黄土高原沟壑区王东沟小流域土壤有机碳空间分布

地貌和土地利用是影响土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)空间变异的重要因素。以黄土高原沟壑区王东沟小流域(8.3 km2)为对象,在考虑地貌单元和土地利用影响的基础上,采集0—20cm样品448个,0—200cm样品33个。研究了地貌单元(塬面、塬坡和沟道)和土地利用方式对SOC含量的影响。结果表明,地貌单元和土地利用对小流域表层和深层SOC的含量分布影响都有显著差异。0—20cm土层的SOC含量,沟道塬面塬坡;塬面表层SOC含量的变化平缓;塬坡和沟道SOC变异大于塬面。0—200cm土层SOC三地貌单元差异达极显著水平(P99.9%),塬面SOC含量最高(5.37g kg-1),塬坡(3.06 gkg-1)最低。不同地貌单元条件下土地利用方式对表层和剖面SOC含量分布的影响也存在明显差异。塬面区,人工草地SOC含量亦明显高于农田和果园,但仅40cm以上土层SOC达到显著差异。在塬坡上,不同土地利用类型间,发生显著差异深度达到140cm。沟道内,林草两种土地利用类型间的SOC含量无显著差异。在估算该地区SOC密度和储量时,需要充分考虑地貌单元和土地利用方式的影响。     

黑曲霉固态发酵苹果渣产β-甘露聚糖酶的工艺优化

目的:对黑曲霉SL-08固态发酵苹果渣生产β-甘露聚糖酶的生产工艺进行优化,旨在探寻苹果渣的综合利用方式,降低β-甘露聚糖酶的生产成本。方法:采用Plackett-Burman试验设计和响应面法进行优化。结果:最佳培养基组成为苹果渣与棉粕1∶1(w/w)、尿素2%(w/w)、KH2PO40.1%(w/w)、初始含水率59%(w/w)、CaCl20.2%(w/w)、MgCl20.1%(w/w),30℃恒温培养48h,β-甘露聚糖酶酶活力可达539U/g干曲,比基础培养基提高了28.3%,达到了以豆粕与麸皮为生产原料时的产酶水平。结论:采用黑曲霉SL-08对苹果渣进行固态发酵是一种有效的生物转化方式,既可用于β-甘露聚糖酶的生产,取代豆粕与麸皮等常规原料,降低生产成本;也可以对苹果渣进行综合利用。     

氧化亚铁硫杆菌的分离及其培养条件优化

目的:获得可应用于烟气脱硫的菌株,并对其培养条件进行优化.方法:从化工厂取土样分离氧化亚铁硫杆菌,分析分离菌株的形态学特征、培养特征及16S rDNA序列,确定菌株的分类地位.通过单因子实验,对培养基中主要成分硫酸亚铁和硫酸铵的浓度进行优化.利用SAS软件中的Box-Behnken法设计实验,通过响应面分析对初始pH、温度、接种量、装液量4个因素进行优化.结果:获得菌株N16,经鉴定为嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans).确定FeSO_4·7H_2O和(NH_4)_2SO_4的最适添加量分别为60/L和1g/L.确定菌株最适培养条件为:初始pH 1.8,温度28℃,转速150r/min,接种量15%,装液量30mL.在最适培养墓及培养条件下,菌株N16的亚铁氧化率可达99.78%.结论:分离得到的菌株适合于微生物法烟气脱硫的应用.     

黑豆皮中红色色素萃取工艺的响应面优化

利用逐因子试验和Box-Behnken试验对黑豆皮中红色色素萃取工艺进行了优化研究,获得了工艺优化的数学模型y=3.85+0.43x1+0.05x2-0.32x3-0.12x1x2+0.063x1x3+1.0E-0.02x2x3-0.58x12-0.49x22-0.34x32,分别对自变量求偏导得到优化工艺条件:x1=0.346,x2=0.006988,x3=-0.44,通过转换得到实际工艺条件,即萃取温度X1=83.46℃、萃取时间X2=30.07 m in、料液比X3=1:35.6(w/v)。在最优化条件下模型预测OD512为3.997,验证试验结果为3.85±0.01(n=3),试验证明,逐因子试验和Box-Behnken试验联用可以很好的应用于黑豆皮红色色素的萃取工艺中。     

光合细菌培养基组成对类胡萝卜素产量的影响

采用响应面法对光合细菌培养基主要成分进行了优化,研究了培养基组成对类胡萝卜素产量的影响。经过逐步回归分析建立了类胡萝卜素产量对培养基主要成分的二次回归模型,其回归方程的决定系数达到了0．958。得到的最适培养基主要组成为：0．81％柠檬酸、0．35％NH4Cl和0．18％玉米浆,类胡萝卜素产量最大预测值达到13．34mg,／L,是优化前的2．04倍。     

