生物炼制技术用于生物石油开发

几年前美国一家国家实验室研究人员发明生物炼制石油技术,即用一种极端纤细细菌的催化作用炼制优质的石油产品,该菌能在高温（60℃）下分离重油（注：重油指非常规石油的统称。包括重质油、高粘油、油沙、天然沥青等）中的硫氢、重金属物,使这些杂质含量降低20％～50％左右。这种生物炼油技术不仅提高“生物石油”的质量,而且更有利于环保。在炼制生物石油方面除细菌外,有些微藻也值得注意,一种叫丛粒藻（Botryococcus braunii,又称葡萄藻）的单胞藻,它产生的碳氢化合物占其干物质重量的15％～75％,最高达到90％,其组成与原油极为类似,经过加工处理后达到真正石油的指标。除了该藻藻体有“储能库”之称以外,微藻中还有小球藻、盐藻（均系绿藻类）等均有“储能”的潜力,都可用透明玻璃管作为“生物反应器”,通入含1％CO2的空气,对数增殖期测定其产烃量,已达到占细胞干重的16％-44％,每天可从藻体生物量中索取大量油烃化合物,完全有可能利用“环型玻璃管生物反应器”按需求量扩大再生产,从其生物量炼制生物石油。在美国,哈佛大学和斯坦福大学有关专家组建了一家公司想从生物炼油开辟新径：     

石油烃污染土壤的生物修复

从中原油田污染土壤中通过实验室驯化培养分离到一组能以中原原油为碳源的快速生长的石油烃降解菌.用该组降解菌接种原油污染土壤,研究其原位生物联合修复实验,接种降解菌的各区分别种植大豆、施有机肥料、施有机肥料和锯末,与空白试样作对比.经过120d的联合修复,各区石油降解菌的总数(lgcfu/g)由接种时的5.25分别变为7.79、4.96、5.15、4.67.石油烃降解率分别达到89.4%、72.5%、76.7%、49.2%.表明分离的该组石油烃降解菌是一组高效降解菌且其与植物联合修复石油污染土壤能显著提高修复效果.     

分子印迹技术研究新进展

分子印迹技术是在近十几年来才发展起来的一门边缘科学技术。它结合了高分子化学、生物化学等学科 ,是模拟抗体 -抗原相互作用的一种新技术 ,具有选择性识别位点的性质。现已应用于色谱分离、抗体和受体模拟物、固相萃取、生物传感器等领域。     

分子印记技术研究进展

分子印记技术是在近十几年来才发展起来的一门边缘科学技术。它结合了高分子化学、生物化学等学科,是模拟抗体—抗原相互作用的一种新技术,具有选择性识别位点的性质。现已应用于色谱分离、抗体和受体模拟物、固相萃取、生物传感器等领域。     

石油污染盐碱土壤翅碱蓬根围的细菌多样性及耐盐石油烃降解菌筛选

为了更好地了解石油污染盐碱土壤翅碱蓬根围的细菌多样性,采用16S rRNA基因克隆文库方法对其进行分析,在此基础上采用富集培养方法从该生境中分离筛选耐盐石油烃降解菌.16S rRNA基因克隆文库分析结果表明,海杆菌属(Marinobacter)、食烷菌属(Alcanivorax)和假单胞菌属(Pseudomonas)是该生境中的优势菌.他们可能在石油污染盐碱土壤翅碱蓬植物修复过程中起重要作用.进一步采用富集培养方法,从该生境中分离得到8株耐盐石油烃降解菌,可以耐受6％-10％浓度的NaCl,石油烃降解率在32.3％-57.0％之间.经16S rRNA基因序列分析,8株菌隶属于戈登氏菌属(Gordonia)、无色杆菌属(Achromobacter)、迪茨菌属(Dietzia)、芽胞杆菌属(Bacillus)和假单胞菌属(Pseudomonas).他们可能参与石油污染盐碱土壤翅碱蓬植物修复过程中的石油烃降解.     

