发酵法制备富马酸的关键技术及其进展

随着人们对食品领域安全的关注以及石油基富马酸价格的不断攀升,利用可再生生物质原料发酵法制备富马酸备受关注。探讨了发酵法制备富马酸的关键技术问题,从菌种改造、淀粉基原料发酵、纤维质原料发酵以及非钙盐中和等工艺角度阐述了富马酸工业化生产的技术和经济可行性。     

膜反应器固定化米根霉发酵产富马酸的工艺研究

以膜反应器固定化米根霉发酵产富马酸为研究对象,以Na2CO3为中和剂,考察固定化米根霉在5L搅拌式发酵罐中的发酵特征,采用智能可视化软件(IVOS)优化发酵工艺条件。结果表明,在80g/L初始糖浓及最优工艺下,富马酸产量、生产速率及转化率分别为21.1g/L、0.25g/(L·h)和28%;采用40g/L初始糖浓及连续批次发酵工艺时,富马酸产量、生产速率及转化率最高分别为10.8 g/L、0.36g/(L·h)和27%。搅拌式反应器中,固定化米根霉的膜反应器比表面积有限,以及菌膜的空间阻隔效应对传质传氧的限制作用,显著影响了富马酸的生产强度和转化率。因此,亟需发掘新的固定化方法及反应器形式,达到既解决米根霉形态控制问题,又有助于生产性状提升的目标。     

基于国家生态足迹账户的海陆养殖产品研究

海陆养殖产品是人类蛋白质营养摄取的重要来源, 而生态足迹是评价评估人类在获取蛋白质对地球生态系统和环境的影响的重要方法。本文运用国家生态足迹账户分析法核算了我国海水养殖产品和畜牧业产品2009—2014年的生态足迹及2014年的单位蛋白质生态系数。结果表明: 2009—2014年我国海水养殖产品中扇贝的人均生态足迹最高, 从0.0005 hm2增长到0.0007 hm2; 2009—2014年畜牧产品中猪肉的人均生态足迹最高, 从1.2 hm2增长到1.4 hm2; 畜牧产品的人均生态足迹普遍高于海水养殖产品, 畜牧产品人均所需的生物生产性面积是海水养殖产品的2000倍; 由2014年的单位蛋白质生态系数核算得知, 畜牧产品的平均单位蛋白质生态系数为0.1381 hm2•kg–1, 其中羊肉的蛋白质生态系数最高, 达到0.1595 hm2•kg–1, 海水养殖产品的平均单位蛋白质生态系数为0.0020 hm2•kg–1, 其中海水鱼的单位蛋白质系数仅为0.0004 hm2•kg–1。因而在获取同等条件的蛋白质营养供给时, 我们可以优先考虑海水养殖产品, 这样既能改善国民蛋白质营养供给结构, 又能降低生态环境的生态负荷, 同时也是我们发展海洋经济、经略海洋的节点。     

性别和发育阶段对绒毛白蜡光合特征及叶功能性状的影响

雌雄异株植物资源分配模式上往往表现出显著的性别二态性,但在叶片光合及功能性状上是否有差异目前仍未有定论,且与发育阶段的关系尚不明确。阐明上述问题,能够进一步了解雌雄异株植物的生理生态特征,并为理解性别对性二态植物生长发育的影响机制提供理论依据。以雌雄异株绒毛白蜡(Fraxinus velutina Torr.)为研究对象,针对不同发育阶段不同性别植株进行光合特征及叶功能性状测定,采用双因素方差分析了不同发育阶段下雌雄植株光合能力及叶功能性状的性别间差异,采用Pearson检验了雌雄植株各叶功能性状之间的相关性,并采用标准化主轴分析(Standardized major axis regression, SMA)分析不同性别植株净光合速率与叶功能性状的相关性。结果表明性别和发育阶段显著影响植物个体的光合能力和叶功能性状。总体而言,雄树在坐果期和果实成熟期均表现出更强的净光合速率(Pn)、更高的比叶面积(SLA)、叶绿素含量(Chl)和叶氮含量(LNC);而雌树在果实膨大期表现出更强Pn、SLA和Chl。雌雄性别内Pn与SLA、Chl和LNC间均呈显著正相关(P<0.05),雄树的S...     

