餐厨垃圾高温好氧生物减量菌种的筛选及特性

【背景】随着餐厨垃圾产生量的逐步提高,如何实现其快速降解,成为餐厨垃圾处理亟待解决的问题。餐厨垃圾的高温好氧生物减量技术是一种可以快速降解餐厨垃圾的有效方法。【目的】筛选能够适应餐厨垃圾环境且具有高效降解餐厨垃圾中有机物能力的菌株,以提高餐厨垃圾的降解效率和减量效果。【方法】采用温度梯度耐受性实验和餐厨垃圾浸出液高油高盐耐受性实验进行菌种初筛,并利用产酶培养基复筛及餐厨垃圾生物减量实验验证。【结果】通过初筛、复筛和功能验证,最终获得4株生物减量效果优良的菌株N3-1、C7、N3-3和G6-1,其对餐厨垃圾挥发性固体(volatile solid,VS)的降解率分别为36.95%、33.23%、32.83%和31.91%,是对照组的3.02、2.71、2.68和2.61倍。经鉴定,这4株菌分别属于热嗜油地芽孢杆菌(Geobacillus thermoleovorans)、史氏芽孢杆菌(Bacillus smithii)、热解木糖地芽孢杆菌(Geobacillus caldoxylosilyticus)和立陶宛地芽孢杆菌(Geobacillus lituanicus)。【结论】筛选出的4株菌均具有较强的餐厨垃圾原料适应性和高效的生物降解能力,为开发餐厨垃圾高温好氧复合菌剂奠定了基础,并为实现餐厨垃圾减量化、无害化处理和资源化利用提供了技术支持。     

大肠杆菌突变株高密度生长的多因素分析

【背景】pBHR68是表达聚-3-羟基丁酸酯(Poly-3-Hydroxybutyrate,PHB)合成基因簇的高拷贝质粒,大肠杆菌K-12突变菌株S17-3在携带该质粒时生长密度高,耐低p H且在低pH条件下生长时高产可拉酸(Colanic Acid,CA)。【目的】系统探究与菌种(大肠杆菌S17-3)及质粒(pBHR68)相关的高密度生长现象的分子机理,提示PHB和CA合成代谢与高密度生长的偶联机制。【方法】解析质粒的构成、CA合成途径基因组成对高密度生长现象的影响;利用全基因组同比分析寻找可能的关键突变基因;开展转录组学分析,筛查大肠杆菌S17-3及其转化子在不同培养方式中的转录组数据,通过基因敲除实现基因功能及细胞生长状态的验证。【结果】大肠杆菌S17-3的高密度生长菌与PHB合成的操纵子的过表达以及rhsA的多位点突变相关,RcsA是CA合成与高密度生长中碳代谢流调控的关键调控蛋白。在低pH培养时,敲除可拉酸合成的关键糖基转移酶导致生物量提升;此外,大肠杆菌S17-3/pBHR68的高密度生长还可能与乳糖操纵子异常的转录调控相关,lacZ突变株高密度生长特性消失,而且无法合成可拉酸。【结论】研究分析了引起大肠杆菌S17-3高密度生长的多种因素,为大肠杆菌提高生长密度现象的进一步分析提供了重要线索,也为利用大肠杆菌S17-3的优异生理特性将其改造为寡糖合成的底盘细胞奠定了研究基础。     

改性谷朊粉在新型水性涂料中的应用研究

研究了谷朊粉的酸法改性及其在新型水性涂料中的应用.改性谷朊粉除具有优良的粘结性、流动性和流平性外,还提高了与涂料乳液的相容性,解决了谷朊粉原胶在涂料使用过程中的开裂严重,使得涂料具有更优的流平性和涂膜外观.     

小球藻联产油脂和虾青素的基元模式分析

构建了包含虾青素合成途径的小球藻代谢网络模型,集成文献报道同位素标定的小球藻代谢通量数据,估算了胞内代谢通量分布。在正常和缺氮培养条件下,虾青素的代谢通量分别为0.38和0.35。计算得到基元模式共640条,通过最大熵原理算法求取了正常培养和缺氮培养条件下的基元模式概率。存在4条关键基元模式,在2种培养条件下,其基元模式概率之和分别为60.95%和77.53%。虾青素的最大理论合成产率为11.27%,但是这4条关键基元模式并不包括虾青素的合成反应。     

