有机膜在谷氨酸发酵液分离中的应用研究

目的：采用有机微滤膜和超滤膜连续过滤谷氨酸发酵液,去除菌体蛋白,以利于后续的提取操作。方法：利用微滤膜去除菌体及大分子蛋白等杂质,微滤透过液进入超滤膜系统,进一步去除小分子蛋白及色素等,再利用浓缩连续等电法进行提取,得到谷氨酸。结果：发酵液经过滤后,可溶性蛋白、色素去除率分别可达到86.7%和63.2%,谷氨酸的损失率仅为0.6%;谷氨酸的提取收率和纯度分别可达到95%和99%。结论：利用有机膜系统处理谷氨酸发酵液,可高效去除发酵液中的菌体蛋白和色素等,明显地提高了谷氨酸的提取收率及纯度。     

谷氨酸代谢调控及hemA过表达促进大肠杆菌血红素合成

【背景】大肠杆菌(Escherichia coli)以谷氨酸为前体经C5途径合成有限的血红素。【目的】探究胞内谷氨酸代谢及谷氨酰-tRNA还原酶基因(hem A)过表达对5-氨基乙酰丙酸(5-Aminolevulinic Acid,ALA)和血红素合成的影响。【方法】通过Red同源重组敲除与谷氨酸代谢有关的mscS与aroG,构建hemA表达载体并导入基因缺失菌株中。【结果】mscS单敲除或mscS与aroG双敲除对菌体生长无显著影响。与出发菌株相比,单敲除与双敲除菌株的谷氨酸含量均有所增加,ALA含量略微下降,血红素含量分别增加了11.6%和35.7%。在双敲除菌株中进一步过表达hemA后,胞内血红素含量增至47.603μmol/L。【结论】通过调控谷氨酸代谢流量与过表达hemA可促进血红素的合成,该结果为增强C5途径的血红素合成提供了新的思路。     

聚γ—谷氨酸生产菌地衣芽孢杆菌的He—Ne激光辐射效应

应用He Ne激光对聚γ 谷氨酸生产菌地衣芽孢杆菌BacilluslicheniformisATCC9945A进行辐射处理。研究了不同剂量激光辐射对菌体生长的影响 ,0 .48mw·cm-2 、15min的剂量利于菌体的诱变。 2种激光辐射方式中 ,“生理盐水菌悬液”辐射方式诱变效果较好。延滞期的菌体细胞对激光辐射最敏感 ,随着菌体培养进程 ,其激光辐射抗性逐渐增强。另外 ,发现菌体的芽孢对激光辐射不敏感。经聚γ 谷氨酸发酵试验和菌体扫描电镜观察 ,发现He Ne激光对地衣芽孢杆菌具有明显的生物刺激效应和诱变作用 ,并初步筛选到产聚γ 谷氨酸含量有较大变化的辐射变异菌株 ;同时 ,通过对变异菌株的细胞外、胞周间、细胞内三位区的PGA、RNA、DNA分析和发酵过程检测 ,进一步证实了He Ne激光对聚γ 谷氨酸生产菌地衣芽孢杆菌的诱变作用。     

桂林市汽车尾气汞污染

采集了桂林市郊4条公路剖面大气、土壤和蔬菜各56件样品,分析测定了其汞含量,以了解桂林市郊汽车尾气汞污染状况.结果表明,公路剖面汞含量均呈对称单峰型分布.汽车尾气汞污染扩散的影响范围约200 m.大气汞含量与蔬菜和土壤的汞污染具有明显的相关性.公路系统汽车尾气汞污染强度随公路路龄、车流量增大而增强.公路系统汞污染主要来源于汽车尾气汞污染,根源于燃油富含汞.公路剖面土壤48%样品汞含量超过了国家无公害蔬菜基地土壤汞含量标准.桂阳公路剖面蔬菜汞含量是国家无公害农产品质量标准(0.29+0.03 μg·g-1)的1.1～1.7倍.表明,桂林市公路系统剖面已受到一定程度的汞污染.     