生物技术产品绿色分离纯化技术进展

介绍了膜分离技术、模拟移动床色谱技术和超临界萃取技术的基本原理与具体生物技术产品应用实例,简述了其在分离纯化过程中的现存问题,并进行了前景展望。     

Box-Behnken响应面法优化司替霉素B产生菌发酵条件

【背景】粗糙链霉菌(Streptomyces scabrisporus) HBERC-53204是本中心自主分离的一株链霉菌,经鉴定,其产生一种活性化合物司替霉素B (steffimycin B,SMB),对多种动植物重要病原菌具有良好生物活性。【目的】提高SMB发酵水平,拓宽放线菌活性天然产物在农牧业领域的研究及应用。【方法】以本实验室筛选出的一株产SMB的粗糙链霉菌HBERC-53204为研究对象,运用单因素试验筛选培养基的主效碳源、氮源、无机盐及各营养成分最适浓度,并基于单因素试验结果,通过Plackett-Burman(PB)试验设计筛选出显著影响因素,再结合最陡爬坡试验、Box-Behnken (BB)响应面法拟合显著因子与产量的非线性方程求解,进一步优化菌株产SMB的最佳发酵培养基配方。【结果】优化后最佳培养基配方为：葡萄糖36.22 g/L,蛋白胨8.00 g/L,酵母粉8.51 g/L,酸水解酪蛋白1.50 g/L,MgSO₄ 0.68 g/L,KNO₃ 1.00 g/L。经摇瓶验证,优化后SMB效价达到477.26 mg/L...     

缬氨酸的模拟移动床分离

首先用动态轴向压缩柱将缬氨酸从丙氨酸、缬氨酸和亮氨酸三种氨基酸的混合物中分离出来,然后又研究了在线性条件下用模拟移动床分离丙氨酸和缬氨酸的工艺,实现了丙氨酸和缬氨酸的良好分离,其中丙氨酸的纯度达到96.15%,缬氨酸的纯度达到了98.79%.     

低温微生物修复石油烃类污染土壤研究进展

耐冷菌、嗜冷菌等低温微生物广泛存在于极地、高山以及高纬度等土壤环境中,是石油烃类污染物在低温条件下降解与转化的重要微生物资源.利用低温微生物的独特优势,石油污染土壤的低温生物修复技术的研究成为当前热点领域.本文系统综述了低温石油烃降解菌的分类及冷适机制,低温微生物对不同类型石油烃组分的降解特征和降解机理,低温环境中接种降解菌、添加营养物质和表面活性剂等强化技术在石油污染土壤中生物修复的应用.以及微生物分子生物学技术在低温微生物降解石油烃的研究现状,为拓展我国石油污染土壤生物修复技术提供参考.     

石油降解酶的筛选、固定化及添加表面活性剂强化其对石油的降解

在石油开采和加工过程中产生的含油污泥是石油化工行业中主要的污染源,会对周边生态环境造成持续性的危害。生物法降解被认为是一种有效且可持续的技术而备受关注。目前的研究多聚焦在微生物法降解石油,而酶法降解鲜有报道。【目的】本研究旨在优选石油高效降解酶,并深入分析其降解特性,以期构建一套酶法降解石油的体系。【方法】基于分子对接模拟技术,分析酶与石油类常见底物的结合可能性及结合模式,通过石油降解实验优选降解酶;通过添加表面活性剂及酶固定化进一步提高酶对石油的降解效果。【结果】利用分子对接模拟及实验验证获得5种具有石油降解能力的生物酶,其中枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)来源的漆酶BsLac对石油的降解率最高,72 h可降解34.1%的石油;进一步研究发现,表面活性剂的添加均可促进BsLac对石油的降解,其中槐糖脂的促进作用尤为显著。当槐糖脂终浓度为1 000 mg/L时,石油的降解率最高,为46.3%;然而,2,2''-联氮-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐的添加对BsLac降解石油的促进作用并不明显;固定化结果表明,以花生壳为吸附载体固定化的BsLac对石油的降解率最高,为56.3%。【结论】本研究基于分子对接模拟和实验筛选获得了石油降解酶BsLac,固定化的BsLac可实现石油的高效降解,为生物酶法降解石油的进一步探索奠定了实验和理论基础。     

