酪丁酸梭菌清除饲料中玉米赤霉烯酮的能力

研究酪丁酸梭菌吸附清除饲料中玉米赤霉烯酮的能力,为其在农作物饲料中的脱毒作用奠定基础。首先通过单因素实验确定初始菌质量浓度、pH、温度和时间的影响,并探究热、酸处理后的菌株清除玉米赤霉烯酮的能力,再采用微生物适应性进化方法驯化酪丁酸梭菌,以提高其脱毒效果。结果表明:当初始质量浓度为1.0×10~(11)个/mL的原始菌悬于pH 4.0的培养基,37℃孵育24 h时,对玉米赤霉烯酮毒素的清除效果分别为活菌组31.9%、热处理组44.2%、酸处理组50.2%,说明原始菌对玉米赤霉烯酮具有一定的清除能力。而驯化后的菌株经过热、酸处理,经验证当菌体密度为1.0×10~(11)个/mL时,酸处理后的驯化菌株对毒素的吸附效果最好,吸附率可达98.5%,有望被运用于实际生产中,从而减少饲料中的毒素含量,有利于家禽体内毒素的清除,降低毒素积累。     

“互联网+”发酵工程实操与虚拟仿真中试实验室平台的建设与探索

发酵工程是理工科高校生物工程学科领域的核心课程之一,是一门应用性、实践性极强的专业课程。该课程传统的实践模式已无法满足当前高校对大学生工程素质教育的需求。随着信息技术、自控技术的飞速发展,多层次、跨学科的“互联网+”教学已成为现今高等教育人才培养的新模式。本文中的发酵工程实操与虚拟仿真中试实验室平台以工程学为技术手段,通过“互联网+”将虚拟现实(virtual reality,VR)技术、信息自动化控制技术、数据库与发酵过程控制有机地结合在一起,构建一个“虚实”结合的“多维”工程中试实验室平台,并以此作为抓手开展食品发酵技能训练课程工程素质教育教学的创新与探索。初步建设成果与前期教学效果表明,该实验室平台的建设对发酵工程及相关专业学生的实践动手能力有明显的提高,为后期建设积累了宝贵的经验及大量有价值的工程实训数据。     

内蒙古土地利用变化对生态系统防风固沙功能的影响

土壤风蚀是内蒙古的严重环境问题之一。在对内蒙古2000年到2010年的土地利用变化特征进行分析的基础上,分析了内蒙古土地利用变化的主要特征,以RWEQ模型估算了内蒙古2000年和2010年的固沙物质量,采用空间统计分析评估了固沙功能对土地利用变化的响应,结果表明:(1)2000—2010年土地利用变化以城镇高速发展、草地和湿地面积锐减、林地灌丛有所恢复以及荒漠环境改善为主要特征。(2)2000—2010的十年间内蒙古固沙物质总量增长了17.75%,草地总面积虽有所降低,但是部分区域草地覆盖度的上升增强了草地固沙能力,而林地的固沙物质量则由于农田、草地改为林地的短期内地表保护力的下降而有所降低。(3)十年间农田退耕还草、荒漠环境的改善、草地质量提高等土地利用变化方式有益于生态环境质量的提高,使生态防风固沙功能得以增强,造成固沙物质量提高了约0.25亿t。(4)农田开垦、城镇发展、荒漠化发展、湿地萎缩以及草地的退化等土地利用变化会使生态环境质量降低,生态系统防风固沙功能下降,累计造成的固沙物质量的减少总量约为0.19亿t。从十年间综合来看,内蒙古的土地利用变化对区域固沙功能有一定的增强作用,但是尚存在城镇发展过快、草地湿地转化压力过大、草地退化、荒漠化对固沙功能的弱化问题,需要在今后的土地利用规划和管理工作中予以改进以进一步增强区域固沙功能,构建北方地区生态安全屏障。     

内蒙古生态系统质量空间特征及其驱动力

植被作为生态系统的重要组成部分,联结着大气、水分和土壤等自然过程,其变化将直接影响该区域气候水文和土壤等状况,是区域生态系统质量变化的重要指示器。植被状况的好坏,主要通过生物量和植被覆盖度因子来表示。内蒙古自治区是我国北方生态环境问题十分严重的省份,弄清当前区域生态系统质量状况与变化及其近10年来变化的驱动因素,对分析与制定区域生态环境保护决策具有十分重要的意义。基于2000—2010年生物量和植被覆盖度,并结合地区植被区划数据,对内蒙古植被生态系统质量状况进行分析,并评估其与气候(降水、温度),人类活动(交通密度、农业发展、生态恢复工程)的相关关系,在此基础上探讨了气候和人类活动对近年来内蒙古生态系统质量变化的影响。结果表明:(1)内蒙古生态系统质量状况整体偏低,其中森林生态系统平均质量最高,灌丛、草原生态系统次之。空间分布呈明显的经度地带性,由东向西,质量逐渐降低。2000—2010年内蒙古生态系统质量总体上呈现缓慢增长趋势,但局部地区生态系统质量仍存在恶化,其中在107°E以东的草原和森林区域,生态系统质量变化十分剧烈。(2)近10年来内蒙古生态系统质量的变化与气候和人类活动的关系非常密切,其与降水、GDP1、化肥施用量、天保工程和退耕还草工程呈现明显的正相关。而与温度、道路密度和京津风沙治理工程呈现明显的负相关。其中,生态保护工程实施区域内和区域外的相关性存在显著的差异性。随着内蒙古社会经济的快速发展,人类活动对生态系统质量的影响逐渐加强,但降水仍是该地区生态系统质量的主要影响因子。(3)在内蒙古生态系统质量变化典型区域内,质量的增长主要是由于降水的增加、温度的降低、农业的发展、退耕还草工程的作用和交通发展的放缓。质量的降低则是因为降水的减少、温度的增加、农业发展缓慢和交通发展的加快所致。     

