Mitigating Scarring and Inflammation during Corneal Wound Healing using Nanofiber-Hydrogel Scaffolds

Due to the universal lack of donor tissue, there has been emerging interest in engineering materials to stimulate living cells to restore the features and functions of injured organs. We are particularly interested in developing materials for corneal use, where the necessity to maintain the tissue’s transparency presents an additional challenge. Every year, there are 1.5 – 2 million new cases of monocular blindness due to irregular healing of corneal injuries, dwarfing the approximately 150,000 corneal transplants performed. The large gap between the need and availability of cornea transplantation motivates us to develop a wound-healing scaffold that can prevent corneal blindness.

To develop such a scaffold, it is necessary to regulate the cells responsible for repairing the damaged cornea, namely myofibroblasts, which are responsible for the disordered and non-refractive index matched scar that leads to corneal blindness. Using in vitro assays, we identified that protein nanofibers of certain orientation can promote cell migration and modulate the myofibroblast phenotype. The nanofibers are also transparent, easy to handle and non-cytotoxic. To adhere the nanofibers to a wound bed, we examined the use of two different in situ forming hydrogels: an artificial extracellular matrix protein (aECM)-based gel and a photo-crosslinkable heparin-based gel. Both hydrogels can be formed within minutes, are transparent upon gelation and are easily tunable.

Using an in vivo mouse model for epithelial defects, we show that our corneal scaffolds (nanofibers together with hydrogel) are well-tolerated (no inflammatory response or turbidity) and support epithelium regrowth. We developed an ex vivo corneal tissue culture model where corneas that are wounded and treated with our scaffold can be cultured while retaining their ability to repair wounds for up to 21 days. Using this technique, we found that the aECM-based treatment induced a more favorable wound response than the heparin-based treatment, prompting us to further examine the efficacy of the aECM-based treatment in vivo using a rabbit model for stromal wounds. Results show that treated corneas have fewer myofibroblasts and immune cells than untreated ones, indicating that our corneal scaffold shows promise in promoting a calmer wound response and preventing corneal haze formation.

O raciocínio clínico do enfermeiro na avaliação de feridas em clientes com afecções oncológicas

Estudo de natureza qualitativa, descritiva e exploratória, que teve como objeto o raciocínio clínico elaborado pelos enfermeiros ao cuidarem de feridas em clientes com afecções oncológicas. Os objetivos traçados para o estudo foram: identificar as estratégias cognitivas que os enfermeiros com especialização em área oncológica consideram adotar para o estabelecimento de um julgamento clínico na avaliação de feridas em clientes com afecções oncológicas e caracterizar as etapas de elaboração mental para construção do raciocínio clínico que os enfermeiros consideram percorrer quando da avaliação de feridas em cliente acometido por afecções oncológicas. O campo de pesquisa foi o Instituto Nacional do Câncer, no qual os cenários de coleta foi a unidade HC-I nas Seções de Oncologia Clínica, Neurocirurgia, Abdominopélvica, Centro de Tratamento Intensivo e Cirurgia de Cabeça e Pescoço. Os sujeitos do estudo foram treze enfermeiros com especialização em oncologia, que assistiam clientes com afecções oncológicas, há pelo menos cinco anos. A coleta dos dados aconteceu nos meses de junho e julho de 2009, sendo utilizado um roteiro de entrevista semi-estruturada para captar as informações. A análise dos dados foi realizada com base no método de análise de conteúdo, que ao ser aplicado possibilitou a apreensão de quatro categorias: (1) a afecção oncológica como fator expressivo na elaboração mental diagnóstica do enfermeiro; (2) a relevância do conhecimento teórico-prático avançado para a elaboração mental avaliativa do enfermeiro; (3) a construção da elaboração mental para o raciocínio clínico diagnóstico do enfermeiro; (4) a importância da interação humana no contexto avaliativo. Concluiu-se que, este estudo identificou, na discussão das categorias, as quatro principais estratégias cognitivas que os enfermeiros com especialização em área oncológica consideram adotar para o estabelecimento de um julgamento clínico na avaliação de feridas em clientes com afecções oncológicas e caracterizou as etapas de elaboração mental para construção do raciocínio clínico diagnóstico do tipo hipotético-dedutivo e intuitivo. Compreendeu-se que os sujeitos da pesquisa detêm qualidades intelectuais específicas e avançadas, quando elaboram diagnósticos e intervenções baseadas nas respostas humanas em situação de avaliação de feridas nos clientes com doença oncológica, e foi considerado que o ensino pode impulsionar o desenvolvimento das competências cognitivas no sentido de formar profissionais capazes de avaliar o próprio conhecimento, bem como a fomentação de novas pesquisas relativas a essa temática imprescindível para uma assistência de enfermagem qualificada.

