Subjects: Biology >> Bioengineering submitted time 2018-03-22 Cooperative journals: 《中国生物工程杂志》
Abstract：木霉菌(Trichoderma spp.)是一种广泛存在于土壤及植物根系生境中的丝状真菌，具有拮抗植物病原真菌和促进植物生长的双重功效。碳代谢抑制子CRE1全局性调控细胞生长代谢过程，保障木霉在不同生境中的存活及拮抗病原菌特性。比较深绿木霉（T.atroviride）T23及其Cre1突变株（T23∆cre1）在不同培养基中的生长和代谢特性，结果表明：cre1基因沉默后，T23∆cre1较T23菌丝生长变慢，产孢滞后且降低一个数量级，cre1对菌丝生长和产孢的调控依赖于培养基组分。此外，cre1基因抑制几丁质酶、β-1,3-葡聚糖酶基因转录，区别性调控部分次级代谢合成的非核糖体肽合成酶NRPS和聚酮合成酶PKS基因的表达。综上，碳代谢因子CRE1作为一个多效性的转录调控因子，抑制细胞壁降解酶和代谢产物合成相关的基因表达，赋予木霉菌在环境中的适应性和竞争性，是深绿木霉T23生长的必要因子。
Subjects: Biology >> Bioengineering submitted time 2018-03-22 Cooperative journals: 《中国生物工程杂志》
Abstract：胆固醇氧化酶专一性地催化胆固醇为胆甾-4-烯-3-酮，广泛地应用于临床以及食品加工行业。本论文将来源于Pimelobacter simplex的胆固醇氧化酶PsCO4，分别转化到大肠杆菌宿主BL21(DE3)、Rosetta(DE3)和C41(DE3)中，在不同温度（15 ℃、25 ℃、37 ℃）及IPTG诱导浓度（0.01 mM、 0.1 mM、0.5 mM）下异源表达PsCO4。结果表明，转入Rosetta(DE3)菌株的PsCO4蛋白，在IPTG浓度为0.1 mM、15 ℃下经18 h诱导表达，PsCO4可溶性表达量最高(0.63 mg/ml)。异源表达的胆固醇氧化酶PsCO4最适温度为30 ℃，最适pH为7.5。通过TLC, GC-MS检测出PsCO4催化胆固醇生成胆甾-4-烯-3-酮。以胆固醇和β-谷甾醇、豆甾醇和孕烯醇酮为底物，测定PsCO4对四种底物的催化反应动力学参数，胆固醇kcat /Km 为0.08 s-1·M-1分别高于β-谷甾醇(0.04 s-1·M-1)、豆甾醇(0.005s-1·M-1)和孕烯醇酮(0.02 s-1·M-1)。
Subjects: Biology >> Bioengineering submitted time 2018-03-22 Cooperative journals: 《中国生物工程杂志》
Abstract：糖基转移酶Alg11作为N-糖基化途径中一个重要蛋白，功能为催化将甘露糖转移到底物DPGn2M3（Dolichyl-pyrophosphate-GlcNAc2Mannose3）上进而生成DPGn2M4和DPGn2M5这两种多萜醇寡糖前体的反应。在本研究中，首先通过对酿酒酵母Alg11的蛋白质结构进行分析，设计了去除跨膜域的蛋白Alg1145−548并成功在大肠杆菌中表达，进而对诱导时间、诱导剂浓度进行了产量最大化的优化，最终得到了纯化蛋白。以PPGn2（Phytanyl-pyrophosphate-GlcNAc2）为底物，利用体外表达的重组蛋白Alg1ΔTM和Trx-Alg2以酶法合成出Alg11的天然底物类似物PPGn2M3。用纯化的Alg1145−548蛋白催化转糖基反应，并通过液质联用（LC-MS）的方法检测产物，证实Alg1145−548蛋白具有催化PPGn2M3生成PPGn2M4和PPGn2M5的糖基转移酶活性。产物PPGn2M5通过不同的甘露糖苷酶酶切反应，验证了两个新加上的甘露糖以α-1,2糖苷键的形式连接到底物PPGn2M3上。底物特异性实验表明Alg1145−548可以特异性识别底物PPGn2M3，而其他N-糖基化中间体类似物如PPGn2和PPGn2M1无法被识别，且底物中的脂肪链结构也对酶的识别具有重要作用。Alg11的底物特异性保证了多萜醇寡糖前体的有序合成，具有重要的生理意义。
Subjects: Biology >> Bioengineering submitted time 2018-03-22 Cooperative journals: 《中国生物工程杂志》