一株耐低温石油烃降解菌的分离鉴定及其降解特性

目的:从污染环境中分离耐低温石油降解菌,并对其降解特性进行研究。方法:采用摇瓶富集培养和平板划线分离的方法,得到一株能以原油为碳源、能源生长的细菌菌株,采用分子生物学方法对该降解菌进行初步鉴定。结果:从天津大港油田污染土壤和水体中分离到一株耐低温石油降解菌DSY171,该菌株能够在10℃条件下,以石油为惟一碳源生长。经过对其形态特征、生理生化及16S rDNA序列分析,初步鉴定该菌株归属红球菌属。菌株DSY171在低温条件下(10～15℃)12 d的石油降解率显著优于常温条件(20～30℃),原油降解率为60%左右;菌株DSY171的pH适应范围较广,初始pH值为6～9时均能代谢生长,但在偏碱性环境下(pH7～9)的代谢生长好于偏酸性环境(pH6～7)。除了降解石油外,菌株DSY171对柴油、食用油等不同碳源也均能够降解代谢,具有一定的碳源利用广谱性。结论:耐低温石油降解菌DSY171的分离及其降解特性的研究,为生物学方法解决低温环境石油污染问题提供了高效菌种,在环境微生物学理论研究和实践应用中具有一定的意义和价值。     

低温石油降解菌LHB16的筛选及降解特性研究

目的:筛选、鉴定低温石油降解菌并对其降解特性进行研究.方法:富集分离低温石油降解菌;采用形态学、生理生化实验和分子生物学方法进行菌种鉴定;紫外分光光度法和GC-MS检测石油降解特性.结果:自盘锦油田低温环境土样中分离到1株低温菌,命名为LHB16,该菌能以石油烃为惟一碳源和能源.经鉴定为嗜麦芽窄食单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia).该菌生长温度范围0℃～35℃,最适生长温度15℃.在接种量为2%(V/V),原油浓度为0.5%(W/V),振荡培养10 d时,降解率可达80.16%.石油中长链烷烃C15～C32被完全降解.传代培养数代,降解率为81.06%,降解性能稳定.结论:菌株LHB16在低温地区石油污染的生物治理中有良好的应用前景.     

分子模拟技术及其在生物分离中的应用

分子模拟技术是借助计算机进行微观过程观测的研究工具,广泛应用于生物、材料、化学、化工和物理等领域的研究.本文简要介绍分子模拟的基本流程,着重介绍模型构建和模拟方法,最后以疏水电荷诱导色谱界面过程的分子动力学模拟为例阐述分子模拟在生物分离中的应用     

石油烃降解菌的筛选与鉴定

从胜利油田的石油污染土壤中经富集培养分离出50株细菌,其中33株菌在以石油为惟一碳源和能源的选择性培养基中生长良好.采用紫外分光光度法对菌株的降解能力进行测定,结果有16株菌在石油初始浓度为2 500 mg·L-1的培养液中振荡培养4 d降解率超过30%,其中PU-34、PU-15、PU-2、PU-4、PU-1降解能力较高,4 d能够使石油烃类含量分别减少58.38%、55.55%、55.17%、53.09%、52.36%,在生物修复石油污染技术中具有应用前景.结合形态特征观察、生理生化特性和16S rDNA序列分析的方法对这5株菌进行菌种鉴定,确定PU-34为假黄单胞菌(Pseudoxanthomonas sp.),PU-15和PU-2为戈登氏菌(Gordonia sp.),PU-4为红球菌(Rhodococcus sp.),PU-1为假单胞菌(Pseudomonas sp.).     

Hybridon对反义技术的开发

反义产品是热门领域,Hybridon Inc.(Worcester.MA)则为该领域的最新一员.公司由Paul Zamecnik组建,拥有抗艾滋病反义技术专利,一种抗艾滋病化合物(已证实离体活性)的专利以及这些新药的开发技术的专利, 总裁Nigel Webb认为,在就该技术的开发而言,公司的明显优势在于拥有生产一组10～30单位长的寡聚反义因子的专有技术.产物半衰期达数日,其成本之低,即使用于     

