葡萄糖和木糖双底物生物转化生产2,3-丁二醇和氢气的代谢计量分析

以Klebsiella pneumoniae利用葡萄糖和木糖双底物生物转化生产2,3-丁二醇和氢气过程为研究对象,对其进行代谢计量分析。分析结果显示:2,3-丁二醇和氢气相对于底物葡萄糖和木糖的质量收率依赖于还原能力NADH2氧化磷酸化的分率(δ)。当δ=27时,即在总还原能力NADH2中有27mol NADH2被氧化磷酸化,剩余部分用来产生氢气,呼吸商为14时,2,3-丁二醇和氢气的最优质量收率分别为50%和0.8%;而当δ=1,即还原能力NADH2全部被氧化磷酸化、不产生氢气,呼吸商为4时,2,3-丁二醇的质量收率为37.5%;2,3-丁二醇和氢气的质量收率与底物中葡萄糖和木糖的比值无关。而氢气的摩尔收率与底物中葡萄糖和木糖的比值相关,当底物全部是葡萄糖或木糖时,其最优摩尔收率分别为71%和60%。该分析结果为葡萄糖和木糖双底物生物转化生产2,3-丁二醇过程的实验研究奠定了理论基础。     

妊娠期糖代谢异常对新生儿出生结局的影响

目的：探讨妊娠期不同程度的糖代谢异常对胎儿发育及结局的影响。方法：前瞻性收集我院2009年1月至2010年1月分娩的糖代谢异常的331例单胎妊娠孕妇,分为糖筛查异常组69例、糖耐量异常组126例、妊娠期糖尿病（Gestaional DiabetesMellitus,GDM）组136例,并选择同期糖代谢正常的751例单胎孕妇为对照组,比较四组新生儿出生的最终结局。结果：糖筛查异常组与对照组新生儿结局差异无显著性意义（P〉0.05）;糖耐量异常组中巨大儿及新生儿窒息、早产儿的发生率与对照组差异有显著性意义（P〈0.05）;GDM组与对照组差异有显著性意义（P〈0.05）。结论：母亲妊娠期不同程度的糖代谢异常对新生儿影响不同。口服葡萄糖耐量试验（Oral Glucose Tolerance Test,OGTT）异常与GDM一样对新生儿发育及结局均有影响,可使巨大儿、新生儿窒息、早产儿的发生率增高。     

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。     

基于傅里叶变换近红外光谱实时分析1,3-丙二醇发酵过程生物量的在线监测方法

生物量是反映生物发酵过程进展的重要参数,对生物量进行实时监测可用于对发酵过程的调控优化。为克服目前主要采用的离线方法检测生物量时间滞后和人工测量误差较大等缺点,本研究针对1,3-丙二醇发酵过程设计了一个基于傅里叶变换近红外光谱实时分析技术的生物量在线监测实验平台,通过对实时采集光谱预处理以及敏感光谱段分析,应用偏最小二乘算法,建立了1,3-丙二醇发酵过程生物量变化的动态预测模型。以底物甘油浓度为60 g/L和40 g/L的发酵过程作为外部验证实验,分析得到模型的预测均方根误差分别为0.341 6和0.274 3,结果表明所建立的模型具有较好的实时预测能力,能够实现对1,3-丙二醇发酵过程中生物量的有效在线监测。     

微生物菌群发酵生产化学品的研究进展

廉价生物质资源的利用是工业生物技术领域研究的热点,复杂的成分和较多的杂质使传统的单菌发酵方式难以应对,成为产业化的关键问题。文中从微生物菌群的工业应用、微生物菌群发酵与纯种发酵的比较、微生物细胞间的相互作用等方面综述了微生物菌群发酵技术的最新研究进展,并对微生物菌群的设计和应用进行了展望。微生物菌群发酵可以充分利用廉价生物质基质、生产多个产品或减少副产物的生成,在生物基化学品和燃料的生产中将是一种有前景的发酵技术。     

一株产1，3-丙二醇的克雷伯氏菌的噬菌体生物学特性

[目的]克雷伯氏菌发酵生产1,3-丙二醇过程中发生噬菌体感染会严重影响宿主菌的生长和目标产物的生成,因此分离克雷伯氏菌噬菌体并考察其生物学特性对预防和控制噬菌体感染具有重要意义.[方法]采用敏感指示菌法及Adams双层平板法从感染噬菌体的肺炎克雷伯氏杆菌发酵液中分离得到一株噬菌体;纯化后用磷钨酸负染法电镜观察;手工法提取噬菌体核酸,酶切后琼脂糖凝胶电泳分析;同时考察了其最佳感染复数、一步生长曲线及对温度、pH、紫外线、乙醚和氯仿等理化因素的敏感性等生理特性;最后考察了噬菌体对肺炎克雷伯氏杆菌生长和发酵的影响.[结果]分离出一株肺炎克雷伯氏杆菌溶源性噬菌体,其噬菌斑为无晕环透明圆斑,直径约1.5 mm;其头部为直径约60 nm-70 nm的球体,有一长约160 nm的丝状长尾;基因组核酸能被双链DNA内切酶EcoR Ⅰ及HindⅢ切开,大小约42 kb;对高温和紫外线敏感,耐碱性而受强酸抑制,对氯仿不敏感;最佳感染复数为1,潜伏期与裂解期均为50 min,裂解量为343个;感染噬菌体的肺炎克雷伯氏杆菌的细胞生长延滞约8h,代谢流偏向乳酸途径.[结论]该噬菌体属于无包膜长尾噬菌体,能改变克雷伯氏菌发酵生产1,3-丙二醇的代谢规律,为1,3-丙二醇发酵生产过程中噬菌体感染的预防和控制研究奠定了基础.     

妊娠期糖代谢异常对新生儿出生结局的影响

目的:探讨妊娠期不同程度的糖代谢异常对胎儿发育及结局的影响。方法:前瞻性收集我院2009年1月至2010年1月分娩的糖代谢异常的331例单胎妊娠孕妇,分为糖筛查异常组69例、糖耐量异常组126例、妊娠期糖尿病(Gestaional DiabetesMellitus,GDM)组136例,并选择同期糖代谢正常的751例单胎孕妇为对照组,比较四组新生儿出生的最终结局。结果:糖筛查异常组与对照组新生儿结局差异无显著性意义(P>0.05);糖耐量异常组中巨大儿及新生儿窒息、早产儿的发生率与对照组差异有显著性意义(P<0.05);GDM组与对照组差异有显著性意义(P<0.05)。结论:母亲妊娠期不同程度的糖代谢异常对新生儿影响不同。口服葡萄糖耐量试验(Oral Glucose Tolerance Test,OGTT)异常与GDM一样对新生儿发育及结局均有影响,可使巨大儿、新生儿窒息、早产儿的发生率增高。