萃取耦合技术对玉米秸秆水解液发酵产丁醇的影响

本研究以玉米秸秆水解液为原料,通过萃取发酵技术生产燃料丁醇,以提高丁醇产量,降低生产成本。通过对萃取剂的筛选与条件优化,确定纤维丁醇发酵的萃取剂为油醇,添加时间为发酵0 h,添加比例为1:1 (V/V)。该条件下发酵32 g/L糖浓度的玉米秸秆水解液,丁醇和总溶剂产量分别为3.28 g/L和4.72 g/L,比对照分别提高958.1%和742.9%。以D301树脂脱毒后5%总糖浓度的玉米秸秆水解液进行丁醇萃取发酵,丁醇和总溶剂产量分别达到10.34 g/L和14.72 g/L,发酵得率为0.31 g/g,与混合糖发酵结果相当。研究结果表明萃取发酵技术能够显著提高原料的利用率和丁醇产量,为纤维丁醇工业化生产提供了技术支撑。     

不同饲料饲养的近暗散白蚁工蚁肠道中差异蛋白分析

【目的】本研究旨在通过比较不同木质纤维素含量的饲料对近暗散白蚁Reticulitermesperilucifugus工蚁前中肠和后肠内容物蛋白的组成和表达差异,为揭示白蚁的营养消化吸收机理提供蛋白水平上的依据。【方法】用木质纤维素含量不同的3种饲料(松木、秸秆和滤纸)饲养近暗散白蚁工蚁,然后用双向电泳分析肠道不同部位的内容物蛋白,并对差异蛋白进行MALDI-TOF/MS测序及生物信息学分析。【结果】双向电泳结果发现,同一饲料饲养的近暗散白蚁工蚁前中肠可辨蛋白点数明显多于后肠;不同饲料饲喂的工蚁前中肠和后肠可辨蛋白点数依次是松木饲养的＞滤纸饲养的＞秸秆饲养的。通过对115个蛋白点的测序分析表明,不同饲料饲喂的工蚁前中肠和后肠中的主要差异蛋白为具有催化活性的蛋白质,包括与氨基酸代谢、丙酮酸代谢、碳代谢、氮代谢、TCA循环、糖酵解、糖异生和纤维素降解等相关的酶,以及参与细胞组成和信号传导的蛋白。【结论】木质纤维素含量不同的饲料饲养的近暗散白蚁工蚁肠道中的差异蛋白主要为具有催化活性的蛋白、细胞组成蛋白和信号传导蛋白,表明不同的饲料影响近暗散白蚁的肠道蛋白组成。这些结果为揭示白蚁对木质纤维素的降解机理提供了参考。     

扩头蔡白蚁肠道蛋白的鉴定

【目的】本研究旨在分析比较扩头蔡白蚁Tsaitermes ampliceps工蚁前中肠和后肠及其内容物的蛋白构成和表达差异,挖掘降解木质纤维素的相关酶和蛋白。【方法】通过扩头蔡白蚁工蚁的前中肠和后肠及其内容物蛋白的双向电泳,对高表达或高差异表达的47个蛋白点进行MALDI-TOF/MS测序,并进行生物信息学分析。【结果】测序分析发现,扩头蔡白蚁肠道及其内容物蛋白中有结构蛋白13个、调节蛋白9个、白蚁代谢相关蛋白10个、微生物代谢相关蛋白7个。经PD Quest分析发现,在前中肠和后肠有11个蛋白均高表达;仅在前中肠表达的蛋白有12个,主要是白蚁代谢相关蛋白和调节蛋白;仅在后肠表达的蛋白有8个,主要是微生物代谢相关蛋白。整个肠道内参与木质纤维素降解的相关酶有5个,分别是白蚁自身分泌的内源性纤维素酶,细菌产生的内切-β-1,4-葡聚糖酶和过氧化物歧化酶以及原生动物产生的GH11。【结论】白蚁对木质纤维素食物的降解主要在前中肠,后肠对降解产物进一步降解并进行微生物生长代谢。这些降解产物和微生物菌体蛋白为白蚁的肛哺提供营养成分。     

斜卧青霉A10产纤维素酶的酶学性质研究

以斜卧青霉（Penieillium decumbens）A10为出发菌株,经450Gy ^60Coγ-射线诱变处理,选育出一株具有较高纤维素酶活力且传代稳定的正突变株A50,发酵60h后,其CMC酶活和滤纸酶活分别为27．28IU／mL和1．98IU／mL,较出发菌株A10分别提高了33．2％和45．59％。对突变株A50的产酶组分进行研究,通过SDS—PAGE电泳分析,从蛋白质水平上证明突变株A50确实是A10在遗传物质上发生改变的菌株,其CMC酶活最适作用pH值为4．0,最适作用温度为60℃;而滤纸酶活的最适作用pH值为5．2,最适作用温度45℃,二者在一定范围内具有较高的稳定性。     