Efeitos da aplicação tópica da S-Nitrosoglutationa no reparo tecidual de lesões cutâneas isquêmicas

A aplicação tópica do hidrogel Pluronic F-127 (poli(óxido de etileno)99-poli(óxido de propileno)65-poli(óxido de etileno)99, PEO99-PPO65-PEO99) contendo um doador de óxido nítrico, a S-nitrosoglutationa (GSNO) é conhecida por exercer efeitos benéficos no reparo tecidual cutâneo. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da aplicação tópica do hidrogel Pulronic F-127 contendo um doador de óxido nítrico no reparo tecidual de lesões isquêmicas. Ratos Wistar machos foram submetidos a duas lesões incisionais paralelas no dorso, a pele foi separada do tecido subjacente, as incisões foram suturadas e uma lesão excisional foi feita entre elas para criar uma condição isquêmica ao redor da lesão. Os animais foram separados em grupo controle, que recebeu a aplicação apenas do hidrogel sem doador de óxido nítrico e grupo tratado, que recebeu a aplicação do hidrogel contendo o doador de óxido nítrico. Os animais foram tratados por 7 dias consecutivos com uma aplicação diária dos hidrogéis. O grupo tratado apresentou taxas mais altas de contração e re-epitelização, menor quantidade de células inflamatórias, um aumento na densidade e organização de fibras colágenas e uma diminuição na neovascularização 14 dias após a lesão, comparado ao grupo controle. Esses resultados indicam que a aplicação tópica do gel doador de óxido nítrico é eficaz no tratamento de lesões isquêmicas em ratos, levando a uma melhora significativa na cicatrização. Consequentemente, a aplicação tópica de um hidrogel contendo doador de óxido nítrico poderá ter, futuramente, potencial para o tratamento terapêutico de úlceras venosas e decorrentes de diabetes.

Lugares e personagens do universo buarqueano

A partir da década de 1970, a ciência geográfica passou a entender que seus conceitos, suas categorias analíticas, bem como seus objetos de pesquisa poderiam se utilizar dos discursos literários, em suas diversas possibilidades, incluindo o cinema, a pintura e, até mesmo, a música. Compreender os lugares a partir dos panoramas narrados pelos literatos {escritores ou compositores} e fomentar uma leitura de mundo repleta de sentidos existenciais, oferecida pelas maneiras que os autores apreendem, se configura como um relevante caminho de entendimento do mundo vivido a partir da interrelação entre a linguagem científica e artística. Neste sentido, a corrente humanística em geografia tem se dedicado a esta análise, uma vez que a linguagem literária tem a particularidade de comunicar aspectos da vida ou fatos e tempos da experiência humana, revelando, pois, o sentimento e o entendimento do literato frente à sociedade. No que tange à literatura musical, os versos permitem múltiplas interpretações. A música pode afetar, comover, causar estranheza, interesse ou reflexão, fazer o corpo se movimentar ou relaxar e, ainda, servir de base para análises filosófico-científicas a respeito dos espaços e lugares geográficos. Dito isto, esta dissertação segue a trilha da geografia humanística e nossa intenção é mostrar esta corrente configurando um caminho para a elucidação da complexidade exposta pela análise subjetiva de um elenco de letras capturadas do acervo de Chico Buarque, bem como o desvendar da plêiade de efemérides, sentimentos, mazelas e vibrações encerradas no cancioneiro buarqueano e que podem ser lidas através do conceito de lugar, este confundido com a trajetória da geografia humanística.