特定营养物对L-谷氨酸发酵的影响及优化

目的：以黄色短杆菌GDK-9为供试菌株,分析柠檬酸钠、菌体水解液和产酸促进剂等特定营养物的添加对L-谷氨酸发酵的影响,并对其发酵条件进行优化研究。方法：在单因子实验确定添加时间的基础上,应用SAS软件中的响应面分析方法（RSM）对柠檬酸钠、菌体水解液和产酸促进剂等3个因素的添加量进行优化;采用多元二次回归方程拟合3种因素与L-谷氨酸产量的函数关系,并得到其最适添加量。结果与结论：当柠檬酸钠、菌体水解液和产酸促进剂的添加量分别为0.355%、0.297%和0.183%时,10L自控罐发酵产谷氨酸达到140g/L,比优化前（128g/L）提高了9.38%。     

中亚热带常绿阔叶林凋落物分解过程中汞的动态变化及迁移机理

森林凋落物对于汞在林地土壤的生物地球化学循环中起到重要作用,为研究森林凋落物分解过程中汞的迁移转化特征,以重庆四面山风景名胜区典型林分(常绿阔叶林)作为研究对象。于2014年3月—2015年3月连续监测典型林分凋落物中各形态汞浓度和有机质变化量,同时监测周围土壤中汞浓度变化。结果表明:四面山典型林分凋落物分解过程中汞浓度整体上升,总汞浓度(初始浓度:78 ng/g)的增幅最高达53%,甲基汞浓度(初始浓度:0.32 ng/g)最高增幅达138%;在春季和夏季,水溶态和酸溶态两种活性态汞含量分别增加了851%和96%,在分解前期和末期,凋落物汞的中惰性汞比例最高,占比达75%。土壤腐殖质层中总汞和甲基汞浓度比较稳定。凋落物中活性态汞通过雨水淋洗进入土壤与有机质络合并发生甲基化/去甲基化过程,通过地表径流、地下径流进入水体。凋落物中C含量减少了22%,N含量增加了15%,总汞浓度与C/N比呈负相关,与N含量呈正相关。凋落物中微生物C、N含量整体增加,与汞浓度峰值同步,且夏季含量显著高于冬季含量(P0.05),说明微生物与凋落物固定汞和汞的甲基化过程密切相关。     

三江平原土地利用方式改变对湿地汞含量的影响

通过测定三江平原小叶章湿地、水稻田、玉米地土壤以及小叶章、乌拉苔草、毛果苔草、杨树叶及苔藓中的汞含量,探讨了湿地土壤和植物汞来源及分布特征,研究了土地利用方式变化对土壤汞含量的影响.结果表明,三江平原土壤汞含量0.006～0.208mg·kg-1,平均为0.053 mg·kg-1,高于黑龙江省土壤汞背景值含量.由表层至底层,小叶章湿地土壤中汞含量变化不大,水稻田及玉米地中汞含量变化较大.植物中汞含量表现为苔藓＞乌拉苔草＞小叶章＞毛果苔草>杨＞树叶,其中苔藓中汞含量高达0.132 mg·kg-1.相关分析表明,土壤中汞含量与可溶性有机碳含量呈显著正相关(r=0.269,P＜0.05).干湿沉降及植物对大气中汞的吸收可能是本地区土壤中汞的主要来源.湿地开垦为农田后,土壤中汞含量降低了45.6%,而旱田改为水田后,土壤中汞含量则增加了18.3%.     

热变性絮凝气浮法从废液中提取味精菌体蛋白的研究

本文主要进行味精发酵废液提取谷氨酸菌体蛋白的研究,通过试验发现,发酵废液在90℃温度下,维持25分钟,便能充分变性絮凝,经气浮等分离干燥,可得95.5%收率的谷氨酸菌体蛋白。与现有工艺絮凝剂絮凝气浮法相比,在不改变原有设备和不增加投资的情况下,可获得更高的蛋白收率,且每生产1吨味精菌体蛋白可节约240元絮凝剂,具有可观的经济效益和环保效益。     

影响克拉维酸生物合成的氨基酸

发酵液的氨基酸分析显示,谷氨酸,精氨酸,天门冬氨酸,丙氨酸易被棒状链霉菌利用,发酵培养基中添加上述氨基酸后,谷氨酸,精氨酸有利于克拉维酸的生物合成,适时添加谷氨酸,精氨酸可分别提高克拉维酸的产量约25%和12%;而蛋氨酸,半胱氨酸含S氨基酸对克拉维酸生物合成不利,不同来源的黄豆粉作发酵培养基氮源,因其组成中某些氨基酸含量的差异。可使克拉维酸的产量相差百分之十几。     