Abstract：目的：在毕赤酵母SMD1168中表达融合抗菌肽，并检测其体外抑菌活性。方法：本实验从实验室先前构建的重组质粒pVAX1-RHKJT中克隆出已构建好的融合抗菌肽RHKJT基因片段，将RHKJT基因片段插入至pGAPZaA真核表达质粒中，通过PCR和测序验证，构建pGAPZα-RHKJT重组真核表达质粒，将线性化的pGAPZα-RHKJT电转化至毕赤酵母SMD1168中获得重组酵母SMDpG-RHKJT，并通过PCR和RT-PCR验证，对重组毕赤酵母SMDpG-RHKJT进行发酵，并收集发酵上清液进行体外生物活性测定。结果：成功获得重组酵母SMDpG-RHKJT菌株，重组酵母发酵上清液对大肠杆菌标准菌、大肠杆菌耐药菌、沙门氏菌标准菌、金黄色葡萄球菌标准菌、金黄色葡萄球菌耐药菌、肺炎链球菌标准菌均具有显著的抑菌活性。结论：重组酵母表达的融合抗菌肽具有较广的抗菌谱和较高的抑菌活性，具有良好的潜在应用前景。
Subjects: Biology >> Bioengineering submitted time 2018-03-22 Cooperative journals: 《中国生物工程杂志》
Abstract：目的:人骨形成蛋白9（Bone Morphogenetic Protein 9,BMP9）对人膀胱癌BIU-87细胞增殖和迁移的影响。方法 使用过表达BMP9基因的腺病毒（AdBMP9）感染BIU-87细胞，采用定量PCR检测BMP9 mRNA的表达，Western-blot检测BMP9蛋白及BMP9下游相关信号通路蛋白的表达；MTT及集落形成试验检测BIU-87细胞增殖能力；划痕愈合试验及TranswellTM小室迁移试验检测BIU-87细胞迁移能力。结果 感染AdBMP9后，BIU-87细胞中BMP9的mRNA水平和蛋白水平均显著增加；过表达BMP9后，BIU-87细胞的体外增殖和迁移能力明显增加；Western-blot结果显示BMP9可明显激活AKT信号通路。 结论 高表达BMP9可能通过激活AKT信号通路促进人膀胱癌BIU-87细胞的增殖和迁移。
Subjects: Biology >> Bioengineering submitted time 2018-03-22 Cooperative journals: 《中国生物工程杂志》
Abstract：目的：构建呈现人白细胞介素-13（ interleukin-13，IL-13）抗原肽的Qβ噬菌体病毒样颗粒（virus-like particles, VLPs）疫苗。方法：将人 IL-13 抗原肽经基因重组插入Qβ噬菌体衣壳蛋白(CP)基因的C末端。在BL21细菌中，经IPTG诱导CP及C端接有IL-13 抗原肽的CP（CP /IL-13）同时表达。以硫酸铵沉淀及蔗糖密度梯度离心进行VLPs纯化及分析嵌合VLPs的存在，以HPLC分析VLPs纯度，以及以电镜观察颗粒形态。小鼠经皮下免疫VLPs后采集血清，以ELISA检测人 IL-13特异性IgG抗体水平。结果：重组蛋白CP与CP /IL-13获得成功表达，两者在密度梯度离心中有一致的、与QβVLPs相同的沉降行为，而CP /IL-13单独无Qβ颗粒行为。经纯化获得了高纯度颗粒，嵌合颗粒与Qβ颗粒形态相似。此外，该VLPs疫苗诱导小鼠产生了IL-13特异的抗体应答。结论：利用共表达策略可成功构建呈现人 IL-13 抗原表位的嵌合VLPs，为以主动免疫方式调控IL-13在疾病中的病理作用，提供了具有临床应用潜能的疫苗形式。
Subjects: Biology >> Bioengineering submitted time 2018-03-22 Cooperative journals: 《中国生物工程杂志》
Abstract：研究人类线粒体肌酸激酶uMtCK的结合位点，将其与底物肌酸和ATP结合有关的关键氨基酸进行突变，并对突变体进行酶动力学和圆二色谱数据分析，探讨这些关键氨基酸在底物识别和催化过程中的作用。结果显示，与野生酶相比，突变体Q313A和R336A的 KmCr分别提高了2.6和2.9倍，kcat下降了19%和55%；同样地，与ATP结合相关的突变体R125A和R287A分别使得KmATP升高了3.2和4.2，kcat下降了72%和38%。以上结果表明突变体R125A、R287A、Q313A和R336A影响对底物的结合，同时也降低了酶促反应的速度。利用圆二色谱比较野生酶与不同突变体的二级结构并无明显变化，但进一步的结构模拟表明底物结合位点氨基酸在与底物之间的氢键对底物的识别和酶催化过程中发挥着重要作用。
Subjects: Biology >> Bioengineering submitted time 2018-03-15 Cooperative journals: 《中国生物工程杂志》