El papel de la nutrición en la cicatrización de las heridas

El proceso de cicatrización es complejo y múltiples factores influyen en él, como es la nutrición. La nutrición y la cicatrización están íntimamente unidas, de esta manera deficiencias nutricionales específicas podrán provocar un retraso en la progresión de la cicatrización. Abordar las heridas de manera integral es papel de la enfermería, con lo cual es importante conocer el enfoque actual de los Suplementos Nutricionales Orales (SNO). Objetivos: conocer el papel que juega la nutrición en la cicatrización de las heridas (agudas y crónicas). Conocer cuál es el enfoque y el conocimiento actual en la Suplementación Nutricional Oral y su implicación en las heridas. Diseño: revision bibliografica Metodos: se realiza una busqueda bibliografia en diferentes bases de datos (PubMed, Metas de Enfermeria y Chocrane). Se realiza un analisis de 11 articulos y de diferentes manuales, protocolos, libros etc. de las principales sociedades cientificas relacionadas con la nutricion y la cicatrizacion. Resultados: se identifican todos los macronutrientes (carbohidratos, proteinas y aminoacidos, acidos grasos y agua) y micronutientes (vitamina A, vitamina C, Vitamina E, Vitamina K, zinc,cobre, magnesio y hierro) involucrados en la cicatrizacion de las heridas. De esta manera se realiza un analisis de estos nutrientes y la implicacion de la suplementacion nutricional oral. El resultado es que 5 revisiones sistemáticas han estudiado el papel de los SNO, con gran controversia en sus conclusiones. Conclusiones: se ha visto que la nutricion influye en la cicatrizacion de las heridas, ya que los macronutrientes y los micronutrientes intervienen en todo el proceso de cicatrizacion, desde la hemostasia hasta la maduracion de la herida. Aun asi, cuando se hace referencia a Suplementos Nutricionales Orales (tanto con nutrientes especificos como sin ellos), la evidencia demuestra que hoy por hoy existe pocas investigaciones, sin llegar a ningun consenso claro. Palabras Clave: “Wounds”, “Wound Healing”, “Nutrition”, “Oral Supplements”, “Nutritional Supplements” y “Suplementos Nutricionales”.

Morte e subjetividade na hipermodernidade: a perspectiva do Budismo da Nova Tradição Kadampa

A proposta do trabalho é analisar como a morte é entendida pela visão da hipermodernidade e pela visão do Budismo. Na contemporaneidade cuja lógica capitalista é embasada na lógica do mercado onde o consumo assume o papel principal, a morte se tornou um tabu, onde ela é evitada, esvaziada de sentido e descaracterizada. A dor e o sofrimento são depreciados e é exigido do homem uma inabalável postura performática e um desempenho cada vez melhor. Há ainda a crença de que o discurso tecnocientífico trará todas as soluções para as mazelas humanas. A felicidade é, portanto, um imperativo da sociedade hipermoderna e sua busca é exteriorizada isentando os indivíduos de um olhar crítico. Assim, a morte e o luto perdem seu lugar para a busca incessante de satisfação e bem-estar. O Budismo tem uma lógica que segue na contramão. Ensina que a existência humana no Samsara é constituída por principalmente quatro sofrimentos básicos: nascimento, envelhecimento, doença e morte. O Budismo ensina que a morte, assim como a vida, é um fenômeno comum a todos os seres vivos e que o exercício budista possibilita compreender o real significado da vida e da morte. A meditação sobre a impermanência, uma das práticas budistas, visa familiarizar o adepto budista a três pensamentos: certamente vou morrer; a hora da minha morte é totalmente incerta e na hora da minha morte e, depois dela, só a prática do Dharma vai me ajudar. Postula que para alcançar a verdadeira felicidade o homem deve provocar uma mudança interior, exercitar a compaixão e se desapegar da crença de que os fenômenos são permanentes e imutáveis. Tais considerações foram possíveis a partir da pesquisa sobre o Budismo da Nova Tradição Kadampa a partir de uma metodologia etnográfica que incluíram visitas ao campo de estudo, a confecção de um diário de campo e a realização de entrevistas com os praticantes budistas da Nova Tradição Kadampa.

Avaliação da intervenção terapêutica com produto natural na cicatrização de ferida cutânea: o uso de óleo de capivara