TCA循环关键节点对L-谷氨酸合成的影响

谷氨酸是一种重要的氨基酸,其衍生出来的高值化产品具有广泛的应用,市场需求量巨大。文中通过对出发菌株谷氨酸棒杆菌Corynebacterium glutamicum E01和谷氨酸高产菌C. glutamicum G01进行转录组测序与重测序分析,挑选中心代谢途径中转录水平和基因水平上存在差异的基因进行研究,以挖掘出对谷氨酸合成影响较大的基因进一步提高谷氨酸的产量。草酰乙酸节点和α-酮戊二酸节点在谷氨酸合成中扮演着重要角色,探索研究了草酰乙酸节点和α-酮戊二酸节点对谷氨酸生产的扰动影响。综合以上实验结果构建的整合菌株,5 L发酵罐发酵过程中其菌体生长速率较原始菌略有降低,但48h的谷氨酸产量高达(136.09±5.53)g/L,较原始菌的(93.53±4.52)g/L提高了45.5%;糖酸转化率提高至58.9%,较原始菌的45.2%提高了13.7%。可见,上述实验策略的应用在一定程度上提高了谷氨酸产量和糖酸转化率,为谷氨酸棒杆菌的代谢工程改造提供了理论基础。     

添加物对枯草芽胞杆菌γ-聚谷氨酸合成代谢的影响

在枯草芽孢杆菌HCUL-B115代谢网络和发酵特性研究的基础上,通过添加适量的氨基酸、有机酸和维生素对聚γ谷氨酸(γPGA)发酵进行合成代谢进行研究。结果发现,大部分添加物对聚γ谷氨酸的积累都有一定的影响,特别是L谷氨酸、L苯丙氨酸、L精氨酸、L天冬氨酸、L缬氨酸、延胡索酸、草酸、丙二酸、烟酸、维生素B6和抗坏血酸等添加物对菌株HCUL-B115合成聚γ谷氨酸有明显促进作用,添加后产率比不添加任何物质提高20%左右。从代谢层面上分析,这些添加物除了促进菌体自身生长之外,同时防止了菌体对各添加物的过量合成,强化了菌株HCUL-B115合成聚γ谷氨酸的代谢途径。     

谷氨酸对苏云金杆菌的芽孢和伴孢晶体的影响

研究了不同浓度的谷氨酸对苏云金芽孢杆菌形态、菌体浓度及芽孢和件孢晶体的影响.研究表明,一定浓度的谷氨酸有利于菌体的生长并能够提高菌体的增殖速度,对芽孢和伴孢晶体的形态没有明显的影响,但对芽孢的裂解有明显地抑制作用.     

γ-亚麻酸高产菌株的选育及发酵产物的分离提取

以深黄被孢霉AS3.3410为出发菌株发醇产生γ-亚麻酸,其菌体得率为10%,油脂含量为27%,γ-亚麻酸含量为3.3%。经过紫外线诱变处理。得到变异株M_6,其菌体得率为25%,油脂含量为32.8%,γ-亚麻酸含量为8.84%。传代实验表明,M_6具有良好的遗传稳定性。经摇瓶发酵条件试验,选出了最佳培养基配方,以10升罐进行发酵,结果为:菌体得率29.3%,油脂含量44.7%,γ-亚麻酸含量9.44%。菌体油脂提取方法的研究表明,以乙醇和正己烷对湿菌体进行分步抽提效果较好。     

硒对土壤中汞形态及其生物有效性的影响

利用连续浸提法研究了硒对稻田土壤中汞的形态分布及其生物有效性的影响。结果显示:加硒前后土壤中汞均以有机结合态、元素态和硫化物态为主,这三者占土壤总汞含量的90%以上,而生物有效态汞(包括模拟胃酸提取态和水溶态)仅占土壤总汞含量的0.27%。加硒对土壤中有机结合态和元素态汞的影响最为显著,随着硒添加浓度的增加,有机结合态汞的相对含量呈逐渐下降的趋势,而元素态汞相反,但土壤中其他形态的汞含量变化不显著。加硒可有效降低土壤中无机汞和甲基汞的生物有效性。结合土壤中汞形态及其生物有效性的变化可以推测:有机结合汞是维持土壤中生物有效态汞的重要补偿来源,当其转化成更为惰性的元素汞后,影响有机结合态汞与生物有效态汞之间的平衡,可能是导致土壤中汞生物有效性降低的主要因素。     

万山汞矿区居民体内汞硒的含量、分布及相互关系

硒作为汞矿的伴生元素被释放至周围环境,贵州万山汞矿区汞污染问题应综合考虑硒的影响。为了评估万山汞矿区居民体内汞硒的含量、分布及汞硒相互关系,选择当地人群30例,采集其血液、尿液和头发样品,分别测定总汞、甲基汞和硒含量。结果表明:31%的人群血液总汞和93%的人群头发总汞含量分别超过美国环境保护署(USEPA)推荐的安全限值(5.8μg·L~(-1)和1 mg·kg~(-1)),而24%的人群尿汞含量超过联合国工业发展组织(UNIDO)的限值5μg·L~(-1),表明研究人群存在不同程度的甲基汞和无机汞暴露风险。90%的研究人群头发硒含量为中高水平,体内足量硒可能对无机汞和甲基汞的积累起到抑制作用,从而在一定程度上降低了当地居民汞暴露的健康风险。     