Abstract：目的：整合现有前沿的大量而分散的精准医学知识以形成系统完整的知识数据库，为个体组学数据的临床应用提供依据，旨在最终实现基于组学特征的精准用药推荐。方法：采用MySQL数据库管理系统构建数据库，从FDA伴随诊断、NCCN指南、My Cancer Genome、GDSC四大权威医学资源中手动收集精准用药知识，并将原始数据标准化、结构化后以统一的格式存储。结果：成功设计并构建了肿瘤精准医学知识库，目前共收录1940条精准用药指导，涵盖了基因突变等14种不同类型的组学特征。结论：精准医学知识数据库收录了肿瘤分子组学特征和治疗策略的关联信息，可为临床上个体化治疗方案的制定提供参考依据。数据库的建立为精准医疗临床决策支持系统的开发奠定了基础。
Subjects: Biology >> Bioengineering submitted time 2018-03-15 Cooperative journals: 《中国生物工程杂志》
Abstract：目的：研究R122位点突变重组猪胰蛋白酶，与野生型酶相比较，该位点对重组猪胰蛋白酶（RPT）性质的影响。方法：以毕赤酵母GS115作为表达宿主，对RPT、突变体mRPT(R122H)和 mRPT(R122H/R73G/R130T)进行表达及纯化。并对其性质和稳定进行对比研究。结果：重组胰蛋白酶及其突变体在毕赤酵母中均获得了高效表达。相对于RPT，突变体mRPT(R122H)和 mRPT(R122H/R73G/R130T)在以N-苯甲酰-L-精氨酸乙酯 （BAEE）为底物时，具有更强底物结合力，三者的米氏常数分别为18.8μM， 8.5 μM和11.0 μM；两突变体耐高温耐碱能力增强；在Ca2+存在及去除的条件下，突变体具有更强的抗自降解能力。结论：可以利用毕赤酵母高效表达重组胰蛋白酶及其突变体。mRPT(R122H)和mRPT(R122H/R73G/R130T) 相对于野生型RPT，对高pH条件和高温的耐受性增强，该稳定性的提高主要归因于R122位点的突变。
Subjects: Biology >> Bioengineering submitted time 2018-03-15 Cooperative journals: 《中国生物工程杂志》
Abstract：一种新型的神经内分泌肽，垂体腺苷酸环化酶激活肽（PACAP）被发现在碳水化合物或脂质代谢中具有重要作用，但是易受二肽基肽酶IV的降解。本研究将壳聚糖修饰的纳米硒（SeNPs-CTS, SC）作为载体，通过酰胺键负载连接PACAP衍生肽MPL-2，制备稳定性良好，具有协同治疗II型糖尿病作用的纳米复合肽SeNPs-CTS-MPL-2（SCM）。实验结果表明：成功构建了高稳定性的纳米复合肽SCM，SCM的平均粒径为158nm，粒径较为集中, 表面Zeta电位为35.6mV，较SC粒径以及Zeta电位有明显的变化，说明MPL-2成功的连接到了SC表面。SCM在水溶液中可稳定存在40天，在水溶液中有较强的稳定性。体外缓释实验表明SCM在48h内不断释放活性多肽MPL-2，有效的延长了MPL-2的作用时间。Ⅱ型糖尿病模型鼠（db/db 小鼠）腹腔注射SCM，葡萄糖耐量实验结果表明MPL-2负载到载体SC上构建了SCM后，SCM在体内不断缓释MPL-2，延长了MPL-2的作用时间，增强了MPL-2的药效。在8周连续用药治疗的过程中，SCM可显著提高II型糖尿病模型小鼠的胰岛素敏感性，药效明显强于MPL-2和SC单独用药。构建了纳米复合肽SCM，可有效的延长MPL-2的作用时间，发挥治疗II型糖尿病的生物学作用。
Subjects: Biology >> Bioengineering submitted time 2018-03-15 Cooperative journals: 《中国生物工程杂志》
Abstract：目的：研究刺槐中与磷脂酰肌醇转运蛋白有较高同源性的基因Rpfan37的功能，为探究相关基因参与豆科植物与根瘤菌共生结瘤过程提供新的思路。方法：通过前期研究，建立豆科植物刺槐与共生根瘤菌互作的抑制差减杂交反交文库，筛选疑似与共生结瘤相关的基因。利用PCR技术快速克隆经实时荧光定量PCR技术（RT-qPCR）分析基因在不同接菌时间及不同植物组织的表达。构建RNA干扰（RNAi）重组载体，转农杆菌介导转化植物根部，接种根瘤菌后验证该基因在刺槐共生结瘤过程的功能。结果：基因表达分析显示，在接菌与未接菌的刺槐根中，处理后第15天，表达均显著上调，但接菌与未接菌处理对该基因表达无显著影响；在成熟的根瘤中，该基因仅为低水平表达。RNAi转化植株的鲜重、株高和根长以及结瘤数较对照组显著降低。在镜下观察到RNAi植株根毛发育异常；与对照相比，RNAi转化植株形成的根毛卷曲、根毛侵染线及根瘤原基数目均显著降低。根瘤石蜡切片结果显示RNAi植株根瘤中的侵染细胞与对照相比明显减少，分析豆血红蛋白表达发现，RNAi植株中根瘤发育成熟过程明显受阻。结论：在豆科植物刺槐中发现的相关基因Rpfan37能够参与刺槐共生结瘤过程，为研究磷脂酰肌醇转运蛋白在共生结瘤过程中的作用提供了新的理论基础。
