壳聚糖酶基因在解脂耶氏酵母中的表达及重组酶性质研究

为构建高效表达壳聚糖酶工程菌株,以Microbacteriumsp.基因组为模板扩增壳聚糖酶基因,目的基因与表达载体pINA1317连接构建重组质粒,重组质粒NotⅠ酶切线性化后转化解脂耶氏酵母Y.liPolytica Po1h。所得结果为PCR扩增得到约1000bp的特异性片段,序列分析表明含有壳聚糖酶全长基因,开放阅读框801bp,编码266个氨基酸残基。转化子酶活力为10.4U/mL,是原菌株酶活力的3.15倍。重组蛋白经DEAE-Sepharose FF分离纯化,达到电泳纯,SDS-PAGE显示单一条带,分子量约41kDa。重组酶反应最适温度为45℃,最适pH为5.6,Km和Vmax分别是0.926mg/mL和6.15U/mL。质谱分析酶解产物主要为三糖和五糖。实现了壳聚糖酶在解脂耶氏酵母中的分泌表达,为壳聚糖酶的工业化生产奠定了理论基础。     

壳聚糖/α,β-甘油磷酸凝胶微球的制备及性质研究

以液体石蜡为油相,以壳聚糖/α,β-甘油磷酸凝胶溶液为水相,用乳化法制备了壳聚糖/α,β-甘油磷酸凝胶微球,并对微球形态、粒径分布、溶胀性、蛋白吸附率、溶血率、体外降解率进行了分析。光学显微镜下显示,微球形态圆整,粒径主要分布在100～400μm;扫描电镜显示,微球内部为三维网络状结构,骨架清晰;pH=7.4的PBS缓冲液中干凝胶微球的溶胀率为218.08%,普通壳聚糖微球为70.98%;1和24h测得凝胶微球的蛋白吸附量分别为13.21和15.68μg/g,普通壳聚糖微球分别为3.71×103和4.83×103μg/g;微球的溶血率小于5%,血液相容性良好;体外降解实验显示,壳聚糖的脱乙酰度、黏度以及溶菌酶浓度对壳聚糖/α,β-甘油磷酸凝胶微球的降解性质产生影响。     

星虫胶原蛋白的纯化及其性质的初步分析

本实验研究了水生环节动物星虫胶原蛋白的提取及纯化方法.SDS-PAGE电泳分析结果显示,所提取的胶原蛋白纯度较高.通过粘度测定分析星虫胶原蛋白的变性温度约35℃.酶解性质的研究表明,纯化的星虫胶原蛋白可被胰蛋白酶、胃蛋白酶和蛋白酶K水解.     

大连港外海域船舶尾迹光学特征研究

通过大连港外海上实验测量船舶含气泡尾迹表观光学特征(如离水辐亮度、遥感反射率),分析了尾迹气泡对极度混浊的Ⅱ类水体海水表观光学特征的影响.实验结果证明:无论在可见光还是近红外波段,尾迹气泡都增强了海水表观光学量,如"耘海"船尾迹遥感反射率在可见光波段相对背景海水提高了50%,在近红外波段相对提高了159%.数据分析结果表明在此种水体中,气泡使得尾迹海水水色变黄,而不是在Ⅰ类水体中使水色变绿.随着观测点在尾迹中的位置靠近目标船,气泡数密度不断增加,遥感反射率也随之增强.     

海洋光合有效辐射分布的计算模式

针对一类海水，采用美国标准大气模型和一类水体海洋生物-光学特性的半分析方法，建立了海洋光合有效辐射计算模式。模式比较全面地考虑了大气、海-气界面和水体的光辐射传输过程，能较好地用于分析叶绿素浓度以及光辐射场的角分布对光俣有效辐射分布的影响。对模拟结果的分析以及与实测结果的比较表明，该模式能较好地应用于计算衰减系数、光谱辐照度随深度的分布、光合有效辐射随深度的分布和真光层深度，在海洋生态系统的光动力学研究和水色遥感方面有效好的应用前景。     

基于Zemax外海观测光纤探针传感器探头结构的优化设计

光纤探针法是一种适合观测波浪破碎瞬间卷入微气泡羽流的方法,现有的观测探针探头多采用塑料、玻璃等材质,存在脆性大、损耗大、不耐低温、易腐蚀等缺点,拟设计一种蓝宝石光纤探针克服其局限性,提升探测性能.文章在介绍光纤探针传感器测量原理的基础上,采用光学仿真软件Zemax建立了光纤探针传感器探头的仿真模型,并利用模型对其每针的材质、形状、角度等结构设计关键因素进行了优化设计,由仿真结果确定了每针形状为圆锥形、传输材质为蓝宝石.该仿真结果将为后续光纤探针传感器系统的整体设计及光路优化奠定基础.     

