角度获知有机氮源促进乙醇发酵的机制。结果表明,利用酵母粉和尿素的乙醇发酵速度最快,14～18 h即可达到乙醇浓度的最大值；在有机氮源下,酵母细胞的RNA合成无明显的迟滞期,发酵前期,782 cm-1峰平均强度比无机氮源的高,其最大峰强是初始强度的1.9～2.1倍,而无机氮源仅为1.2～1.4倍；以酵母粉为氮源的不同发酵阶段,部分细胞的蛋白质二级结构以β折叠为主,而其它氮源的细胞则是以α螺旋为绝对主导。因此,尿素、酵母粉等有机氮源促进乙醇发酵的可能原因是缩短酵母的迟滞期,促进胞内RNA的快速合成,促进相关基因的快速转录和表达。
- 覃赵军赖钧灼彭立新刘斌刘军贤王桂文
- 关键词：拉曼光谱乙醇氮源单细胞分析
- 浓醪乙醇发酵的单细胞拉曼光谱表征被引量：9
- 2012年
- 应用激光镊子拉曼光谱技术收集500L发酵罐中木薯淀粉浓醪乙醇发酵过程底物、产物及酵母单细胞的拉曼光谱,以期从单细胞水平为乙醇发酵提供新的认识。结果显示:1)拉曼光谱可以实时监测浓醪乙醇发酵过程底物与产物的变化;2)酵母细胞胞内物质的变化存在类似于产物变化的前发酵期、主发酵期和后发酵期3个阶段,但出现的时间要比产物变化晚约4h;3)为适应浓醪发酵环境,酵母细胞的生理状态和胞内物质在不断地进行调整,随着环境乙醇浓度的升高,酵母细胞在胞内累积蛋白质和脂类物质,蛋白质二级结构逐渐变为以无规则卷曲为主;4)发酵后期,酵母细胞在胞内累积大量的嘌呤类物质,但细胞间含量存在异质性。上述结果表明,单细胞拉曼光谱技术提供了一种研究微生物发酵的新方法,可从新的角度获知乙醇发酵过程酵母细胞内外的变化信息。
- 李自达赖钧灼廖威刘军贤王桂文
- 关键词：光谱学乙醇发酵拉曼光谱木薯淀粉单细胞分析
