自絮凝颗粒酵母乙醇连续发酵耦合废液全循环工艺的研究

在以CO2为驱动力的单级悬浮床生物反应器中,进行了自絮凝颗粒酵母乙醇连续发酵耦合废液全循环实验研究。以双酶法制备的玉米粉糖化液为底物,系统连续运行了28 d,每隔5 d将收集到的发酵液集中精馏处理,得到的废糟液直接用于玉米粉调浆制糖。实验数据表明,在稀释率为0.05 h-1条件下,发酵液中乙醇、残还原糖、残总糖质量浓度基本稳定,其平均值为82.97,30.02和40.87 g.L-1。对废液循环工艺过程中,发酵液中的8种高沸点有机酸进行了定量分析,发现发酵液中仅丙酮酸有明显积累,并最终在0.1~0.3 mol.L-1范围内波动。实验结果表明:系统中存在的高沸点副产物不对乙醇发酵产生明显抑制作用,乙醇连续发酵能够在废液全循环条件下良好运行。     

植物耐铝的生理机制

就植物本身的解除铝毒生理机制、铝毒与膜整合阴离子通道、铝毒与有机酸代谢相关酶、转基因与植物耐铝性的提高、耐铝基因的QTL以及参与铝毒响应的信号转导机制的研究进展作介绍。     

嗜热子囊菌利用短链有机酸生产角质酶

以嗜热子囊菌(Thermobifida fusca WSH03-11)发酵生产角质酶为模型,研究微生物利用市政污泥厌氧酸化所产短链有机酸为碳源发酵生产高附加值产品的可能。发现：(1)以丁酸、丙酸和乙酸为碳源时,有机酸和氮元素浓度分别为8.0 g/L和1.5 g/L有利于角质酶的生产;而以乳酸为碳源时,最适有机酸和氮源浓度分别为3.0 g/L和1.0 g/L;(2)改变诱导物角质的浓度,以丁酸、丙酸、乙酸和乳酸为碳源,分别比优化前提高了31.0%、13.3%、43.8%和73.2%;(3)在四种有机酸中,T. fusca WSH03-11利用乙酸的速率最快,平均比消耗速率是丙酸的1.3倍,丁酸的2.0倍及乳酸的2.2倍;以丁酸为碳源时的酶活(52.4 U/mL)是乳酸的1.7倍、乙酸的2.5倍和丙酸的3.2倍;角质酶对乳酸的得率(12.70 u/mg)分别是丁酸的1.4倍、丙酸的3.0倍和乙酸的3.8倍;(4)以混合酸为碳源生产角质酶,T. fusca WSH03-11优先利用乙酸,而对丁酸的利用受到抑制。进一步研究发现,混合酸中0.5 g/L的乙酸将导致丁酸的消耗量降低66.7%。这是首次利用混合酸作碳源发酵生产角质酶的研究报道。这一研究结果进一步确证了利用市政污泥厌氧酸化所产有机酸为碳源发酵生产高附加值产品的可行性,为以廉价碳源生产角质酶奠定了良好的基础。     

植物根系有机酸的分泌和解铝毒作用

对植物有机酸的解铝毒作用及释放机制,尤其是对铝刺激的阴离子通道的研究进展作了介绍.     

微量热法研究板蓝根中四种有机酸对微生物生长代谢的影响

微量热法研究传统中药板蓝根中四种有机酸对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和痢疾杆菌生长代谢的影响。得到加药与不加药时大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和痢疾杆菌生长代谢的“效-时”曲线, 以生长速率常数(k1, k2)、最大产热功率(Pm)和最大达峰时间(tm)等热力学参数来评价四种有机酸对微生物生长代谢抑制的强度和程度。四种有机酸抗微生物活性作用的顺序为: 丁香酸>邻氨基苯甲酸>水杨酸>苯甲酸, 其中苯甲酸对金黄色葡萄球菌和痢疾杆菌的生长代谢具有促进作用。本研究对板蓝根的进一步研究提供了基础和依据。     

AHA1转基因拟南芥的抗铝性生理解析

AHA1基因是植物体内编码质膜H⁺ATPase的一个重要基因,参与植物的生长发育与抗逆胁迫反应.本文以AHA1转基因型及其野生型拟南芥为材料,研究了铝胁迫对拟南芥养分吸收、抗氧化胁迫和有机酸分泌的影响.结果表明：Al降低了拟南芥根系对N、K、Ca和Mg的吸收,但增加了根系对P的吸收,且AHA1转基因型拟南芥比野生型积累更多的P和较少的Al.铝胁迫诱导拟南芥抗氧化酶SOD和POD活性增加,转基因型与野生型之间没有明显差异.Al对拟南芥有机酸分泌具有明显的诱导作用,且AHA1转基因型分泌较多的有机酸.质膜H⁺ATPase的活性抑制剂钒酸盐对拟南芥有机酸分泌具有明显的抑制作用;而Zn²⁺、Mg²⁺可促进Al对拟南芥有机酸分泌的诱导,并部分恢复钒酸盐的抑制效应.说明AHA1基因通过增加拟南芥根系对P的吸收以及有机酸分泌,提高了植物的抗铝性.     