Subjects: Biology >> Bioengineering submitted time 2018-03-15 Cooperative journals: 《中国生物工程杂志》
Abstract：本研究旨在分析毒性结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis, M.tb）H37Rv刺激RAW264.7巨噬细胞的表达谱芯片以及筛选和鉴定M.tb H37Rv感染巨噬细胞RAW264.7后差异表达的lncRNAs,。首先，分析热灭活的H37Rv刺激RAW264.7细胞24h后lncRNA表达谱芯片，并对差异表达的lncRNA和mRNA进行生物信息分析，然后采用实时定量聚合酶链反应对16条在芯片中差异表达的lncRNA进行细胞水平验证；进一步在H37Rv感染小鼠的脾脏和肺脏中检测差异表达的lncRNA。结果显示表达谱芯片中4730条lncRNAs的表达水平上调, 9558条lncRNAs的表达水平下调。生物信息分析筛选的16条lncRNA，其染色体定位于附近蛋白编码基因的基因间区或者与外显子区域有重叠，mRNAs功能注释显示差异表达的mRNAs主要集中于转录调节、磷酸化、凋亡等生化过程以及丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)等抗结核的信号通路中。在H37Rv作用下的细胞水平和动物感染模型的组织中RT-qPCR验证出与芯片结果相同的4条lncRNAs，其中上调的有3条，下调的有1条。本研究中异常表达的lncRNA可能为巨噬细胞在结核分枝杆菌感染中的功能紊乱提供线索，为后续的研究奠定了基础，进一步的研究将集中于发掘lncRNA在宿主调控中发挥的功能。
Subjects: Biology >> Bioengineering submitted time 2018-03-15
Abstract：基于区域的几何活动轮廓（Chan-Vese, CV）模型是乳腺超声图像常用的一种分割算法。但传统的CV模型不能满足乳腺超声图像分割精度高、速度快的要求。因此，文章提出了一种基于指数加权平均比率（Ratio of Exponential Weighted Average，ROEWA）算子改进的CV模型，用于乳腺超声图像中病灶区域的分割。首先，计算乳腺超声图像的ROEWA算子。其次，基于图像的ROEWA算子构建边缘指示函数，用于代替CV模型中的Dirac项。最后，去除平滑项，从而提高曲线演化的速度。实验结果表明，文章提出的算法不仅能提高分割的精度，而且能显著提高分割的速度。
Peer Review Status:
Awaiting Review
Subjects: Biology >> Bioengineering submitted time 2018-03-14
Abstract： Infrared physiotherapy is a new method with the application of infrared light to human body parts, whose effect has been widely reported in the treatment of various diseases. Nowadays,the effectiveness of the infrared physiotherapy wasgenerally assessed by the experience of the medical staffqualitatively. As the parameters of blood flow is the key of physiotherapy evaluation, using a noninvasive, safe, and real time monitoring way onblood flow during therapy will benefit guiding the physiotherapy arrangement to enhance the therapy effect.This paper proposes a method based on bioimpedance technology for infrared physiotherapy evaluation in human arm.Firstly, we choose the