不同产地蜂胶中氨基酸含量的比较

选择国内外7种不同产地蜂胶,采用氨基酸自动分析仪分别测定其氨基酸含量。结果表明,所测蜂胶均含有17种以上氨基酸,其构成模式比较接近,但氨基酸含量差异较大,北京蜂胶总氨基酸含量最低,为26.96mg·100g-1,杭州蜂胶总氨基酸含量最高,为165.74mg·100g-1,谷氨酸为各产地蜂胶中含量最高的氨基酸,其中杭州蜂胶谷氨酸含量居首,为30.74mg·100g-1,大部分蜂胶中约30%的氨基酸为必需氨基酸。不同产地蜂胶氨基酸含量差异,可能是影响其生物活性的一个重要因素。     

紫罗酮和麦角固醇对酵母生长及产辅酶Q10的影响

研究了β-紫罗酮和麦角固醇对酵母生长及产辅酶Q10的影响。研究发现,β-紫罗酮能促进菌体积累辅酶Q10,当培养基中β-紫罗酮的添加量为0·208×10-3mol/L时,菌体中CoQ10的含量提高了28·3%;少量麦角固醇能促进菌体产辅酶Q10,当麦角固醇的添加量为0·15×10-4mol/L时,菌体中CoQ10的含量提高了31·8%,而增加麦角固醇的添加量为0·60×10-4mol/L时则会抑制菌体产辅酶Q10;同时添加β-紫罗酮和麦角固醇时,菌体中CoQ10的含量提高了36·1%。研究结果表明,β-紫罗酮和麦角固醇能有效地促进菌体产辅酶Q10,这为发酵法生产辅酶Q10提供了一条新的研究思路。     

黄色短杆菌GDK-9谷氨酸脱氢酶基因的克隆、序列分析及表达

利用PCR技术从黄色短杆菌GDK-9的基因组DNA中扩增出谷氨酸脱氢酶基因(gdh)片段(EC.1.4.1.4), 连到pUCm-T载体上测序。核酸序列分析结果表明, 该片段全长1927 bp, 包含一个ORF, 推测此ORF区编码一条448个氨基酸的多肽, 分子量约为48 kD。与已报道的gdh序列相似性为99.55%, 其中1190位碱基(C→A)突变导致了编码氨基酸的变化(Thr→Asn), 其它的碱基变化不影响编码的氨基酸。将gdh基因克隆入穿梭质粒pXMJ19中, 并转化E. coli XL-Blue和Brevibacterium flavum GDK-9, 经IPTG诱导后, SDS-PAGE电泳结果显示, 在预计位置出现明显的诱导蛋白条带, 分子量约为48.7 kD。谷氨酸发酵实验表明, 尽管谷氨酸脱氢酶GDH能明显提高胞内的谷氨酸含量, 但其不影响谷氨酸的分泌。     

谷氨酸发酵液絮凝除菌的研究

采用天然高分子聚合物壳聚糖为絮凝剂,对谷氨酸发酵液中菌体的絮凝作用及絮体处理进行了系统的研究,并进行了１０００１中间试验。结果表明,发酵液ｐＨ、壳聚糖用量是影响絮凝效果的主要因素。ｐＨ５．５～６．５,壳聚糖用量３０×１０^－３ｇ／ｌ,温度３０～３５℃,搅拌转速２０ｒ／ｍｉｎ,搅拌１～２ｍｉｎ,可获得良好的絮凝效果。１０００１中试结果,除菌上清液低温等电点提取谷氨酸收率８３％,谷氨酸纯度９１．３％,谷氨酸总收率８０．２６％。壳聚糖对谷氨酸发酵液和等电点母液中的菌体均有良好的絮凝作用。     

泉州湾红树林湿地沉积物中汞分布及形态特征

采集了泉州湾红树林湿地表层沉积物样品,测定了沉积物中不同形态汞的含量,研究了汞的分布特征、赋存形态及其生物有效性.泉州湾红树林湿地表层沉积物中总汞含量范围0.03～0.22 mg·kg-1,除14#采样点外,其余各采样点均符合海洋沉积物质量(GB 18668-2002) Ⅰ类标准;沉积物中不同形态汞占总汞的比例为可氧化态(84.0%)＞残渣态(14.0%)＞可还原态(1.8%)＞弱酸溶态(0.2%);沉积物中汞的生物有效性较高,对红树林生态系统存在一定的潜在危害.