含易降解有机质时对苯二甲酸(TA)厌氧降解动力学

含易降解有机物的对苯二甲酸有机废水在厌氧处理时,其中的易降解有机质通过甲烷发酵被优先利用,其中间代谢物对对苯二甲酸的降解有抑制作用,同时,对苯二甲酸自身的降解也存在底物抑制现象。本文建立了有易降解有机质存在时对苯二甲酸厌氧降解的抑制动力学模型方程：q=q_max SS+Ks[1+(I-0.86)/K_I,s,并利用非线性回归,确定了模型参数q_max=1972.0mgTA/gVSS·d;K_s=20.2844gTA/L;K_I,I=2.041gCOD/L;K_I,s=0.0108 gTA/L,实验数据对该动力学方程能较好拟合。在此基础上提出两段厌氧处理新工艺。     

温度对谷胱甘肽分批发酵的影响及动力学模型

研究了24～32℃范围内产朊假丝酵母生产谷胱甘肽的分批发酵过程,发现较高温度对细胞生长有促进作用,而较低温度则更有利于谷胱甘肽产量的提高。应用改进的Logistic和LuedekingPiret方程分别对细胞生长动力学和谷胱甘肽合成动力学进行了模拟,得到不同温度下各种动力学参数。在此基础上,进一步研究了温度同细胞生长动力学参数之间的内在联系,得到谷胱甘肽分批发酵过程中细胞浓度的变化同温度以及底物浓度之间的一般关系式：dX-dt＝［0.0224(T+1.7)］2X(1-X/X_max)1+S｛8.26×10.6×exp［-31477/R/(T+273)］｝。验证实验结果表明,该模型具有很好的适用性。     

自絮凝酵母SPSC01在组合反应器系统中酒精连续发酵的研究

建立了一套由四级磁力搅拌发酵罐串联组成、总有效容积4000mL的小型组合生物反应器系统 ,其中一级罐作为种子培养罐。以脱胚脱皮玉米粉双酶法制备的糖化液为种子培养基和发酵底物 ,进行了自絮凝颗粒酵母酒精连续发酵的研究。种子罐培养基还原糖浓度为100g L ,添加 (NH₄)₂HPO₄ 和KH₂PO₄ 各 20g L ,以0.017h^-1 的恒定稀释速率流加 ,并溢流至后续酒精发酵系统。发酵底物初始还原糖浓度 220g/L ,添加 (NH₄)₂HPO₄ 15g/L和KH₂PO₄2 5g/L ,流加至第一级发酵罐 ,稀释速率分别为 0.017、0.025、0.033、0.040和0.05 0h^-1。实验数据表明 ,自絮凝颗粒酵母在各发酵罐中呈部分固定化状态 ,在稀释速率0.040h^-1 条件下 ,发酵系统呈一定的振荡行为 ,其他四个稀释速率实验组均能够达拟稳态。当稀释速率不超过 0 0 33h^-1 ,流出末级发酵罐的发酵液中酒精浓度可以达到 12 % (V/V)以上 ,残还原糖和残总糖分别在 0 11%和 0 35 % h^-1,流出末级发酵罐的发酵液中酒精浓度可以达到12%（V/V）以上,残还原糖和残总糖分别在0.11%和0.35%（W/V）以下。在稀释速率为0.033h^-1时,计算发酵系统酒精的设备生产强度指标为3.32（g·L^-1·h^-1）,与游离酵母细胞传统酒精发酵工艺相比,增加约1倍。     

碳酸钙促进丙酮酸发酵过程中α-酮戊二酸的形成

在多重维生素营养缺陷型菌株光滑球拟酵母CCTCC M202019发酵生产丙酮酸的摇瓶和发酵罐实验中发现,CaCO₃的添加对发酵液中α-酮戊二酸（α-KG）的积累有重要影响。在维生素浓度不变且供氧充分的前提下,延迟CaCO₃添加时间可明显抑制α-KG的产生,并提高丙酮酸与α-KG的碳摩尔比(C_PYR/C_αKG);而增加培养基中的CaCO₃浓度会导致αKG积累的增加。用不同物质调节发酵液中pH的实验证实：在丙酮酸发酵过程中, Ca²⁺对αKG的积累起主要作用,CO₃^2-起辅助作用,两者对α-KG的积累具有协同效应。维持培养基中CaCO₃浓度不变,改变培养基中硫胺素的浓度,对αKG的积累,特别是对C_PYR/C_α-KG值没有影响;而增加培养基中生物素的浓度,则导致αKG的浓度不断上升且C_PYR/C_α-KG值不断下降。当有Ca2+存在时,胞内丙酮酸羧化酶的活性最高可提高40%,而丙酮酸脱氢酶系的活性没有明显变化。结果表明,丙酮酸发酵过程中α-KG的形成是由于CaCO₃促进了丙酮酸羧化反应,其中Ca²⁺可显著提高丙酮酸羧化酶的活性,而CO₃^2-则有可能作为丙酮酸羧化反应的底物。     

