国家自然科学基金(30760010)
- 作品数：13 被引量：65H指数：6
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- 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
- 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：17
- 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
- ＜正＞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：5
- 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
- 拉曼光谱结合光学操控分选油脂酵母被引量：1
- 2011年
- 为了探求建立准确快速分选油脂酵母的方法,尝试利用拉曼光谱与激光镊子技术,从细胞群体中分选出油脂酵母。收集各酵母细胞的拉曼光谱,经去背景、17点S-G平滑滤波、多项式拟合基线校正和矢量归一化等数据预处理,结合主成分分析,从酵母细胞的拉曼光谱中提取胞内物质的主要特征信息,根据物质构成的差异来区分油脂酵母与非油脂酵母,进而建立分选模型。激光镊子俘获单个酵母细胞并收集其拉曼光谱,实时判别细胞的归属,并根据判别结果收集细胞。将收集的酵母细胞经菌落培养和苏丹黑B进行染色验证,结果显示,分选出的细胞均为油脂酵母细胞。这一方法在实现分选油脂酵母的同时,也为利用激光镊子拉曼光谱分选其他单细胞提供了借鉴方法。
- 李自达陈亮孟令晶刘军贤王桂文
- 关键词：拉曼光谱主成分分析
- 光镊拉曼光谱分析酿酒活性干酵母的生长与发酵
- 2009年
- 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。
- 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
