Pseudomonas stutzeri JFL2012复合固定化及降酚性能研究

采用正交实验法对假单胞菌进行复合固定化,并对其降酚过程建立动力学方程。研究发现,菌株Pseudomonas stutzeri JFL2012进行复合固定化,最佳固定化条件为w_{(聚乙烯醇)}=10%,w_(生物炭)=2.5%,w_(包菌量)=0.3%,交联时间4 h。苯酚降解过程符合Haldane底物抑制方程。     

选育抗老化啤酒酵母提高啤酒风味稳定性的研究

对一株啤酒酵母青②进行紫外线诱变 ,在蛋氨酸浓度为 15g L的耐性平板上筛选获得一株A₂₇菌株。为使A₂₇菌株的蛋氨酸耐性特征稳定遗传 ,在 11℃、稀释率为0.035h^-1 的条件下对A₂₇菌株进行高浓度蛋氨酸 (20g/L)连续驯养 ,然后分离得到一株M^I₄菌。在锥形瓶中连续发酵5代后 ,与A₂₇菌株相比 ,M^I₄ 菌株发酵液中GSH浓度高44% ,TBA值低 24% ,主酵液RSV值高 77% ,且遗传稳定性明显提高 :连续传代 5次后 ,M^I₄ 菌株胞内GSH含量基本不变 ,而A₂₇菌则下降了22%。在相同的糖化和发酵工艺条件下 ,对优选株M^I₄和出发株啤酒酵母青②进行 1m3发酵罐中试。与出发株青②相比 ,两者的总高级醇与酯量几乎不变 ,常规指标没有显著差别 ,品尝风味也基本一致。但M^I₄菌株发酵液中GSH浓度提高了 30% ,TBA值降低了19% ,成品啤酒的RSV值则提高了92% ,表明优选株M^I₄是一株具有抗老化能力的优良啤酒酵母 ,能够提高啤酒的风味稳定性.     

西北干旱荒漠区排矸平台不同配置与保育模式重建植被生态能值分析

通过多维度探索排矸平台区植被恢复与重建初期植物群落稳定性、系统自组织能力、环境承载力及可持续发展能力,为构建费省效宏的西北干旱荒漠区排矸平台植被配置与保育模式提供技术支撑。以排矸场平台区4种植被配置与保育模式（乔灌草（M₁）、灌草（M₂）、观赏型灌草（M₃）和灌木林（M₄））为研究对象,以人工播种（柠条、沙蒿、苜蓿）后未采取任何保育措施的近自然恢复模式（CK）为对照,利用普通生态学方法分析不同植被配置与保育模式的群落组成、物种重要值、物种多样性的变化,分析恢复初期植被群落结构特征,利用能值法分析各配置与保育模式的系统环境经济效益。结果表明：①4种植物配置与保育模式植物种类组成均增加,表现出较高的物种多样性。其中,M₃ > M₁ > M₂ > M₄ > CK;②购买能值在能值投入结构中占主导地位,4种模式的可更新资源利用程度均低于CK （99.86%）;M₁的不可更新资源利用率最高,为29.52%;③不同植被配置与保育模式能值指标相比,M₁的净能值产出率（EYR）和能值自给率（ESR）高于其他模式,在生产效率方面具有最大优势,独自发展能力较强。M₃的能值投资率（EIR）和系统可持续发展指标（EISD）高于其他模式,环境负载率（ELR）低于其他模式,表明M₃的经济发展水平较高,对环境的依赖程度低,产生的压力较小,具有一定的可持续发展潜力;④从群落特征结构、系统经济发展水平、对环境产生的依赖程度和可持续发展能力方面考虑,M₃为最优模式;从对生产效率、独自发展能力方面考虑,M₁为最优模式。     

火山岩滤料固定化恶臭假单胞菌条件的优化及其吸附铜离子的研究

以多孔介质火山岩滤料为载体,探讨了温度、转速、反应器的底面积等因素对滤料固定化恶臭假单胞菌的影响,比较了固定化恶臭假单胞菌野生菌和重组菌吸附Cu2+的效果.结果表明,火山岩滤料固定化恶臭假单胞菌的最优条件为选择底面积较大的反应器、30℃、静置条件下吸附3.5h.固定化野生菌、重组菌滤料及空白滤料对Cu2+的吸附率依次为:74.76％、89.36％和55.09％.为多孔载体固定化微生物在废水处理中的应用提供了实验依据.     

