合成气厌氧发酵生物反应器的研究进展

对合成气厌氧发酵生物反应器的研究进展进行综述,包括生物反应器操作原理、类型、构造、应用和对发酵过程的影响等,并对其未来的发展作出展望。     

新型脱氮微生物与水体脱氮新工艺研究进展

氨氮是河流等淡水资源有机污染的主要污染指标之一。生物脱氮具有低成本、高效、无二次污染和易操作等优点,极具发展前景。重点概述了水体净化系统中新型脱氮微生物的种类及研究进展,介绍了厌氧氨氧化、短程硝化-反硝化和分段进水生物脱氮等高效节能新工艺的工艺原理。     

基因敲除在工业微生物育种方面的应用

微生物育种技术的发展先后经历了自然选育、诱变育种、杂交育种、代谢控制育种和基因工程育种5个阶段,其中基因工程育种技术中的基因敲除技术具有定位性强、经修饰和改造的基因能够随染色体DNA的复制而稳定地复制的特点,使人们可以有目的地去改造生物的遗传物质,从而达到微生物育种的目的,受到人们的广泛关注。就基因敲除技术的几种主要方法及其在改良工业生产菌株中的应用作简要介绍。     

玉米秸秆分批补料获得高还原糖浓度酶解液的条件优化

木质纤维素高浓度还原糖水解液的获得是纤维乙醇产业化发展的方向。在发酵工业领域,分批补料法是实现这一目标的重要研究途径。本研究采用分批补料法对获得高浓度玉米秸秆酶解还原糖的条件进行了优化。以稀硫酸预处理的玉米秸秆为原料,考察了液固比、补加量与补加时间对分批补料糖化的影响。结果表明,秸秆高浓度酶解液条件的初始物料为20％ (重量/体积),木聚糖酶220 U/g (底物),纤维素酶6 FPU/g (底物),果胶酶50 U/g (底物),在24 h、48 h后分批补加8％预处理后的物料,同时添加与补料量相应的木聚糖酶20 U/g (底物),纤维素酶2 FPU/g (底物),72 h后,最终糖化结果与非补料法相比,还原糖浓度从48.5 g/L提高到138.5 g/L,原料的酶解率最终达到理论值的62.5％。试验结果表明补料法可以显著提高秸秆水解液还原糖浓度。     

玉米秸秆和异Vc钠生产废液固态发酵生产高蛋白饲料研究

以玉米秸秆为原料,以麸皮和异Vc钠生产废液(WEP)为辅料进行生物蛋白饲料固态发酵研究.通过菌种配伍试验,确定了混菌发酵菌种为白地霉、产朊假丝酵母和枯草芽孢杆菌.在此基础上通过单因素优化试验确定了秸秆蛋白饲料的最优发酵条件:以玉米秸秆(5 g)和麸皮(1 g)为基料,4%WEP营养液,固液比1:4(g/mL),初始pH值4.5;以麸皮浸汁作种子培养液,种龄24 h,各菌接种比例为产朊假丝酵母∶白地霉∶枯草芽孢杆菌=3:1:1,接种量2 mL;28℃、静置发酵2 d,在此条件下,秸秆饲料中真蛋白含量为6.21%,比对照提高了23.95%.该研究为秸秆和异Vc钠生产废液的高质化利用提供了新的思路和途径.     

间作药材与接种内生真菌对连作花生土壤微生物区系及产量的影响

利用盆栽试验研究了药用植物间作及接种内生菌拟茎点霉B3的菌丝对连作花生(Archis hypogaea)红壤微生物区系及花生产量的影响,以探索花生连作障碍的生物防治措施。结果表明,药材间作和接种B3能够显著减少土壤霉菌数量、增加土壤细菌数量和土壤蔗糖酶活性,增加花生超氧化物歧化酶(SOD酶)活性和花生产量。与花生单作相比,茅苍术(Atractylodes lancea)/京大戟(Euphorbia pekinensis)间作花生产量增加9%-22%,接种B3处理花生产量增加24%。茅苍术/京大戟和花生间作处理配合接种B3后,花生产量分别较未接种B3处理增加30%和4%。其中茅苍术花生间作配合接种B3处理的花生产量最高,比对照(P)花生产量高59%,比单独接种B3处理(PB3)的花生产量高28%;京大戟花生间作配合接种B3处理(PEB3)的花生产量比对照增加13%,但不及单独接种B3处理(PB3)。这表明茅苍术间作和接种B3具有协同提高花生产量的作用,而京大戟或许对B3的功能发挥有一定抑制作用。     