纤维燃料丁醇研究进展

随着能源危机与粮食安全问题的日趋加重,以纤维质为原料生产石油替代燃料已成为生物质能研究的重点。分析了丁醇作为燃料的优点,归纳了丁醇发酵微生物的种类与研究现状,综述了纤维原料生产燃料丁醇的研究进展,最后对我国纤维燃料丁醇的产业化优势和前景进行了分析与展望。     

斜卧青霉纤维素酶和木聚糖酶高产菌株的选育

以纤维素酶高产菌株斜卧青霉A50为出发菌株,通过紫外诱变原生质体获得1株木聚糖酶活力提高80%而纤维素酶活力没有改变的6号菌。蛋白质电泳和酶谱检测结果显示,纤维素酶谱基本无差别,而木聚糖酶谱显示6号菌比A50多了一条带。6号菌优化后的产酶培养基组成为:麸皮7%、葡萄糖0.1%,该条件下,纤维素酶活为19.7IU/mL,木聚糖酶活力为215.4IU/mL。     

生物炼制与可再生资源

分析了化石经济时代走入末路而将被生物炼制产业经济取代的必然性,生物炼制在原料来源和产品上显示了比石油炼制工艺的优越性,介绍了世界各国生物炼制产业发展状况及我国的现状,总结了生物炼制的基本过程,指出了我国生物炼制产业发展中存在的问题和对策,对全球生物炼制产业做了展望,阐述了生物炼制利用可再生资源是走可持续性经济发展道路的唯一实现途径,它必将引发全球性的技术变革。     

利用转座标签mTn-lacZ/leu2插入突变发酵性丝孢酵母2.1368-Leu?筛选高效产油突变株

为提高微生物油脂产率,降低其生产成本,以转座标签mTn-lacZ/leu2插入突变发酵性丝孢酵母2.1368-Leu?筛选高效产油突变株。利用LacZ显色反应、脂肪酸合成酶抑制剂Cerulenin和磷酸香草醛反应,最终在玉米秸秆糖化液中筛选出一株高效产油突变株2.1368-Leu?-7。结果表明其油脂含量为38.30％,比对照的29.33％高了8.97％,而其产油率为8.35％,比对照的6.92％提高了20.63％;在玉米秸秆糖化液中的糖利用率为77％,每100 g玉米秸秆可转化油脂8.32 g。可为未来生物柴油产业提供了廉价原料。     

扩头蔡白蚁消化与生殖系统解剖及其与黑翅土白蚁的比较研究

扩头蔡白蚁Tsaitermes ampliceps(Wang&Li)和黑翅土白蚁Odotoermes formosanus(Shiraki)是分布广泛的食木性昆虫,群居生活,具有复杂的品级分化.本试验研究了低等白蚁扩头蔡白蚁不同品级的消化和生殖系统结构,并与高等白蚁黑翅土白蚁进行了比较.结果显示扩头蔡白蚁的消化、生殖系...     

三种白蚁的头胸部及消化道结构特征比较

【目的】白蚁具有降解木质纤维素的能力,主要场所在消化道内,因此消化道形态结构的研究具有重要意义。【方法】本文对采自河南省的3种白蚁(平额散白蚁Reticulitermes planifrons Li et Ping、湖南散白蚁Reticulitermes hunanensis Tsai et Peng和双工土白蚁Odontotermes dimorphus Li et Xiao的兵蚁和工蚁头胸部特征及其消化道结构进行了比较。【结果】两种散白蚁兵蚁的头壳、后颏和上颚没有明显差异,但与双工土白蚁差异显著。3种白蚁工蚁的前肠、后肠及消化道平均长度均大于兵蚁,且差异显著(P<0.05),而中肠的差异不显著;双工土白蚁的肠道总长度工蚁/兵蚁比值(1.4倍)大于两种散白蚁(1.1倍);除了嗉囊和囊形胃外,两种散白蚁工蚁的其余消化道各段差异显著(P<0.05),与双工土白蚁相比差异也显著。【结论】工蚁的消化道比兵蚁发达,散白蚁的消化道结构与土白蚁有较大不同,这些结果与工蚁和兵蚁的社会分工有关,同时也表明高等白蚁与低等白蚁相比不仅是采食习惯的差别,自身消化系统结构与分区也有较大不同,并为白蚁的生物防治和生物质资源利用提供了资料。