多级逆流工艺促进城市污泥厌氧发酵生产挥发性脂肪酸

采用一种新型的厌氧发酵工艺——多级逆流发酵工艺对城市污泥进行厌氧发酵, 实现高效产挥发性脂肪酸的目的。结果表明, 实验条件下应用多级逆流发酵工艺, 挥发性脂肪酸浓度与产率分别达到(10.5±0.5) g/L和0.20 gVFAs/ gVS, 与普通厌氧发酵工艺相比, 分别提高了31%和54%。此外, 在多级逆流工艺中, 底物有机质去除率可达50%, 较普通厌氧发酵提高了37%。进一步分析多级逆流工艺产酸的机制, 发现产酸效率的提高在于降低了发酵产物对厌氧产酸细菌的抑制效应, 并且工艺的VFAs产率以及有机质去除率分别取决于第一级和第三级厌氧发酵过程。因此, 城市污泥采用多级逆流工艺厌氧发酵不仅能够有效促进挥发性脂肪酸的生成, 而且能够较大程度上提高污泥中有机质的去除率。     

过氧化氢胁迫促进产朊假丝酵母合成谷胱甘肽

谷胱甘肽(GSH)在生物细胞抵御外界环境条件的刺激和胁迫时起到非常重要的作用。考察了不同时间不同浓度过氧化氢胁迫和过氧化氢连续胁迫对产朊假丝酵母合成GSH的影响, 发现低浓度过氧化氢的连续胁迫对GSH的合成有明显促进作用。进一步在发酵罐上应用了低浓度过氧化氢(36 mmol/L)持续胁迫策略, 最终GSH产量为922 mg/L, 胞内GSH含量为1.64%, 比对照分别提高了7%和35%。     

重组毕赤酵母高密度发酵生产碱性果胶酶的策略

重组Pichia pastoris GS115表达碱性果胶酶的诱导阶段, 最佳初始菌体浓度和甲醇诱导浓度分别为122 g/L和20 g/L, 两者之间最佳比值范围是0.16~0.20 g/g (甲醇/菌体浓度). 在此基础上通过生长阶段甘油的指数流加, 以及诱导阶段基于甲醇比消耗速率和溶氧等参数进行甲醇流加的方式, 将甲醇与菌体浓度比例控制在0.171~0.195 g/g之间. 此时, 酶活达到430 u/mL, 生产强度为4.34 u/mL/h, 实现了碱性果胶酶高效生产。     

补料方式对酵母菌生产谷胱甘肽的影响

比较了酵母菌发酵生产谷胱甘肽（GSH）的几种补料分批培养方式。实验发现补料可以明显地促进酵母菌的生长和谷胱甘肽的合成,同时还发现不同的补料方式对发酵液中的菌体浓度和GSH浓度有不同的影响。采用指数流加方式可获得极高的菌体浓度,但菌体中的GSH浓度较低;而采用恒－pH补料分批培养既可以达到较高菌体浓度,菌体中又含有较高的GSH含量,因此,其总的GSH产量最高,可达到977.8mg/L。     

温度对谷胱甘肽分批发酵的影响及动力学模型

研究了24～32℃范围内产朊假丝酵母生产谷胱甘肽的分批发酵过程,发现较高温度对细胞生长有促进作用,而较低温度则更有利于谷胱甘肽产量的提高。应用改进的Logistic和LuedekingPiret方程分别对细胞生长动力学和谷胱甘肽合成动力学进行了模拟,得到不同温度下各种动力学参数。在此基础上,进一步研究了温度同细胞生长动力学参数之间的内在联系,得到谷胱甘肽分批发酵过程中细胞浓度的变化同温度以及底物浓度之间的一般关系式：dX-dt＝［0.0224(T+1.7)］2X(1-X/X_max)1+S｛8.26×10.6×exp［-31477/R/(T+273)］｝。验证实验结果表明,该模型具有很好的适用性。     

溶氧及pH对产朊假丝酵母分批发酵生产谷胱甘肽的影响

在7 L发酵罐中研究了溶氧和pH对产朊假丝酵母分批发酵生产谷胱甘肽的影响。结果表明,当葡萄糖浓度为30 g/L且通气量控制在5 L/min时,搅拌转速达到300 r/min即可满足细胞生长和谷胱甘肽合成对溶解氧的需求。不同pH控制方式对谷胱甘肽分批发酵的影响有较大差异。不控制pH时,细胞干重和谷胱甘肽产量比控制pH为55的发酵分别低27%和95%,且有50%的谷胱甘肽向胞外渗漏。研究了将pH控制在4.0、4.5、5.0、5.5、6.0和6.5的谷胱甘肽分批发酵过程,发现在pH 5.5时谷胱甘肽总产量最高。用前期研究建立的动力学模型模拟了不同pH (4.0～6.5)下的分批发酵过程,并从动力学角度解释了pH对细胞生长和谷胱甘肽合成的影响。     