竹炭固定化施氏假单胞菌Pseudomonas stutzeri ZH-1降解苯酚的研究

通过竹炭固定化以加强施氏假单胞菌Pseudomonas stutzeri ZH-1对苯酚的降解能力。采用正交试验优化竹炭对菌株ZH-1固定化条件,冷场发射扫描电镜（SEM）观察固定化后的菌株在竹炭上的附着情况,对比固定化菌和游离菌的降解性能并对固定化菌做重复利用性能测试。结果显示,竹炭固定化P. stutzeri ZH-1的最适条件为竹炭1 g,接种量5%(体积分数),吸附时间24 h;SEM显示菌附着在竹炭表面和内部空隙中;竹炭固定化后菌株ZH-1对苯酚的降解率显著增加（P<0.05）,处理48 h时降解率增加15%;竹炭固定化菌ZH-1经10轮重复利用后仍有很高的苯酚降解性能,48 h时降解率增加173%（P<0.05）。竹炭固定化菌ZH-1在去除含苯酚类有机废水中具有较好的应用前景。     

假单胞菌23-1菌株烃代谢产生有机酸和气体的研究

假单胞菌 2 3- 1烃代谢产生乙酸 ,产酸量 0 .0 15mol/L ;产生 CO₂ 和 CH₄ 两种气体 ,产气量 2 0 m L /L。产酸产气 2 3- 1菌株成为微生物采油优良菌种。     

固定化酵母乙醇发酵及固化小球微生态的研究

比较了SA-PVA-SiO₂固定化酿酒酵母和游离酿酒酵母的乙醇发酵能力,采用批次发酵试验研究固定化酿酒酵母的发酵稳定性。结果表明,SA-PVA-SiO₂固定化酿酒酵母的发酵速度比游离酿酒酵母快,发酵周期短;发酵稳定性很好,30℃,橡胶塞、90 r/min摇床培养24 h时,乙醇体积分数均在3%~3.5％之间,连续发酵14批次后,固化小球的形态依然完好,不发粘。通过扫描电镜对酿酒酵母包埋微生态环境进行了分析,图像表明固定化小球的内部环境非常有利于酵母细胞的厌氧发酵产乙醇,充分证明了SA-PVA-SiO₂固定化酿酒酵母乙醇发酵的优越性。     

维生素C生产用菌系2980产酸菌基因转移的筛选模型及转座子Tn5诱变

维生素C的生产目前国内广泛采用由产酸菌(Gluconobacter oxydans)与伴生菌(Bacillus megaterium)组成的2980菌系,在2980中G.oxydans单独生长传代困难,其生长和产酸需要B.megaterium参与。以Bacillus subtilis Ki-2-132(pUB110)作为伴生菌与原2980的G.oxydans组合,获得稳定产酸的新菌系。在此基础上建立了适合我国混菌发酵产酸菌外源基因(Kanr)转移的筛选模型。同时报道了以携带有自杀性载体P1：：Tn5的大肠杆菌E.coli W3110为供体菌对G.oxydans进行Tn5诱变的条件和结果。     

硫霉素生物合成酶基因克隆的研究

利用NTG诱变从硫霉素产生菌中获得了生物合成阻断变株Y₃。通过对Y3变株原生质体形成、再生条件及DNA转化的研究,初步建立了以变株为受体的克隆系统,以pIJ680为载体,从硫霉素产生菌S．Cattleya中鸟枪克隆,获得了能使Y₃变株恢复产生硫霉素的酶基因。根据对Y₃积累的中间产物的分析,认为该酶基因可能与硫霉素生物合成过程中肽的环化作用有关。重组质粒分子大小为9．8kb左右,插入片段大小为4．5kb,分子杂交试验证明插入片段来源于硫霉素产生菌S．Cattleya。     

CO2生物转化关键酶固定体系构筑研究进展与挑战

酶催化CO₂还原制备高值化学品对缓解全球环境和能源危机具有重要意义,利用甲酸脱氢酶(formate dehydrogenase,FDH)或多酶级联还原CO₂制备甲酸/甲醇具有选择性高、条件温和的优势,但关键酶活性低、稳定性差和重复利用率低的问题限制了其规模化应用,酶的固定化为这些问题提供了有效解决方案。本文总结了近年来利用膜、无机材料、金属有机框架和共价有机框架等载体对酶进行固定化的研究进展,阐释了不同固定材料和固定方式的特点和优势;进一步总结了固定化酶与电催化或光催化耦联反应体系对CO₂还原的协同效果及应用,同时指出酶固定化技术和耦联反应体系目前存在的问题并对其发展前景进行了展望。     