有机酸类化感物质对甜瓜的化感效应

以甜瓜种质“新银辉”为材料,用苹果酸、柠檬酸、对羟基苯甲酸、肉桂酸、阿魏酸、水杨酸和香豆酸等7种有机酸类化感物质处理甜瓜种子和幼苗,探讨其对甜瓜的化感效应及作用机理.结果表明:苹果酸可以促进甜瓜种子发芽和幼苗胚根生长,抑制植株鲜重增加和胚轴生长;柠檬酸促进发芽,对羟基苯甲酸和肉桂酸抑制发芽,但三者均抑制胚根生长,且对鲜重和胚轴生长表现为低促高抑效应,高浓度肉桂酸对种子发芽和胚轴生长的抑制效应最强,可能是甜瓜重要的化感物质;阿魏酸和香豆酸对发芽表现为低促高抑效应,抑制鲜重、胚根和胚轴生长;水杨酸对发芽和胚轴生长表现为低促高抑效应、抑制鲜重和胚根生长.7种有机酸处理后过氧化物酶活性均增强,有机酸类物质对甜瓜的化感效应可能和其体内的过氧化氢水平有较高的相关性;苹果酸、肉桂酸、对羟基苯甲酸和水杨酸处理后甜瓜幼苗体内超氧化物歧化酶的活性基本呈下降趋势,柠檬酸、阿魏酸和香豆酸则表现为低促高抑效应;过氧化物酶活性变化较复杂,但基本随处理浓度升高而上升;丙二醛含量大多低于对照.     

盐析萃取生物基化学品的研究进展

廉价生物质的生物炼制研究主要集中在菌种和发酵方面,对下游分离研究较少。廉价生物质资源的利用导致发酵液中引入更多杂质,成分较单糖发酵更复杂,致使生物基化学品的下游分离过程成为其工业化生产亟需解决的关键问题。文中介绍了一种基于两相分配差异分离亲水性生物基化学品的盐析萃取技术及其在生物基化学品分离方面的应用,重点阐述了短链醇和盐对双水相形成的影响,并对1,3-丙二醇、2,3-丁二醇、乙偶姻、乳酸等的盐析萃取研究进展进行了总结和展望。盐析萃取技术可有效地回收发酵液中的小分子亲水性产品,同时除去大多数的杂质 (细胞和蛋白质等),在生物基化学品的分离过程中将是一种有前景的分离技术。     

不同梨品种果实有机酸含量变化与相关酶活性的研究

以梨品种‘鸭梨’、‘茌梨’和‘八里香’为试材,对不同品种果实有机酸积累及相关酶活性随发育的动态变化特征进行分析比较,探讨果实有机酸含量与相关酶活性的关系。结果表明:(1)梨果实发育过程中有机酸含量呈逐渐下降趋势,果实成熟时的总有机酸含量以‘茌梨’最高,‘鸭梨’次之,‘八里香’最低,且3品种间总酸含量差异显著。(2)果实发育后期,‘鸭梨’、‘茌梨’和‘八里香’的柠檬酸含量几乎相同,而苹果酸的含量差异显著,说明苹果酸是引起品种间总酸含量差异的主要因素。(3)在苹果酸代谢中,不同品种间NADP-ME酶活性在果实发育后期差异显著,而NAD-MDH和PEPC酶活性无显著差异,表明NADP-ME酶是引起‘鸭梨’、‘茌梨’和‘八里香’成熟果实苹果酸含量差异的主要原因。(4)不同品种的柠檬酸代谢酶CS、Cyt-ACO、Mit-ACO和NAD-IDH的活性变化趋势一致,且成熟时无显著差异,表明它们不是引起梨果实酸含量差异的主要原因。(5)梨果实发育过程中有机酸含量与相关代谢酶活性的相关性分析表明,苹果酸和柠檬酸代谢酶共同影响梨果实的酸含量水平。     

生殖道中具有抑菌活性乳酸菌的分离筛选及其抑菌物质分析

目的 从阴道炎患者的棉拭子样本中分离筛选具有抗菌活性乳酸菌,为研究对细菌性阴道炎具有确实疗效的微生态制剂提供理论与菌种保证.方法 应用纯培养技术及双层平板法从阴道样品中分离筛选具有较好抑菌活性的乳酸菌.通过有机酸排除试验、过氧化氢排除试验和蛋白类抑菌物质排除试验对具有较好抑菌活性菌株的主要抑菌物质分析,并通过PCR反应对是否具有细菌素相关基因进行鉴定.结果 从7个棉拭子样本中共分离得到26株乳酸菌,其中有6株呈现抑菌活性.K4M2、K4M5、K4M6和K4M8菌株的主要抗菌物质为有机酸.而K4M9、K4M10两株植物乳杆菌的主要抗菌物质除有机酸外,尚可以产生细菌素.病原菌拮抗试验结果表明,这两株菌株的混合培养上清对具有较好的抑菌效果.结论 K4M9、K4M10菌株有望作为微生态制剂用于细菌性阴道炎的临床防治.