萃取耦合技术对玉米秸秆水解液发酵产丁醇的影响

本研究以玉米秸秆水解液为原料,通过萃取发酵技术生产燃料丁醇,以提高丁醇产量,降低生产成本。通过对萃取剂的筛选与条件优化,确定纤维丁醇发酵的萃取剂为油醇,添加时间为发酵0 h,添加比例为1:1 (V/V)。该条件下发酵32 g/L糖浓度的玉米秸秆水解液,丁醇和总溶剂产量分别为3.28 g/L和4.72 g/L,比对照分别提高958.1%和742.9%。以D301树脂脱毒后5%总糖浓度的玉米秸秆水解液进行丁醇萃取发酵,丁醇和总溶剂产量分别达到10.34 g/L和14.72 g/L,发酵得率为0.31 g/g,与混合糖发酵结果相当。研究结果表明萃取发酵技术能够显著提高原料的利用率和丁醇产量,为纤维丁醇工业化生产提供了技术支撑。     

微生物处理对秸秆结构的影响

使用红外光谱、X射线衍射及扫描电镜对4种经固态培养的微生物降解稻草秸秆的效果进行了研究,并与原稻草粉进行结构对比分析。结果表明：经过高碳低氮培养,秸秆木质素均有明显降解,其中黄孢原毛平革菌达到37.17%。扫描电镜发现秸秆的表面形态和内部结构发生了明显改变,红外光谱中芳香环与醚键吸收明显减少,X射线衍射得到的结晶度最大下降了5.60%。     

维甲酸诱导精原干细胞分化过程中DNA甲基转移酶表达研究

精原干细胞(spermatogonial stem cells,SSCs)是雄性哺乳动物体内能进行自我更新并通过精子发生将亲代遗传信息传递给子代的一类细胞。多项研究表明,维甲酸(retinoic acid,RA)可诱导SSCs分化,启动减数分裂。目前,关于维甲酸诱导SSCs体外分化的分子机制已取得一定进展,但此过程的DNA甲基化调控机制尚未探索。DNA甲基转移酶(DNA methyltransferases,Dnmts)催化DNA甲基化,研究SSCs分化前后Dnmts的表达变化将有助于本研究从表观遗传层面理解维甲酸诱导的SSCs分化过程。因此,在本研究中,首先通过两步酶消化法和免疫磁珠法从小鼠睾丸组织中分离纯化SSCs并建立细胞系。该细胞系在体外传代超过60代,并且表达Oct4、Plzf、Etv5、Dazl和Mvh等标志物。然后,本研究通过探索维甲酸诱导条件,建立了SSCs的体外分化体系。经维甲酸处理后,对SSCs自我更新起决定作用的转录因子Plzf及其共表达基因Oct4的表达下降,而分化相关基因(Stra8,c-Kit)表达上调。最后,本研究对SSCs分化前后Dnmts表达进行检测。检测显示与正常组SSCs比较,维甲酸处理组SSCs中Dnmt1、Dnmt3a表达下调。该发现初步表明Dnmt1、Dnmt3a在维甲酸诱导SSCs体外分化过程中起调控作用,为阐述维甲酸如何诱导SSCs分化的分子机制提供了新的证据。     

茅苍术内生真菌的分离鉴定及在组培苗中的回接

从茅苍术的叶、茎和根中分离鉴定内生真菌,并观测内生菌回接对茅苍术组培苗生长的影响。共获得茅苍术内生菌16株,其中叶片中14株,根茎中各获得一株。分别为交链孢霉、镰刀霉、小克银汉霉、青霉、茎点霉、小菌核菌、孔球孢霉和不产孢类。经内生菌和茅苍术快繁苗实验初筛,得到两株对植物无害的内生菌:小菌核菌和孔球孢霉,将它们回接到茅苍术组培苗中,可以从苗叶片中染色观察到菌丝。其中小菌核菌能提高茅苍术炼苗的存活率,接入内生菌的茅苍术叶片超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性均高于未接菌的对照,脂肪酸不饱和指数基本不变,说明分离自茅苍术的内生菌回接后可以与宿主建立共生关系。