碳酸钙促进丙酮酸发酵过程中α-酮戊二酸的形成

在多重维生素营养缺陷型菌株光滑球拟酵母CCTCC M202019发酵生产丙酮酸的摇瓶和发酵罐实验中发现,CaCO₃的添加对发酵液中α-酮戊二酸（α-KG）的积累有重要影响。在维生素浓度不变且供氧充分的前提下,延迟CaCO₃添加时间可明显抑制α-KG的产生,并提高丙酮酸与α-KG的碳摩尔比(C_PYR/C_αKG);而增加培养基中的CaCO₃浓度会导致αKG积累的增加。用不同物质调节发酵液中pH的实验证实：在丙酮酸发酵过程中, Ca²⁺对αKG的积累起主要作用,CO₃^2-起辅助作用,两者对α-KG的积累具有协同效应。维持培养基中CaCO₃浓度不变,改变培养基中硫胺素的浓度,对αKG的积累,特别是对C_PYR/C_α-KG值没有影响;而增加培养基中生物素的浓度,则导致αKG的浓度不断上升且C_PYR/C_α-KG值不断下降。当有Ca2+存在时,胞内丙酮酸羧化酶的活性最高可提高40%,而丙酮酸脱氢酶系的活性没有明显变化。结果表明,丙酮酸发酵过程中α-KG的形成是由于CaCO₃促进了丙酮酸羧化反应,其中Ca²⁺可显著提高丙酮酸羧化酶的活性,而CO₃^2-则有可能作为丙酮酸羧化反应的底物。     

营养条件和流加发酵对放射型根瘤菌(Rhizobium radiobacter)产辅酶Q10的影响

利用放射型根瘤菌WSH2 6 0 1(RhizobiumradiobacterWSH2 6 0 1)重点考察了葡萄糖、蔗糖、玉米浆和蛋白胨、添加物以及流加发酵对细胞生长和产辅酶Q1 0 的影响 ,结果表明 ,葡萄糖和蔗糖适合于生产辅酶Q1 0 的最佳浓度分别为 30g L和 40g L ;辅酶Q1 0 发酵时玉米浆和蛋白胨的最适浓度分别为 11g L和 16g L ;添加蕃茄汁、玉米浆能提高发酵液的生物量 ,玉米浆、异戊醇、L 甲硫氨基酸等能促进辅酶Q1 0 的积累 ;与分批发酵相比 ,在 7L罐上流加蔗糖其细胞生物量 (DCW)和辅酶Q1 0 积累量增加 ,若在流加蔗糖的同时流加适当浓度的玉米浆能显著提高辅酶Q1 0 的产量 ,最大产量达到 5 2 .4mg L ;最大生物量 (DCW)和胞内辅酶Q1 0 含量 (C B值 )分别达到 2 6 .4g L和 2 .38mg g DCW ,比不流加的分批发酵分别提高 5 3 %和 33% ,比只流加蔗糖分别提高 2 4%和 2 6 %。     

内源性活性氧水平及锰型超氧化物歧化酶的表达与胃癌细胞分化、增殖相关

检测了不同分化的胃癌细胞株内MnSOD基因的表达及胞内活性氧限（ROS)的水平。同时通过基因转染观察上调或下调MnSOD基因表达对SGC790l胃癌细胞胞内ROS水平及增殖能力的影响。用电穿孔法将人反义和正义MnSOD cDNA真核表达载体pHβA—SOD(-)／pHβA—SOD（ )转入790l细胞,用含G418的RPMIl640培养基筛选稳定表达克隆。然后用RT-PCR鉴定MnDSOD基因的表达。同时用RT-PCR方法检测正常胃粘膜组织及MKN-28、SGC790l、BGC823、HGC-27四株高、中、低、未分化胃癌细胞株内的MnSoD的mRNA表达。利用DCFH-DA荧光染色方法检测不同分化胃癌细胞株及790l转染细胞株内的ROS水平。四唑蓝比色法(MTT)绘制MKN-28、SGC790l、BGC823、HGC-27四株不同分化胃癌细胞及正义、反义、空载MnSOD转染790l细胞的生长曲线。发现不同分化胃癌细胞内的MnSOD普遍呈低表达且与分化程度平行,不同分化胃癌细胞株胞内ROS水平随着MnSOD表达的下调逐步上升,细胞增殖加快。较之MnSOD空载790l,正义、反义MnSOD转染的790l细胞中该基因的表达出现明显上调及下调,胞内ROS水平较对照细胞也相应有显著降低和升高。正义株增殖受抑,反义株增殖加快。表明胃癌细胞内MnSOD的表达与肿瘤的分化程度呈负相关。可通过改变胞内RoS水平改变MnSOD基因的表达,从而调节胃癌细胞的生长。     

传统大豆发酵食品中大豆异黄酮的生理保健机能的研究进展

大豆异黄酮属于黄酮类化合物,是一类具有重要生物活性的化合物,在大豆和传统大豆发酵食品中含量丰富。近年来研究发现大豆异黄酮在预防癌症、骨质疏松症、心血管疾病和改善妇女更年期综合症等方面具有广泛的生理活性,因此引起了国内外学者的广泛关注。大豆异黄酮的研究,不仅为功能性大豆制品的开发提供理论基础,也为人们合理的膳食提供参考。综述近年来国内外对大豆异黄酮生理保健机能的研究进展。