BIOPAC physiological information recorder as the core of measure system, withdouble-probe method to measure ECG signal, and four-probe way to synchronously measure the bioimpedance change of human armbefore, during and after the infrared irradiation. Then removing baseline drift and extracting feature points by using wavelet transform, applying simple Bayesian model to ensure the stability of the feature points.The experimental results show that (1)The arm bioimpedance signal characteristic frequency matches the heart rate with an average difference 0.09%-1.60%. (2)After the infrared irradiation, the ratio between secondary and the main wave peaks of arm bioimpedance rises 3.91%-13.05%, namely, bioimpedance can represent the change in arm blood flow, and sensitive enough to make an evaluation of infrared physiotherapy.
Peer Review Status:Awaiting Review
Subjects: Biology >> Bioengineering submitted time 2018-03-13 Cooperative journals: 《中国生物工程杂志》
Abstract：目的：探讨脂肪因子分泌型卷曲相关蛋白(Secreted frizzled-related protein 5,SFRP5)对骨形态发生蛋白9 （bone morphogenetic protein 9，BMP9）诱导人脐带间充质干细胞( human umbilical cord-derived mesenchymal stem cells，hUC-MSCs)成骨分化的影响。方法：将人脐带间充质干细胞根据不同的处理因素分为4个组：对照组、BMP9组、BMP9+SFRP5组和SFRP5 组；分别在3、5和7天进行ALP活性读数，7天进行ALP染色，21天进行茜素红染色检测钙盐沉积以及油红O染色；收集不同组的细胞用于裸鼠皮下注射成骨模型的建立，4周后取出离体骨进行Micro-CT 扫描和分析，获取的标本进行HE、Masson染色、Alcian blue染色及油红O染色检测。Western blot检测成骨分化相关蛋白runx2和OPN的表达。结果：BMP9 组的ALP活性读数及染色结果和茜素红染色均较对照组增加，而BMP9+SFRP5组则较BMP9组降低；BMP9处理后出现少量脂滴，而BMP9+SFRP5组脂滴明显增加，SFRP5组脂滴最多；裸鼠皮下注射成骨模型的观察结果显示，对照组和SFRP5组没有形成肉眼可见的皮下包块，BMP9组和BMP9+SFRP5组能生成异位骨；4W后观测大体标本以及进行MicroCT检测发现BMP9+SFRP5组的骨密度值小于BMP9组（P＜0.05）。HE、Masson染色，Alcian blue染色结果显示，BMP9组的骨分化程度大于BMP9+SFRP5，油红O染色结果示BMP9+SFRP5组有较多的成脂分化;SFRP5能抑制BMP9诱导的Runx2、OPN的蛋白表达。结论：SFRP5抑制BMP9诱导的人脐带间充质干细胞成骨分化。
Subjects: Biology >> Bioengineering submitted time 2018-03-13 Cooperative journals: 《中国生物工程杂志》