A cicatrização de feridas cutâneas visa restaurar a integridade da pele, objetivando um fechamento rápido da lesão e a formação de uma cicatriz funcional e esteticamente satisfatória. Diversos modelos in vivo têm sido estudados a fim de caracterizar diversos componentes e mecanismos envolvidos no reparo tecidual e avaliar os efeitos de potenciais compostos terapêuticos que aceleram o processo de cicatrização. O óleo extraído da gordura subcutânea de capivara possui certas propriedades, entre elas está o seu uso em ferimentos externos com o intuito de acelerar o processo cicatricial, embora tal evento não seja confirmado em pesquisas experimentais. O presente estudo teve como objetivo investigar os possíveis efeitos da aplicação tópica de óleo de capivara em feridas cutâneas induzidas em camundongos Swiss, avaliando sua interferência macro e microscópica no processo de cicatrização das lesões. A lesão foi realizada no dorso dos animais, que receberam aplicação tópica do óleo de capivara (0,1 ml) durante 3, 7, 14 e 21 dias de pós-operatório (PO), conforme protocolo estabelecido. Ao final dos dias, foi realizada eutanásia dos animais e fragmentos de lesão e pele adjacente foram coletados e processados para a microscopia de luz. Cortes histológicos da amostra foram corados com hematoxilina e eosina, azul de toluidina, picro sirius red, resorcina fucsina de Weigert, e imunomarcadas para detecção de antígeno nuclear de proliferação celular. Foram analisados macroscopicamente o aspecto geral da lesão, contração da lesão e reepitelização, e microscopicamente a espessura da neoepiderme, quantidade de leucócitos polimorfonucleares (PMN) e mastócitos, proliferação celular na epiderme e derme, e avaliação das fibras de colágeno e do sistema elástico-microfibrilar na matriz extracelular da derme cicatricial. Os animais tratados topicamente com o óleo de capivara mostraram, comparados ao grupo controle que não recebeu tratamento, melhor desenvolvimento da crosta de fibrina nas fases iniciais da cicatrização e desaparecimento da mesma antes do 14 dia PO; maior contração e reepitelização da área da lesão, bem como neoepiderme mais espessa em 7 dias PO; aumento do número de leucócitos PMN em 3 dias PO e sua gradativa redução nos dias subsequentes e diminuição do número de mastócitos em 21 dias PO. Além disso, no grupo tratado com óleo de capivara foi observada uma benéfica modulação das fibras colágenas e elásticas presentes na matriz extracelular da derme, apresentando aceleração da deposição de fibras de colágeno do tipo I e melhor organização dessas fibras no tecido, bem como aceleração da elastogênese com o aparecimento das fibras do sistema elástico-microfibrilar a partir do 7 dia PO. O presente trabalho demonstrou que o emprego tópico do óleo de capivara em feridas cutâneas de camundongos interfere favoravelmente no processo de cicatrização, acelerando o fechamento da ferida e a reparação da epiderme e derme

Processo de acompanhamento de paciente portadores de feridas na atenção básica

Esta pesquisa tem como objeto de estudo a análise do processo de acompanhamento dos clientes portadores de feridas na atenção primária do município de Angra dos Reis. Os objetivos são: verificar a existência de processo de acompanhamento de clientes portadores de feridas nas unidades de atenção primária do município de Angra dos Reis; analisar as dificuldades inerentes ao processo de acompanhamento de clientes portadores de feridas nas unidades de atenção primária do município de Angra dos Reis. O método foi descritivo, o tipo é de levantamento e de natureza quantitativa. O instrumento de coleta de dados foi o formulário, tendo como sujeitos do estudo a população de enfermeiros atuantes na atenção primária do município de Angra dos Reis e que assinaram o Termo de Consentimento Livre e Esclarecido, conforme disposto na Resolução 196/96 do Conselho Nacional de saúde. O cenário utilizado foi o município de Angra dos Reis. A pesquisa foi aprovada pelo Comitê de Ética em Pesquisa do Instituto de Medicina Social da UERJ, através da Plataforma Brasil em 28/06/2013. A análise demonstrou que mais de 93% dos enfermeiros realizam curativos durante sua atuação profissional na atenção primária, destes, 80% realizam algum tipo de acompanhamento de clientes portadores de feridas. Este acompanhamento nem sempre é contínuo, por contada dificuldade técnica do próprio profissional, da interrupção do fornecimento de materiais por parte do almoxarifado, da baixa adesão do cliente e da inexistência de uma rotina institucionalizada. A insuficiência de produtos disponíveis no município para a realização de curativos também foi um fator descrito pelos sujeitos como prejudicador no processo de acompanhamento destes pacientes. Foi verificado que a utilização de produtos de segunda geração para realização de curativos, quando indicados de forma correta e respeitando o prazo de troca, proporciona uma economia nos fastos do município no que se refere ao tratamento tópico de feridas, economia esta que pode chegar à metade dos gastos. Este estudo foi relevante para a otimização do processo de acompanhamento de clientes portadores de feridas no município, bem como reorganização defluxos, rotinas e do cuidado prestado.