焦亚硫酸钠对大鼠海马CA1区神经元钾电流的影响

目的:探讨焦亚硫酸钠(SMB)、二氧化硫(SO2)及其体内衍生物(亚硫酸盐和亚硫酸氢盐)对中枢神经元钾通道的影响及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)及谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)相应的保护作用.方法:采用全细胞膜片钳技术研究了SMB对大鼠海马CA1区神经元瞬间外向钾电流(IA)和延迟整流钾电流(IK)的影响.结果:①焦亚硫酸钠可增大全细胞IA和IK,且具剂量依赖性和电压依赖性,使IA和IK增大50%的剂量分别为15.8 μmol/L和11.5μmol/L;②10 μmol/L的SMB均可显著影响IA和IK的激活过程,给药前后IA的半数激活电压分别为(-12.6±1.6)mV和(-7.0±1.3)mV(n=8,P＜0.01),IK的半数激活电压分别为(10.8±0.9)mV和(21.6±0.7)mV(n=8,P＜0.01),但不改变其斜率因子;③10μmol/L的SMB还非常显著地影响IA的失活过程,给药前后其半数失活电压分别为(-97.0±1.1)mV和(-84.4±3.3)mV(n=8,P＜0.01),但也不改变其斜率因子;④抗氧化酶SOD(1×106U/L)、CAT(2×106U/L)及GPx(105U/L)均可使SMB(10μmol/L)增大的IA和IK部分恢复.结论:SMB可显著增大IA和IK,抑制IA和IK的激活过程及IA的失活过程,从而导致胞内K 的外流增加,使胞内K 浓度降低,从而对中枢神经元功能产生不利影响.     

采用酶液活性测定法快速筛选及构建石油烃高效降解菌系

快速筛选复杂有机物降解微生物混合菌系,在污染物治理过程中具有重要的实践意义.本研究首次尝试利用MicroResp^TM技术分析微生物酶液活性的方法,快速标定高效降解菌及混合菌系的石油烃降解能力,并采用传统的摇瓶培养检测法予以验证.通过微生物胞内、胞外及混合酶液的活性分析,考察了不同酶系(胞外、胞内及混合酶液)、菌系对石油烃分子的降解情况.结果表明: 结合MicroResp^TM技术的酶液活性测定法能够快速检测石油烃代谢酶系的降解能力,其灵敏度好、通量高,与传统的菌株摇瓶培养方法的检测结果基本一致.其中,7株菌株的120种全组合菌系活性测定试验在12 h周期内1次完成.筛选周期由传统摇瓶培养所需的7 d缩短10倍以上.以酶活性测定结果为指导设计的复配菌系具有较高的降解效率,最高石油烃降解率达(56.1±1.6)%.表明本筛选方法精度高、通量高,可用于石油烃降解功能菌系的构建.     

石油污染海域的微生物群落及烃的降解

目前世界海洋石油污染问题已经严重威胁到海洋生态环境的安全,生物修复是一种处理石油污染的新方法。综述了海洋环境中烃降解微生物生态学方面的一些研究进展,包括探测未培养细菌的新方法、新的分离方法及主要的烃降解菌株的特性,以便努力改进现有分离石油降解菌及石油乳化细菌的方法,同时发现对于石油降解有益的新菌种。     

沸石滤床去除炼油废水中氨氮的研究

中国石化广州石油化工厂炼油污水NH₄-N含量高、COD/NH₄-N比低,致使其具有经氧化沟处理后出水脱氮效果不稳定的特点,为此研制开发了一种沸石滤床。将氧化沟出水沉淀后连续导入沸石滤床(ZPB)及活性炭滤床(ACB)与陶粒滤床(CPB),控制滤速1m·s^-1.运行结果表明:沸石滤床的氨氮平均去除率高于99%,COD平均去除率为24.8%,均大大高于活性炭滤床与陶粒滤床。     

疫苗规模化分离纯化研究进展

随着我国疫苗行业的不断发展及人们对疫苗安全性和副作用认识的加深,经简单提纯的疫苗已不能满足人们的需求,因此分离纯化在疫苗制备和生产中尤为重要。综述了各类疫苗分离纯化技术方法的研究进展,介绍了国内外疫苗分离纯化的新趋势和发展方向。离心和沉淀作为传统的分离方法已在各类疫苗中得到广泛地应用,膜分离技术和层析技术以及与其他方法的结合已经成为疫苗分离纯化的主要方向;而整体柱、膜色谱以及模拟移动床技术作为新兴技术正在疫苗的分离纯化中逐渐兴起。