Abstract：将合成的人胰高血糖素样肽-1(glucagon-like peptide-1,GLP-1)突变体基因与IgG4抗体的Fc部分进行融合获得GLP-1-IgG4-Fc片段，获得的片段与pXC17.4载体进行连接，用电转化方法将线性化质粒稳定转染CHO-K1细胞，通过ClonePix 2筛选出高表达细胞株，产量达1.5 g/L。收集培养上清并经Protein A和Source 30Q纯化，得到的GLP-1-IgG4-Fc融合蛋白，SDS-PAGE纯度高于95%，HPLC纯度和CZE纯度均不低于80%，SEC纯度高于99%。经质谱和肽图谱测定，分子量与理论值一致，肽图谱序列与对照品高度一致。生物学活性分析表明，GLP-1-IgG4-Fc融合蛋白具有促进表达有GLP-1受体的HEK293细胞分泌cAMP的活性，并且该活性与对照品高度相似。
Subjects: Biology >> Bioengineering submitted time 2018-03-13 Cooperative journals: 《中国生物工程杂志》
Abstract： 本研究旨在制备可追踪CD133阳性神经干细胞分化谱系的小鼠模型。将两种C57B16背景的转基因小鼠CD133-Cre-ERT2和Rosa26-CAG-LSL-ZsGreen杂交，获得CD133-CreER;CAG-ZsGreen小鼠模型。免疫组化和激光扫描共焦成像分析表明，经Tamoxifen作用后，该杂交小鼠在侧脑室SVZ区、第三脑室和第四脑室的室管膜区域均表达绿色荧光蛋白ZsGreen，且这些区域的绿色荧光与CD133+红色荧光重合。在室管膜区CD133+是静息态神经干细胞的标志，因此，通过分析CD133-CreER;CAG-ZsGreen小鼠中的 ZsGreen阳性细胞可追踪神经干细胞的细胞分化谱系。本研究成功制备了内源CD133+细胞示踪小鼠模型，为探讨大脑中CD133+神经干细胞的激活、增殖、迁移和分化提供了帮助。
Subjects: Biology >> Bioengineering submitted time 2018-03-13 Cooperative journals: 《中国生物工程杂志》
Abstract：欧盟在风险预防方面一直走在世界的前列，其对于转基因生物的法律监管一直奉行的是预防原则。在该原则的指导下，欧盟建立起了极为严苛的转基因生物监管法律框架，并将该原则适用于转基因生物监管的各个环节。囿于预防原则的抽象性、模糊性等缺陷，该原则在欧盟转基因生物监管中的适用引发了成员国滥用保护性措施、国际贸易摩擦加剧等问题以致陷入困境。通过欧盟法院的判例与解释、相关法案的修正等措施，欧盟试图摆脱困境，使得预防原则在转基因生物的监管中起到更加有效的作用。我国对于预防原则存在与欧盟类似的理解与运用，现有法律框架对于转基因生物的监管亦过于严苛。借鉴国外经验，立足本土需要，我们当前应在充分认识预防原则的基础上，重新审视科学与法律的关系，适度放松转基因生物的法律监管。
Subjects: Biology >> Bioengineering submitted time 2018-03-13 Cooperative journals: 《中国生物工程杂志》
Abstract：颠覆性技术基于新的技术发展轨迹，具备低端性、边缘性的初始阶段特征，并最终最代主流技术。本文基于多源数据对人类创新不同环节的表征关系以及相互之间的知识关联关系设计了颠覆性技术识别方法，以多源数据的产生、发展以及引用、复现等知识关联关系，研究科学知识演变过程，跟踪前沿技术萌芽、发展、突变的演化轨迹，从存在知识关联关系的多源数据变化中发现和识别具有颠覆性潜力的技术主题。通过基金项目信息、会议信息、基础研究信息、应用研究信息、专利信息、商业报道等多源数据挖掘了纤维素生物降解涉及菌种选育技术、酶工程技术、发酵技术与工艺、分离纯化技术等主要研发应用现状，分析其演化趋势，拟合预测了纤维素降解颠覆性技术点发生时间，并绘制了产业技术路线图。
Subjects: Biology >> Bioengineering submitted time 2018-03-13 Cooperative journals: 《中国生物工程杂志》
Abstract：木质纤维素生物质分布广、产量大、可再生，用于制备生物基能源、生物基材料和生物基化学品。木质纤维素生物质组成复杂包含纤维素、半纤维素和木质素等，木质素与半纤维素通过共价键、氢键交联形成独特的“包裹结构”，纤维素含有复杂的分子内与分子间氢键，上述因素制约着其资源化利用。生物预处理以其独特优越性成为生物质研究的重要方面。本文系统阐述了生物预处理过程中木质素降解和基团修饰对纤维素酶解的影响，纤维素含量及结晶区变化，半纤维素五碳糖利用，微观物理结构的改变。进一步提出了以生物预处理为核心的组合预处理、基于不同功能的多酶协同催化体系、木质纤维素组分分级利用和新型高效细菌预处理工艺是生物预处理未来发展的重要趋势。
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