Mortality of Lingcod, Ophiodon elongatus, Related to Capture by Hook and Line

Lingcod, Ophiodon elongatus, were captured by hook and line (sport rod and reel gear and commercial troll gear) at two coastal California locations and held in aquaria for periods of up to 32 days for evaluation of capture-related mortality. Three of 69 lingcod captured with rod and reel gear died of capture-related injuries (4.3% mortality; 95% confidence interval 0–9.3%). None of 15 lingcod captured with troll gear died of capture-related injuries. Due to the low overall mortality rate, there were no discernable trends in mortality with respect to sex, length, depth of capture, and terminal tackle (bait vs. lure). Of 38 fish with visible hooking wounds, 26 showed evidence of wound healing during the holding period.

Uso de plasma rico em plaquetas em queimaduras Modelo experimental em ratos

As queimaduras são eventos comuns e recorrentes no dia a dia dos atendimentos médicos. Há uma constante busca para entender a sua fisiopatologia, no intuito de minimizar seus resultados devastadores. Plasma rico em plaquetas (PRP) é um concentrado de plaquetas com capacidade de liberação local de múltiplos fatores de crescimento (FC) que aceleram a cicatrização. Este estudo consiste em dois experimentos: o primeiro visa validar um modelo experimental para a criação de queimaduras de tamanho e profundidade padronizados e, o segundo, avalia o uso de PRP em queimaduras. Para o desenvolvimento de queimaduras na validação do modelo experimental, foi idealizado um equipamento que permitisse o controle preciso da temperatura, além da utilização em conjunto de uma técnica inovadora de fixação que garante pressão constante no momento das queimaduras. Para o primeiro experimento, foram utilizados 12 ratos, por grupo, submetidos a queimaduras de 60 oC, 70 oC ou 80 oC por dez segundos, com um equipamento que desenvolvemos. Metade dos animais de cada grupo foi morta no terceiro dia e suas feridas foram analisadas por histologia, e, na outra metade, a ferida foi mensurada e acompanhada até o seu fechamento. No uso de PRP em queimaduras, foram avaliadas queimaduras de segundo grau (SG), segundo grau com diabetes mellitus induzido (SGD) e queimaduras de terceiro grau (TG). Noventa animais foram distribuídos em três grupos (SG, SGD e TG), onde, em cada um, dez animais foram tratados, dez serviram de controle e dez foram utilizados para o preparo do PRP. As áreas das feridas foram acompanhadas até o vigésimo primeiro dia, quando os animais foram mortos e biópsias de pele foram realizadas. Os resultados da validação do modelo mostram que as queimaduras produzidas com 60 oC foram de SG superficial (28% da derme envolvida); com 70 oC foram de SG profundo (72% da derme envolvida); e com 80 oC foram de TG (100% da derme envolvida). Em relação ao uso de PRP em queimaduras, observou-se que nos grupos tratados SG e SGD houve aceleração do fechamento da ferida e redução no número de células CD31, CD163, CD68, MPO e TGF-β positivas, e aumento do número de células MMP2 positivas. A neoepiderme foi mais fina nos controles dos grupos SG e SGD, e o tecido de granulação foi reduzido nos controles SGD e TG. O modelo utilizado é seguro e confiável para produzir queimaduras regulares e uniformes, de diâmetros variados, pela capacidade do controle fino da temperatura e pelo posicionamento do animal, e reprodutíveis. PRP parece acelerar a cicatrização de queimaduras de SG e SGD, mas não de TG.

Pattern of cutaneous wound healing in a live fish Clarias batrachus (L.)(Clariidae, Pisces.)

Incisional wounds of the same length and depth were made on skin between dorsal fin and the lateral line canal of Clarias batrachus and the pattern of wound closure has been studied histologically. Following infliction, a marked change in the colour of the skin surrounding the wound was observed which lasted for about 30 h and restored thereafter. Mucus and blood cells plugged the wound gap shortly after infliction. The epidermis surrounding the wound was found to be detached from the basement membrane. Mass movement of epidermal cells was observed from both side of the wound gap. The epidermal cells at the margin of the wound became hypertrophied. The epidermis became normal by 32 days. The dealing of sub-epidermal tissue indicated degenerative and regenerative changes of muscle fibres. The mucus and blood cells were accumulated in the wound gap and later fine blood vessels were formed. Gradually granulation tissue was formed and fibroblasts and myoblasts appeared. Myoblast differentiated into muscle bundles. The epidermal repair was completed within 35 days.