醇醛脱氢酶的分离纯化及其基因文库的构建和筛选

在维生素C的发酵生产过程中,普通生酮基古龙酸菌S₂（Ketogulonigenium vulgare)能产生醇醛脱氢酶,将L-山梨糖转化为VC的前体2-酮基-L-古龙酸（2-KLG）。通过超声波破碎菌体、硫酸铵分级沉淀、DEAE Sepharose Fast Flow阴离子交换层析,Q Sepharose High Performance柱层析等过程,从普通生酮基古龙酸菌S₂发酵液中分离纯化了醇醛脱氢酶,并用该纯化酶免疫新西兰兔制备出了合格抗血清。同时,普通生酮基古龙酸菌S₂基因组DNA经Sau3AⅠ部分酶切后,与黏粒载体pKC505连接,用包装蛋白进行包装,转染大肠杆菌DH5ɑ,构建了基因组文库。最后应用免疫酶斑点技术（Dot-ELISA）从12 000个克隆子中筛选得到一个阳性克隆K719^#。通过检测该基因工程菌的活性,表明K719^#具有使L-山梨糖转化为2-KLG的功能,从而使醇醛脱氢酶在大肠杆菌中获得了高效表达,这为简化VC的生产工艺奠定了基础。     

par区域的克隆及其对质粒pUC9稳定性的影响

将pSC1o1上的par区域克隆到载体pUC9上,得重组质粒pEC302。将puC9和Hpkc302分别转入E．Coli HB 101,在无机培养基M₉中试验两者的稳定性,结果发现E．Coli IBIoi(：puc9>传代培养40代后质粒几乎全部丢失,而E．Coli HBIOI(pEC302)的质粒全部存在。并且发现质粒的稳定性与宿主菌的recA基因有关。     

产蛋白酶枯草杆菌的选育及应用研究——Ⅱ.N1025菌产酶条件与酶性质的初步考察

本文报道产蛋白酶菌株枯草杆菌N1025的产酶条件及酶性质的初步考察。在45℃培养,最适产酶时间为20小时,培养基以自然pH为好,CaCl₂、MgSO₄、FeCl₃及CaCO₃有促进产酶作用,尿素、(NH₄)₂SO₄及NaNO₃对产酶有明显的抑制作用。以酪蛋白为底物,在45℃时,pH7—8酶活性较高;在52—55℃,出现pH 7及9两     

重组人载脂蛋白AI米兰变体在大肠杆菌中的高效表达*

通过大肠杆菌表达系统来生产重组人载脂蛋白AI_M(proapolipoprote in AI_M,proapoAI_M)。整个proapo AI_M基因被分成两个片断,通过RT-PCR的方法合成。在对该基因的上游部分进行改造后,插入到表达载体pBV220中进行表达。蛋白的表达量达到45%左右,蛋白的表达形式为包涵体。包涵体通过疏水柱进行柱上复性,复性后的蛋白具有良好的生物活性。     

原生质体融合构建耐温酵母菌株#

耐温的克鲁维酵母(Y₀₃₄)与产酒率高的酿酒酵母(A₀₀₁。)进行属间原生质体融合构建耐温酵母菌株,经DTT分段预处理获得大量具再生活性原生质体对融合株AY₀₂₃等进行了乙醇脱氢酶同工酶,麦芽糖同化,遗传稳定性及高温发酵分析,融合株AY₀₂₃表达了双亲遗传特性。在45℃高温发酵条件,乙醇产率高达7.4％,是目前已见文献报道的产酒率最高的耐温(45℃)酵母菌株。     

Burkholderia xenovorans LB400联苯双加氧酶及突变体对DDTs的降解

DDTs（dichlorodiphenyltrichloroethane,1,1,1-三氯-2,2-双氯苯基乙烷）是一种典型的持久性有机污染物,曾在疟疾防治和农业除虫方面被广泛应用。虽然包括我国在内的很多国家已经禁止使用DDTs,但目前对环境中DDTs的检测发现它仍然广泛存在且具有新的输入源。DDTs的持续存在对近海生态系统和人类健康具有一定危害,因此它所造成的环境污染问题仍然值得关注。由于Rieske型芳香羟化双加氧酶能够起始多种持久性污染物的降解,过去的几十年里一直是芳香化合物降解领域的焦点。[目的] 为探讨联苯双加氧酶对DDTs的降解特性及机制,本研究选取了食异生素伯克霍尔德氏菌LB400（Burkholderia xenovorans）联苯双加氧酶及突变体对p,p''-DDT和o,p''-DDT的降解过程进行研究。[方法] 以BphAE_LB400为亲本,通过两步定点突变将283位的丝氨酸突变为蛋氨酸,获得突变体BphAE_S283M。通过比较亲本酶与突变体对DDTs的催化性能,模拟突变蛋白结构和分子对接等方法,探究其降解特性及机制。[结果] BphAE_LB400和突变体BphAE_S283M都无法降解对位的p,p''-DDT,但突变体BphAE_S283M可以代谢o,p''-DDT并产生2个立体异构体。对接p,p''-DDT的BphAE_LB400和BphAE_S283M的结构分析表明,BphAE_LB400和BphAE_S283M中p,p''-DDT的反应环均不与原晶体结构中的联苯反应环重合。而对接o,p''-DDT的BphAE_S283M的结构分析表明o,p''-DDT的反应环与晶体结构中的联苯反应环距离很近,且2、3位的碳原子与单核铁原子催化中心的距离在0.5 nm以内,此外,BphAE_S283M的催化腔表面积和体积比BphAE_LB400更大,这很可能有助于BphAE_S283M与o,p''-DDT的结合。[结论] 283位氨基酸是影响BphAE_LB400对DDTs的催化代谢能力的关键氨基酸残基,它可以通过调节反应碳原子与催化中心的距离以及催化腔的大小来影响底物特异性。本次研究进一步阐明了283位氨基酸残基的影响机理,为更有效修复DDTs污染提供理论依据和技术支持。     

