克雷伯氏肺炎杆菌HR526快速合成1,3-丙二醇发酵特性研究

研究了实验室筛选的一株高产1,3-丙二醇(PDO)菌株克雷伯氏肺炎杆菌HR526(Klebsiella pneumoniae HR526), 在5 L B. Braun发酵罐进行甘油补料流加发酵30 h, PDO达到91.47 g/L, 胞外代谢通量分析显示, PDO在对数中期通量达到最大, 而乳酸在稳定期通量达到最大。结合酶学检测分析了PDO合成关键酶PDO氧化还原酶(PDOR)、甘油脱水酶(GDHt)和甘油脱氢酶(GDH)酶活的变化, PDO氧化还原酶活性在对数中期达到最高, 甘油脱水酶/甘油脱氢酶在对数期远大于稳定期、衰退期, 与代谢通量变化一致甘油脱水酶/甘油脱氢酶活性比例不均衡是3-HPA对数期积累的原因, PDO合成主要集中在对数期, 是生长偶联的代谢产物。     

生物能源专刊序言

生物能源作为可再生能源,有望减少能源供给中对石油的依赖程度。近年来,我国生物能源的发展非常迅速,已经成为继巴西和美国后的第三大燃料乙醇生产国和消费国。为促进生物能源相关技术研究的发展,本期“生物能源”专刊收录了我国生物能源专家学者在燃料乙醇、生物柴油、微生物油脂、生物燃料系统分析等领域的最新研究进展。     

微生物发酵过程中连续串联系统的研究与应用

介绍了微生物发酵过程中游离细胞多级串联发酵系统的组合方式和适用范围,并对此系统的动力学模型与模拟进行了分析,最后讨论了多级串联系统的局限性。     

肝动脉化疗栓塞联合射频消融对中晚期肝癌患者血清肿瘤活性因子、肝功能和预后的影响

目的:探讨肝动脉化疗栓塞(TACE)联合射频消融(RFA)对中晚期肝癌患者血清肿瘤活性因子、肝功能和预后的影响。方法:选取2012年2月～2016年6月期间我院收治的中晚期肝癌患者103例,根据随机数字表法将患者分为对照组(n=51)和研究组(n=52),对照组患者给予RFA治疗,研究组给予TACE联合RFA治疗,比较两组临床总有效率,比较两组治疗前后肝功能、血清肿瘤活性因子水平,统计两组患者并发症情况和预后。结果:治疗后研究组临床总有效率为53.85%(28/52),高于对照组患者的33.33%(17/51)(P0.05)。两组患者治疗后总胆红素(TBIL)、丙氨酸转氨酶(ALT)、氨基酸转氨酶(AST)较治疗前降低(P0.05),但两组治疗后TBIL、ALT、AST比较差异无统计学意义(P0.05)。两组患者治疗后甲胎蛋白(AFP)、糖类抗原199(CA199),基质金属蛋白酶(MMP)均较治疗前降低,且研究组低于对照组(P0.05)。两组患者并发症发生率比较无差异(P0.05)。研究组患者治疗后1年、2年复发率低于对照组,生存率高于对照组(P0.05)。结论:TACE联合RFA治疗中晚期肝癌,疗效确切,可有效降低血清肿瘤活性因子水平,未加重肝功能损伤,且可改善患者的预后。     

聚羟基丁酸路径在克雷伯氏菌中的构建

以生物柴油的副产物甘油生产高附加值的1,3-丙二醇,现已成为提升生物柴油产业链经济性的重要途径,而中间代谢产物3-羟基丙醛积累造成细胞死亡,发酵异常终止是生物法生产1,3-丙二醇过程中的关键问题。不同于传统的降低3-羟基丙醛积累的思路,本文从增强克雷伯氏菌对3-羟基丙醛的抗逆性出发,改善克雷伯氏菌1,3-丙二醇的生产性能,首次将聚羟基丁酸路径引入克雷伯氏菌中,构建了新型基因工程菌,并对其1,3-丙二醇发酵性能及聚羟基丁酸代谢进行了初步的研究。经IPTG诱导,工程菌中检测到聚羟基丁酸,其含量随IPTG浓度增加而增大。优化的IPTG浓度为0.5 mmol/L。初始甘油50 g/L时,野生菌可正常发酵生产1,3-丙二醇,1,3-丙二醇浓度达到22.1 g/L,其质量得率为46.4%。当初始甘油达到70 g/L时,由于高浓度3-HPA积累,野生菌发酵终止,而工程菌可正常发酵生产1,3-丙二醇,PDO产量可达31.3 g/L,其质量得率为43.9%。同时检测到聚羟基丁酸积累。研究结果有助于加深对克雷伯氏菌1,3-丙二醇代谢机理的认识,为克雷伯氏菌的进一步优化提供了新的思路。     