Venomics and biological analysis of Scatophagus argus argus (Spotted scat) venom isolated in Persian Gulf, extraction and purification of hemolytic protein

Green scat namely as Scatophagus argus argus is a venomous aquarium fish belonging to Scatophagidae family. It can induce painful wounds in injured hand with partial paralysis to whom that touch the spines. Dorsal and ventral rough spines contain cells that produce venom with toxic activities. According to unpublished data collected from local hospitals in southern coastal region of Iran, S. argus is reported as a venomous fish. Envenomation induces clinical symptoms such as local pain, partial paralysis, erythema and itching. In the present study green scat (spotted scat) was collected from Persian Gulf coastal waters. SDS-PAGE indicated 12 distinct bands in the venom ranged between 10-250 KDa. The crude venom had hemolytic activity on human erythrocytes (1%) with an LC100 (Lytic Concentration) of about 1.7 μg. The crude venom can release 813 μg proteins from 0.5% casein. Phospholipase C activity was recorded at 3.125 μg of total venom. Our findings showed that the edematic activity remained over 48 h after injection. The purification of the venom was done by HPLC and 30 peaks were obtained within 80 min but only one peak in 68 min retention time showed hemolytic activity at 90% acetonitril was isolated. The area percentage of the hemolytic protein showed that this hemolytic protein consist of 32 percent of total proteins and its molecular weight was 72 KDa in SDS_PAGE. The results demonstrated that crude venom extracted from Iranian coastal border has different toxic and enzymatic activities.

MATING COMPETITION AND INTERGROUP TRANSFER OF MALES IN TIBETAN MACAQUES (MACACA-THIBETANA) AT MT EMEI, CHINA

In five groups of seasonally provisioned Tibetan macaques (Macaca thibetana) at Mt. Emei, males were sampled for wounds as an indicator of their competition for females during about 80 days in the 1987 mating season. Quantitative data on intergroup transfer were collected in a period between June 1986 and December 1987. The young adult (YA) males, the most active age-class in mating activity and intergroup transfer, received most of the wounds. Wounds tended to appear more in the front of body for YA and subadults (SA) than they did for middle-old aged (MO) males. This implies that some of the MO males were more active and aggressive in the fights. During the 1.5 year period, 5/6 of the YA and 5/17 of the MO males made intergroup shifts. Although YA males faced a high risk of receiving wounds at transfer, they usually rose in rank. On the other hand, the MO males transferred more smoothly but dropped in rank. The peripheral SA males, which rarely emigrated in the population, were an active component in determining the wounding rate, and the rate and direction of male migration. Three SA immigrants died of severe attacks made by resident males in 1988 and 1991. Adult sex ratios and their variations were considerably reduced with male nonrandom shifts and better conservation of the population.