辐射诱发唐菖蒲复色花突变体的AFLP分析

以唐菖蒲品种'新秀'的种球为材料,经不同剂量50Co γ射线诱变后,进行生物学性状观察,并以'新秀'为对照.用AFLP分子标记对突变体进行多态性分析.结果显示,(1)诱变后代出现了广泛变异,并从75 GY剂量组M:代中选出了花瓣呈粉白相间的复色花突变体.(2)突变体的大多数引物扩增产物带型与对照带型差异显著;64种引物中50对引物检测出DNA分子的多态性,产生1 600条清晰谱带,多态性位点112个,多态性13.08%,相似性系数为93%.差异片段主要集中于100～700 bp之间.研究表明,复色花突变体和对照之间的差异与遗传物质的改变相关,其中一些可能与花色形成基因有关.     

根霉菌利用木质纤维素发酵生产有机酸的研究进展*

木质纤维素是世界上储量最丰富、最廉价的可再生生物质资源,利用木质纤维素发酵生产有机酸具有重大的经济效益及社会效益。为发掘影响木质纤维素利用的关键因素,对根霉菌的木糖代谢途径以及利用木质纤维素发酵生产乳酸、富马酸等重要有机酸的生产方式、发酵策略等进行了阐述,指出针对木糖的转化率是制约木质纤维素高效利用的瓶颈。     

米根霉ME—F12发酵产富马酸的菌体形态控制

丝状真菌发酵体系中菌体形态对产量有着重要影响。考察富马酸产生菌Rhizopus oryzae ME—F12种子培养过程中不同pH条件、孢子悬浮液密度以及CaCl2添加量对其形态的影响。结果表明,当控制种子培养液pH2．3～2．7、接种孢子的终密度为1．5×10^8～3．0×10^8／L和添加0．5g／LCaCl2时,培养可获得直径约为0．65mm光滑规整茵球,后继的产酸发酵中富马酸量高达58．9g／L。正交实验表明,pH是影响菌球形成的最主要因素,孢子液密度主要影响菌体生物量,而CaCl2则是菌球表面光滑度的主要影响因素。     

生物酶降解真菌毒素的研究进展

真菌毒素是真菌在其生长代谢中产生的一种次级代谢物,已成为食品和饲料行业中广泛存在的污染源。降解真菌毒素是食品工业和农业中的一个重要课题。随着生物技术的发展,生物脱毒逐渐取代传统的物理、化学脱毒成为了真菌毒素降解的主流方法。目前,已经有很多的微生物被证实能够降解一些真菌毒素。本文中,笔者将针对一些常见的真菌毒素进行总结归纳,对其特征进行概述,并列举其相应的生物降解方法。另外,总结了一些与真菌毒素相关的新的酶或微生物,并对一些新的技术(如蛋白质工程等)在真菌毒素降解中的应用进行讨论。     

J亚群禽白血病病毒跨膜蛋白gp37基因克隆与表达

禽白血病病毒(ALV)跨膜蛋白(TM)在病毒-细胞融合过程中起关键作用,其蛋白内部存在的许多高度保守序列有可能成为抗病毒的重要靶点。对TM结构和功能的深入研究将为抗禽白血病病毒乃至其它反转录病毒相关制剂的研制提供科学的理论基础。本研究通过PCR从本实验室分离的ALV-J山东汶上毒株获得表达TM的gp37基因,克隆连接pMD18-T载体并测序,从已构建的质粒pMD18-T-gp37中酶切回收gp37基因,构建重组转移载体pFastBacHTb-gp37。利用昆虫杆状病毒表达系统对gp37基因进行表达,通过间接免疫荧光和Western blot检测gp37基因表达产物,间接免疫荧光显示,重组杆状病毒感染的sf9细胞呈现明显的强阳性反应;Western blot分析,重组病毒感染的sf9细胞蛋白显示出约21kD的阳性条带。结果表明,gp37基因在sf9细胞内表达成功。     

丝状真菌形态控制及其在发酵过程优化中的应用

丝状真菌广泛用于发酵产业,在液体深层发酵过程中,其生长形态与产物种类及产量间存在重要关联,成为发酵过程调控的热点。采用数学模型解释丝状真菌的形态发育与调控机制,是近年来工程学界颇为关注的研究手段。本文结合自己的工作着重解释丝状真菌各种生长形态的生长机理及形态发育的数学描述方式,以及如何采用数学模型描述丝状真菌发酵过程中产物、形态及环境的关联,最终实现形态的控制,完成生物发酵过程优化。具体包括:1)丝状真菌的生长机制;2)形态发育数学模型在发酵过程优化中的应用;3)控制丝状真菌形态的策略。