Medium optimization of α-glucosidase inhibitors production by response surface analysis

[目的]采用响应面法对戈壁三素链霉菌PW409发酵合成α-糖苷酶抑制剂的培养基进行优化.[方法]采用Plackett-Burman法筛选影响α-糖苷酶抑制剂产生的关键因素,用最陡爬坡试验逼近关键因素的最大响应区域,采用Box-Behnken设计以及响应面分析法,得到各因素的最佳浓度,通过液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)对发酵液中α-糖苷酶抑制剂进行定量分析.[结果]发酵培养基中可溶性淀粉、KNO3和K2HPO4的浓度对α-糖苷酶抑制剂的产量影响较大.优化后的培养基组成为:可溶性淀粉9.01 g/L,KNO311.0 g/L,K2HPO4 0.32 g/L,MgSO4·7H2O 0.50 g/L,FeSO4·7H2O 0.01 g/L,pH 7.5.[结论]在此优化条件下,链霉菌PW409发酵液对麦芽糖苷酶的半数抑制浓度IC50为22 mg/L,抑制活性较优化前提高了近10倍.发酵液中的1-脱氧野尻霉素含量可达7.84 mg/L,较优化前提高了668倍,米格列醇的含量可达0.94 mg/L,较优化前提高了10倍.     

基于响应面法从连翘叶中提取连翘酯苷A和连翘苷的工艺优化

采用响应面分析法优化连翘叶中连翘酯苷A和连翘苷的最佳提取工艺条件,在单因素实验基础上,采用Box-Behnken中心组合设计原理研究液料比、乙醇浓度、浸提时间、浸提温度4个因素对连翘酯苷A得率和连翘苷得率的影响.利用Design Expert 8.0.5 b分析确定最佳提取工艺,根据实际条件,得到连翘酯苷A和连翘苷的最佳提取工艺为:乙醇浓度53％、提取温度74℃、浸提时间为53 min、液料比30 mL/g.回归模型预测最优条件下连翘酯苷A得率为7.53％,连翘苷得率为3.03％,验证值分别为7.56％,3.09％,与预测值的相对误差分别为0.4％,2.0％.     

Identification of xylanase-producing fungi EIM-30 and its optimization of submerged fermentation conditions

通过对木聚糖酶高产菌株EIM-30基于形态学和18S rDNA序列的系统发育进化分析,鉴定为里氏木霉Trichoderma reesei.在单因子实验确定EIM-30产木聚糖酶的最适碳源和氮源的基础上,通过Plackett-Burman实验对影响其产酶的相关因素进行评估并筛选出3个显著效应因子,然后应用最陡爬坡实验和响应面分析确定最适产酶培养基配方为:酵母浸膏1.50％,蛋白胨1.00％,NaCl 0.50％,PPG-2000 0.10％,MgSO4 1.20％,CaCl2 0.18％,(NH4)2 SO4 0.45％,甘油4.18％,乳糖3.05％,K2HPO41.59％.优化后Trichoderma reesei EIM-30的液体发酵产木聚糖酶的活力可达9.857×105 U/mL,较优化前提高1.98倍.     

Optimization of fermentation medium for Cordyceps militaris high producing strain

在单因素试验初步确定高产蛹虫草菌株发酵培养基的基础上,以蛹虫草菌丝体中腺苷含量为指标,进行11因素2水平Plackett - Burman试验设计试验,结合多元一次回归模型和F检验方法,筛选出发酵培养基中影响显著的组分酵母浸粉、蔗糖和维生素B1,采用旋转中心组合设计方法对这三个组分进行进一步优化,结合多元二次回归模型和响应面分析,获得高产蛹虫草菌株的最佳培养基(g/L):蔗糖18.85、蛋白胨10、酵母浸粉18.97、KH2 PO4 3、MgSO4 3、维生素B10.235、ZnCl2 0.011、(NH4)2SO4 10.验证试验结果表明蛹虫草腺苷得率较单因素优化获得的发酵培养基提高了26.91％.     

响应面法优化唐古特白刺种子总黄酮超声提取工艺

利用响应面法优化超声辅助提取唐古特白刺种子总黄酮的工艺。在单因素试验基础上筛选出乙醇浓度、超声时间、超声温度三个主要因素,并通过响应面分析得出最佳组合条件为:乙醇浓度66%,超声时间68min,超声温度42℃,在此最佳条件下实际测得总黄酮含量为1.20%,接近于模型预测值1.21%。试验结果表明,采用响应面法优化得到的工艺条件参数准确、可靠,具有实用价值。