海洋来源羽毛降解菌株的筛选、鉴定及酶学性质研究

微生物降解羽毛既可保护环境又能实现废物的资源化利用,具有显著的经济效益和社会效益。本研究从广西钦州港海鸭养殖淤泥筛选获得一株可高效降解羽毛的菌株Gxun-20,通过对该菌株形态特征、生理生化特性和16S rRNA基因序列进行分析,以确定菌株的分类,并对菌株产角蛋白酶的条件及酶学性质进行研究。结果表明：该菌为副短短芽孢杆菌(Brevibacillus parabrevis);菌株最适产酶条件为：温度34 ℃,初始pH 6.5,羽毛含量1.5%(质量分数),发酵48 h,角蛋白酶活性可达277.45 U/mL。菌株Gxun-20所分泌的角蛋白酶最适温度为50 ℃,且热稳定性较好,最适pH为7.5;金属离子Fe³⁺、Cu²⁺、Co²⁺、Fe²⁺和Mn²⁺对酶活性有显著抑制作用,而Ca²⁺、Na⁺对酶活性有明显促进作用;金属螯合剂乙二胺四乙酸(ethylene diamine tetraacetic acid, EDTA)可显著抑制酶的活性,蛋白酶抑制剂苯甲基磺酰氟(pheny methyl sulfonyl fluoride, PMSF)可完全抑制酶活性,表明该蛋白酶的活性中心含有金属离子和丝氨酸;异丙醇可使酶活性提高至129.34%,酶活性在十二烷基硫酸钠(sodium dodecyl sulfate, SDS)、吐温40溶液中保持稳定;酶的底物特异性结果表明,该酶对羽毛类β-角蛋白及酪蛋白降解能力较好,而对牛血清蛋白、I型胶原及人发类α 角蛋白降解能力较弱。海洋来源的副短短芽孢杆菌Gxun-20及其所产角蛋白酶在废弃羽毛降解方面具有良好的应用价值。     

太湖水体光学衰减系数的特征及参数化

利用2001-2002年周年太湖全湖不同湖区湖泊光学及表层水样的实测资料,分析了太湖水体表层光学衰减系数与透明度、无机和有机颗粒物质及叶绿素a的相关关系,建立了表层水光学衰减系数与无机、有机颗粒物质及叶绿素a多元线性回归方程。结果表明,光学衰减系数与透明度的关系为：Kdg0.096 1.852/ST;表层水光学衰减系数与无机、有机颗粒物质及叶绿素a多元线性回归方程为：Kd=0.219 0.0768Ciss 0.214Cdet 0.006Cchl;光学衰减系数变化的主要影响因子是无机及有机颗粒物。     

ICESat-2激光卫星与光学遥感影像融合水深测量

针对浅海测深的数据特点和应用需求,以我国南海甘泉岛为例,研究了利用ICESat-2(Ice,Cloud,and Land Elevation Satellite-2)激光卫星数据和光学遥感影像开展主被动融合水深测量的方法。首先通过信号点提取、水面/水底识别、水下点折射改正等步骤处理ICESat-2数据,获得水深值,随后以激光点作为控制,计算光学水深反演模型参数,最后由点及面地获取大范围高精度水深。实验表明,甘泉岛区域主被动融合测深中误差优于1.30m,基于激光卫星数据的主被动融合测深方法能够为浅水水深测量提供新手段。     

大气掩星反演误差特性初步分析

GPS大气掩星探测技术可以获得全球大气折射率、气压、密度、温度和水汽压等气象参数,该技术基本原理是基于几何光学近似的Abel积分反演.地球扁率、电离层传播时间延迟、大气大尺度水平梯度、多路径传播现象等因素在某些高度范围影响大气反演的精度.本文采用模拟的方法,分析其中地球扁率及电离层对反演结果的影响,并讨论局部圆弧修正及电离层修正的效果.利用CHAMP掩星实测轨道数据和有关电离层和大气经验模式、采用三维射线追踪方法模拟计算几种情形下的GPS掩星观测附加相位数据,对模拟数据进行反演,将反演气象参量剖面与模拟时给定模式剖面进行比较,得到了0～60 km高度范围内的反演误差.误差统计分析结果表明,局部圆弧中心的修正以及电离层修正,对于高精度的GPS掩星反演是非常重要的;电离层修正残差仍是制约30～60 km高度范围内反演精度的重要因素,进一步完善和优化大气掩星反演需要发展新的电离层修正算法.