红发夫酵母发酵虾青素的研究

红发夫酵母分离于北美西部高山地区和日本一些岛屿上落叶树的渗出液中，因其所产主要色素为在水产养殖、食品和医药工业有广阔应用前景的虾青素而成为研究的热点。本论文对红发夫酵母Phaffia rhodozyma 的生长特性、培养参数与培养基组分对生长和虾青素积累的影响及其优化、虾青素合成的调节控制、虾青素的提取测定及红发夫酵母耐高温菌种的诱变进行了系统的研究。 虾青素是红发夫酵母的胞内色素，要对其进行分析首先要对红发夫酵母进行破壁处理，实验发现二甲亚砜是最有效的破壁溶剂，用氯仿和丙酮可以有效地把类胡萝卜素从二甲亚砜破壁后的红发夫酵母细胞中提取出来。 在固定摇床转速为200 rpm，温度为20 ℃的条件下，当种龄为36 h，以10％的接种量接入装液量为30 mL的250 mL三角瓶，初始pH为5.5时最有利于红发夫酵母的生长及类胡萝卜素的合成。 本实验中红发夫酵母最佳利用碳、氮源分别为蔗糖和蛋白胨，但蛋白胨价格昂贵，不适宜作单一氮源，因此使用硫酸铵和酵母膏作为复合氮源。 本论文采用了BP神经网络结合遗传算法的方法来优化红发夫酵母的发酵培养基，得到红发夫酵母发酵培养基的最佳配比为：蔗糖45.10 g/L、硫酸铵3.00 g/L、硫酸镁0.80 g/L、磷酸二氢钾1.40 g/L、酵母膏3.00 g/L、氯化钙0.50 g/L，使用优化后的培养基发酵类胡萝卜素产量达到8.20 mg/L，干重达到9.47 g/L，类胡萝卜素的产量比起始培养基提高了95.90%，干重提高了89.40%。 从代谢途径出发对红发夫酵母合成虾青素调控调控，选择谷氨酸、乙醇、VB1作为添加剂，通过正交试验设计得出三者添加水平分别为0.2 g/L，0.1% (V/V)，10 mg/L时，类胡萝卜素产量提高了25.73%，达到了10.31mg/L。 通过上述优化培养，本论文中红发夫酵母的虾青素产量从1.33 mg/L提高到9.12 mg/L，产量提高了6.86倍；总类胡萝卜素产量从4.23 mg/L提高到10.31 mg/L，产量提高了2.44倍；细胞干重从5.00 g/L提高到11.35 g/L，提高了2.27倍，总体提高效果显著。 红发夫酵母属于中低温菌，本论文采用紫外复合诱变的方式，通过高温筛选，得到一株能在35 ℃下能生长的突变株，但所产类胡萝卜素中虾青素所占比例很小，可能是诱变改变了红发夫酵母的代谢途径，阻断了虾青素的合成。 Phaffia rhodozyma is a heterobasidiomyceteous yeast that was originally isolated from the slime fluxes of brich tree wounds in mountain regions of northern Japan and southern Alaska. Phaffia rhodozyma produces astaxanthin as its principal carotenoid pigment, which has potential applications in acquaculture, food and pharmaceutical industry. This paper researched ways to break cell, analysis of astaxanthin, characteristics of growth, culture parameters and the effects of components of medium on growth and astaxanthin formation , optimization of culture medium, control of astaxanthin synthesis and mutagenesis of Phaffia rhodozyma. It is necessary to disrupt the yeast cell for extracting astaxanthin considering the yeast accumulating carotenoids in cell. Dimethyisulphoxide was the most effective solvent for breaking the yeast cell; acetone and chloroform were effective to extract carotenoids out of the disrupted cell. The optimum pH for growth and carotenoids synthesis is 5.5, the optimum medium volume is 30 mL (in 250 mL flask), the optimum culture time of inoculum is 36 h, the optimum inoculum concentration is 10%. The research on culture medium showed: sucrose is the best one of 6 carbon sources for growth and astaxanthin synthesis. Peptone is the best nitrogen source for growth and astaxanthin synthesis. Uniform Design was used for trial design of the formula medium components, then back-propagation neural network was established to modeling the relationships between the carotenoid yield and the concentration of medium components. Genetic algorithm (GA) was used for global optimization of the model. The optimum combination of the medium was obtained: sucrose 45.10 g/L, ammonium sulfate 3.00 g/L, magnesium sulfate 0.80 g/L, potassium dihydrogen phosphate 1.40 g/L, yeast extract 3.00 g/L, calcium chloride 0.50 g/L. The yield of carotenoid reached 8.20 mg/L, which was 95.90% higher than that of the original medium. Glu, VB1 and ethanol were selected as fermentation addictives, after Orthogonal Test, the carotenoid contents increased by 25.73% when adding 0.16 g/L Glu, VB1 10 mg/L and ethanol 0.1% (V/V). After the above optimization, the astaxanthin content increased 6.86 folds, which is 9.12 mg/L. The carotenoids content increased 2.44 folds, which is 10.31 mg/L. The biomass increased 2.27 folds, which is 11.35 g/L. Phaffia rhodozyma grows in the mild temperature range of 0 to 27 ℃, in this work, a thermotolerant mutant was selected through UV-irradiation. It can grows at 35 ℃, and showed increased carotenoid content. The optimal growth temperature for this mutant is 30 ℃. But the mutant can only produce carotenoids with little astaxanthin accumulation.

Preparation of zeolite-metal composite membrane

A NaA zeolite membrane was synthesized on the surface of the stainless steel stab. The membrane was characterized by XRD and SEM. The membrane was continuous and highly intergrown. The size of NaA zeolite crystals was about 5 similar to 6 mum.