奶牛粪酸臭成分降解过程中的微生物群落变化

【目的】研究可降解成年泌乳奶牛粪中主要酸臭物的微生物群落的组成及动态变化。【方法】利用牛粪堆肥环境中的微生物进行了发酵优化、菌种驯化以及酸臭有机物降解规律的研究,结合r DNA高通量测序技术对有益微生物的组成及相对生物量进行了分析。【结果】实验发现,奶牛排泄物中的臭味来源主要为短链有机酸,堆肥自然环境中的微生物可以有效地对有机酸等污染物进行去除,经从低到高浓度的有机酸臭物(W/V,0.1%–0.2%)驯化发酵后,培养物中原核微生物以芽孢杆菌居多,而真核微生物主要由红曲霉及粉状毕赤酵母组成。【结论】进一步推测这几种微生物是耐受并降解有机酸臭物的优势微生物,可以应用于奶牛养殖过程中酸臭排泄物的生物控制。     

1,4—二取代酰氨基硫脲类化合物(DATCDs)的植物生理效应与应用研究——Ⅴ.DATCD-A对离体黄瓜子叶扩张及核酸代谢的影响

本实验以离体黄瓜子叶为材料,研究了 DATCD—A 对子叶扩张及核酸代谢的影响。结果表明,DATCD—A 可显著地促进离体黄化子叶扩张,使其鲜重明显增加;并且在处理后期逐渐提高子叶干重。在离体子叶扩张变绿的过程中,DATCD—A 促进离体黄化子叶 RNA、DNA 含量和 DNA/RNA 比率明显上升,且 RNA 的增加发生在 DNA 合成增加之前。凝胶电泳证明,RNA 的增加主要是25s 和18s 的 rRNA。     

1398中性蛋白酶的色谱柱纯化与分子鉴定

1398食品级蛋白酶是一种由枯草芽胞杆菌1398发酵产生的用于食品加工处理的中性蛋白酶。目前国内生产工艺制取的固体酶制剂存在菌体未分离、产品颜色深、酸臭味大等缺点。本文以开发无色无臭的液体蛋白酶制剂为目的,对蛋白酶的发酵后提取、纯化工艺等进行了深入研究,分别考察了离子交换树脂层析和工业级大孔树脂对发酵液中1398中性蛋白酶的分离纯化效果,对纯化后的蛋白酶进行了Maldi-Tof质谱分析,并对编码该蛋白酶的基因进行了测序和序列分析,为进一步利用基因工程重组技术生产该蛋白酶奠定了研究基础。     

拜氏梭菌Clostridium beijerinckii NCIMB 8052发酵玉米皮生产丁醇

玉米皮作为玉米淀粉加工的副产物,是一种可用于生产液体燃料的潜在廉价优质的生物质资源。本文以玉米皮为原料,对拜氏梭菌发酵生产丁醇进行了研究。实验结果表明,玉米皮首先在最优的预处理温度140℃下使用0.5%硫酸水溶液以固液比1∶8处理20 min,再添加200 IU/g底物糖化酶、1.0 IU/g底物木聚糖酶进行酶解,可以使原料中的淀粉和半纤维素转化为可发酵糖,此时水解液中的总糖浓度为50.46 g/L。然后使用1.0%的活性炭对水解液进行脱毒处理以去除发酵抑制物,再进行丁醇发酵,丁醇产量为9.72 g/L,总溶剂产量可达14.09 g/L,糖醇转化率为35.1%。上述研究结果证明玉米皮作为一种粮食加工废弃物用于液体燃料丁醇的生产在技术上是完全可行的。     

我国生物丁醇分离提取技术研究进展

本文概述了目前国内外生物丁醇生产体系中的分离提取技术,包括液液萃取、气提、吸附、精馏和渗透汽化技术等的应用研究现状,详细阐述了上述几种方法在分离提取生物丁醇方面的优势与不足,对各类方法的分离特性和效果进行了比较,并展望了生物丁醇分离提取技术的发展前景。     

丁醇基因在大肠杆菌中表达的现状与展望

随着化石能源过度开采带来的能源短缺与环境恶化,丁醇凭借着其优越的理化性质成为了最具潜力的绿色燃料之一。近几年微生物在生物能源生产研究中受到广泛关注,主要集中在梭菌丁醇合成途径的异源表达。目前利用大肠杆菌产丁醇的产量已经接近产丁醇的天然菌株的产量。然而,大肠杆菌产丁醇仍存在很多限制性因素。主要从乙酰辅酶A依赖途径评述大肠杆菌生产丁醇的限制因素,并讨论提高丁醇产量需要解决的问题。