高密度发酵重组大肠杆菌产海藻糖合成酶

酶法催化是目前生产海藻糖的主要手段。本文中,笔者通过高密度发酵重组大肠杆菌产海藻糖合成酶,进而以麦芽糖为底物,催化生产海藻糖。首先根据大肠杆菌高密度发酵条件要求,在揺瓶中对基因工程菌进行了培养基、发酵条件和诱导条件的逐一优化;然后在5 L和50 L发酵罐中进行批次补料发酵的放大实验;最后采用变指数-恒pH法的策略发酵重组大肠杆菌,结果OD_(600)达到97,海藻糖合成酶酶活达到(24 000±350) U/mL,实现了海藻糖合成酶的重组大肠杆菌高密度发酵生产,极大提高了海藻糖的生产效率。     

常压室温等离子体诱变选育类胡萝卜素高产菌株及其性质研究北大核心CSCD

采用新型常压室温等离子体(Atmospheric and room temperature plasma,ARTP)诱变产类胡萝卜素菌株Deinococcus wulumuqiensis R12,通过深孔培养板进行高通量筛选,并结合菌株类胡萝卜素含量复筛获得突变菌株M1。与出发菌株相比,突变菌株M1的类胡萝卜素含量检测为612μg/g细胞干重(Dry cell weight,DCW),是出发菌株类胡萝卜素含量(212μg/g DCW)的2.8倍,且遗传性稳定;突变菌株M1类胡萝卜素的高铁离子还原能力(OD700=0.52)高于出发菌株类胡萝卜素的高铁离子还原能力(OD700=0.34),且M1的类胡萝卜素对DPPH自由基清除率为33.33%高于出发菌株类胡萝卜素的清除率(23.09%),结果显示突变菌株M1具有更强的抗氧化能力;在相同γ辐射与UV辐射剂量下突变菌株M1具有比出发菌株更高的存活率。研究表明突变菌株M1在类胡萝卜素产量、菌株抗氧化性能及抗辐射性能方面均优于出发菌株D.wulumuqiensis R12。     

一个2型糖尿病家系中新发现的线粒体DNA G7444A 突变分析

应用PCR-RFLP和测序对一个2型糖尿病家系的线粒体DNA G7444A的突变进行检测, 并分析其临床资料的特点。结果发现, 27例家系成员中, 11例母系亲属均存在线粒体DNA G7444A突变, 而配偶及父系亲属中未发现该突变。11例突变者中确诊为2型糖尿病患者5例, 糖耐量受损1例, 均表现为乳酸和血糖增高。因此, 线粒体DNA G7444A突变是该家系中糖尿病的遗传易感因素, 是导致2型糖尿病的一个新的突变位点。     

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。     

城镇化发展对呼包鄂地区生态系统服务功能的影响

城镇化是社会经济发展和现代文明的重要标志。城镇化的发展对区域生态系统产生巨大的影响,进而影响了区域生态系统为人类提供生态系统服务的能力。以呼包鄂地区为研究对象,选取防风固沙功能、土壤保持功能,运用冗余分析方法(RDA)探讨快速城镇化对生态系统服务功能的影响机制。结果表明:(1)2000—2010年,呼包鄂地区城镇化发展迅速,城镇人口、常住人口城镇化率、国内生产总值、建设用地面积分别增加83.39%、35.52%、1150.00%、51.91%;(2)防风固沙功能、土壤保持功能10年呈增强趋势,分别增加20.17%和4.39%;(3)RDA分析结果表明,温度、降雨天数、风速、常住人口城镇化率、建设用地指数是呼包鄂地区防风固沙功能变化的主要影响因素,5个因子的共同解释信息量达68.3%;其中常住人口城镇化率和建设用地指数的解释信息量较高,分别为21.5%、34.2%;(4)常住人口城镇化率与防风固沙功能、土壤保持功能呈显著正相关(P0.05),建设用地指数与防风固沙功能呈极显著负相关(P0.01)。因此,有序推进农村人口转移,提高常住人口城市化率;集约利用土地资源,抵制建设用地的无序扩张是实现呼包鄂地区生态系统与城镇可持续发展的重要途径。