生物反应器中芹菜体胚发生的大规模培养

通过固体液体培养方式筛选得到的芹菜胚性愈伤组织悬浮物接种于低剪切力的搅拌通气式反应器中。在ＭＳ附加ＫＴ０５ｍｇ／Ｌ＋ＣＨ５００ｍｇ／Ｌ的分化培养基中,２４ｄ后获大量正常芹菜体胚。对芹菜愈伤组织培养物在反应器分化培养过程中通气与搅拌速率,ｐＨ值的调节控制,反应器中溶解氧（ＤＯ）及生长曲线和生长动力学参数均作了研究,以２０％（鲜重）的接种培养时,较佳的初始ｐＨ值为５.３～５．８,控制ｐＨ值在５８上下波动,通气量及搅拌浆速率操作范围分别为６００～８００ｃｍ^３／ｍｉｎ及４０～６０ｒ／ｍｉｎ,随着不同生长时期的不同需要在此范围内调节。培养２４ｄ后,获得正常子叶期体胚为１０２个／ｍｌ,用海藻酸钠包埋后获得的人工种子在无菌条件下的萌发率为６４％,接近摇床培养结果。     

乙醇预处理麦秆的酶解性能研究简

采用H2 SO4催化和自催化乙醇法对麦秆进行预处理,比较预处理后麦秆的主要化学组成、纤维素酶解性能和半同步糖化发酵生产乙醇特性,并进行物料衡算。结果表明：H2 SO4催化和自催化乙醇预处理过程中纤维素固体回收率大于90％。添加非离子表面活性剂吐温20和吐温80没有显著提高H2 SO4催化乙醇预处理后纤维素的酶解葡萄糖得率及半同步糖化发酵过程中乙醇的产量,而对自催化乙醇处理后麦秆的酶解和半同步糖化发酵过程有一定程度的促进作用,相应的酶解葡聚糖转化率由72.7％提高到85.0％,而半同步糖化发酵过程中乙醇质量浓度提高了11.4％。物料衡算结果表明：酸催化和自催化乙醇预处理后葡聚糖回收率分别为91.0％和95.4％;半同步糖化发酵生产乙醇的得率分别为10.4和11.6 g（按100 g原料计）。     

全球生物燃料发展概况

目前,人类社会的发展面临着巨大的挑战,其中饥荒、能源短缺、环境污染等问题尤为突出.其中的任何一个问题都可能破坏我们现在的建设和发展成果,因此解决这三大问题迫在眉睫.而三者又是相互联系的,能源短缺作为其中之一已是迫在眉睫,"能源枯竭"、"能源危机"等话题近来频频出现在人们面前,公众及媒体也高度关注.     

生物能源与环保——全球生物燃料发展概况

生物燃料由于其各方面的优点近几年来发展迅速,本文从多个角度综述了生物燃料的发展概况和政策,着重介绍了燃料己醇和生物柴油两种主要生物燃料产品的发展情况,并对生物燃料的发展前景进行了展望。     

pH对克雷伯氏菌1,3-丙二醇合成关键酶酶活及发酵特性的影响

在5 L发酵罐进行甘油脉冲流加发酵,分析了不同pH值对克雷伯氏肺炎杆菌发酵特性的影响,pH 6.5为菌体最佳生长条件,克雷伯氏肺炎杆菌合成1,3-丙二醇的产量最高。在1,3-丙二醇合成速率较大的对数中前期,进行甘油脉冲流加发酵,提高甘油浓度促进甘油脱水酶、1,3-丙二醇氧化还原酶和甘油脱氢酶活性。不同pH值的脉冲试验表明,甘油脱水酶,2,3-丁二醇脱氢酶比酶活随着pH值的升高而升高,1,3-丙二醇氧化还原酶,乳酸脱氢酶比酶活在pH6.5最高,因此偏酸性的发酵条件和对数期维持一定的甘油浓度能够促进1,3-丙二醇的合成。