大麦TILLING群体的构建及EDR1基因突变的检测

该研究选用栽培大麦品种‘西引2号’,通过化学诱变剂甲基磺酸乙酯（ethyl methane sulfonate, EMS）处理,创建了3 750个 M₁及2 012个 M₂突变株系。结果表明：在M₂中,有115株表现黄化,98株表现矮化,101株表现极早或极晚抽穗,其他35株表现分蘖少、叶片小或者不育等性状,所有突变株系占M₂群体的17.35%;M₂的基因组DNA用于突变频率的研究,用优化的CELⅠ酶切体系对M₂株系进行了EDR1基因突变体筛选,获得了EDR1基因的3个突变体,其中一个发生在外显子区域,导致了氨基酸Pro到Ser的转换,突变频率平均为每661 kb一个点突变,这与前人研究的突变频率基本在一个范围内。该研究创建了大麦品种‘西引2号’的TILLING筛选群体,并用于EDR1突变体的筛选。为大麦性状研究提供了不同的思路,搭建了新的资源和技术平台。     

细菌视紫红质光循环中间体M412的动力学初探

采用紫外可见吸收光谱技术和闪光光解技术,初步观察了细菌视紫红质(BR)分子在宽pH范围（2.1～12.3）内的特征吸收峰以及M₄₁₂的相对浓度和M₄₁₂的慢成分半衰期的变化,并对其结构和光循环功能进行了讨论.紫外可见吸收光谱实验结果显示：pH=5.0～10.0时,BR最大特征吸收峰值约为568 nm;pH＜5.0时,BR最大特征吸收峰发生红移;pH＞10.0时,BR最大特征吸收峰发生蓝移.闪光动力学光谱结果显示：pH为7.3～9.5时,M₄₁₂的相对浓度(M₀)基本稳定在0.038左右;pH＜7.3时,M₀逐渐减小;pH＞9.5时,M₀明显上升,在pH=11.8时达到最大值0.1355,随后又快速下降.pH为2.1～7.3时,M₄₁₂的慢成分半衰期(t^s_1/2)值在(4.1±1.1)ms左右;pH＞7.3时,t^s_1/2值急剧延长到40 677.4 ms.推测在高pH条件下,BR分子的光循环有新的路径和机理.     

壳聚糖固定化半纤维素酶的研究

从青霉菌m8提取出半纤维素酶,将其固定在用戊二醛交联的壳聚糖载体上.0.5 g壳聚糖与4%的戊二醛结合固定2.5 mg蛋白质,酶活回收率为45.6%. 原酶的最适pH为4.6,固定化酶为pH 3.6.原酶的最适温度为55℃,固定化酶在60～75℃都具有较高活性.固定化酶的耐热性优于原酶. 以半纤维素为底物,固定化酶的表观K_m值略低于原酶,前者为5.0×10^－2 g/L,后者为3.58×10^－2 g/L.     

CO2激光辐照对酿酒酵母菌的诱变作用*

应用红外ＣＯ_２激光对甘蔗糖蜜工业性生产用酿酒酵母菌Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ ＡＳ２．１１８９进行辐照处理,经酵母菌糖蜜酒精发酵试验,发现红外ＣＯ_２激光对酿酒酵母菌具有诱变作用,并初步筛选到产乙醇含量有较大变化的辐照变异菌株;同时,通过对这些辐照变异菌株的乙醇脱氢酶同工酶的比较分析,进一步证实了红外ＣＯ_２、激光对酿酒酵母菌的诱变作用．从而为工业上利用红外ＣＯ_２激光对酿酒酵母菌进行诱变