蜗牛酶中一种人参皂苷Rb1水解酶的分离纯化

通过DEAE-Sepharose离子交换分段层析,DEAE-Sepharose离子交换梯度层析和Sephadex G100凝胶过滤层析三种方法的联用从中华白玉蜗牛消化酶中分离出一种人参皂苷Rb1水解酶。分离后该酶在SDS-PAGE上呈单一蛋白质条带。应用SDS-PAGE和凝胶过滤层析对分子量的测定,提示该酶是由4个分子量为110～115 kD的相同亚基组成的同源四聚体。Rb1为底物的动力学参数K_m和V_max分别为0.790 mmol/L和10.192 μmol/min/mg。该酶对人参皂苷Rb₁糖键进行有选择的水解,可水解人参皂苷Rb₁C₂₀位的一个糖苷键生成人参皂苷Rd。     

氨基多糖生物降解转化模型的建立

以Beauveria-bassiana LB₉₅₀菌作为氨基多糖降解菌,以Candidasp. LB₅₀菌作为氨基糖转化菌,建立的氨基多糖生物降解及转化模型,与纯培养比较,粘度下降比率提高23．0％,可溶性糖含量增加167.7μg／mh。二菌混合生长时呈互生关系。     

简单节杆菌转化氢化可的松的△-脱氢反应动力学I．简单节杆菌BY-2-13自由细胞转化氢化可的松的△-脱氢反应动力学

本文研究了简单节杆菌(Arthrobacter simplex) By-2-13转化氢化可的松为氢化泼尼松韵△一脱氢反应动力学。其中包括溶解底物的底物浓度对反应速度的影响,反应初速度与底物浓度的关系;固体悬浮液中底物总浓度对反应速度的影响,反应初速度与底物浓度的关系;酶量对反应的影响以及产物的抑制作用等。溶解底物和固体悬浮液底物的反应初速度与底物浓度的关系都符合简单米氏方程,米氏常数Km分别为0．33mg／mJ和29．41n,g／ml,而两者的反应过程曲线均与简单米氏方程不符。无论在较低或较高浓度的固体悬浮液底物转化过程中,产物对A’。脱氢反应都呈现抑制作用。由此建立了该反应的反应动力学模型及相应的动力学方程,井经线性化后回归得出反应的动力学参数。当反应时间小于‘(达到约85％的转化率所需要的时间)时,用此动力学方程拟合所得的数据与实验测定值相符。     

分批发酵动力学模型参数的估算

本文基于通用的发酵动力学数学模型,导出了用于描述分批发酵特征的解析解。藉助于由FORTRAN－77编写的POWELL优化算法,以赖氨酸分批发酵为倒^［5］,一举估算出该解析解中所有的发酵动力学参数;μ_max、K_s、α、β、Y_G、Y_p,及m。结果表明t(1)用模型所得到的计算值与实测值具有较好的一致性,(2)赖氨酸合成速度取决于微生物的生长速度及浓度。     

西洋参细胞液体培养及动力学研究

文对西洋参细胞在改良MS培养液中发酵过程和发酵动力学进行了研究。结果表明,细胞生长动力学为：dXdt=μmax·s Ksx,式中μmax=o．1613d^-1,Ks=47．59g／L,基质消耗动力学为。-dsdt=1．75dXdt。西洋参细胞液体培养收获最佳期23天以上,皂甙累积的高峰期为25天以后。液体培养时,细胞中大部分皂甙释放到培养液中,经薄层层析后仅含R_g1;而愈伤组织中则含Rg₁、Rb₁、Re、Rd、Re五种,其总皂甙含量比人工栽种西洋参提高23％。     

蜜环菌胞外漆酶的合成、纯化及性质研究

研究了蜜环菌胞外漆酶合成条件和酶学性质。实验表明,培养基初始pH5.5、培养温度25℃有利于菌株产酶;与麦芽糖、山梨糖和半乳糖相比,纤维二糖和棉子糖作为碳源时漆酶产量更高;有机氮源比无机氮源有利于漆酶合成。泥炭提取液可显著诱导漆酶生成,当其含量为50%时,菌株漆酶最高产量是对照组的7倍。在蜜环菌发酵上清液中检测到3个漆酶同功酶组分,其主要活性（约占75%）组份漆酶A经 (NH₄)₂SO₄沉淀、制备级PAGE电泳和阴离子交换柱层析被分离纯化至电泳均一,SDSPAGE法测得酶亚基分子量59kD,凝胶过滤色谱法测定活性酶分子量58kD。纯化的漆酶A等电点pI为4.0,氧化愈创木酚的最适反应pH为5.6,最适温度为60℃,在60℃和65℃时半衰期分别为45min和36.8min,在pH5.2～7.2范围内稳定性较好。100mmol/L Cl^-对该酶有显著抑制作用,1mmol/L SO^2-₄ 对漆酶有激活作用,1mmol/L NaN₃可完全抑制酶活性,10 mmol/L EDTA对漆酶活没有明显影响,1mmol/L Cu²⁺对漆酶有激活作用。以愈创木酚为底物时,测得酶的K_m=1.026mmol/L,V_max=5μmol/(min·mg);以ABTS为底物时,测得其K_m=0.22mmol/L,V_max=69μmol/(min·mg)。     

聚球藻7002在光生物反应器中的光自养培养

通过对聚球藻7002在光生物反应器中的培养,研究了光强在聚球藻7002培养液中的衰减规律,得到了培养过程光强随藻细胞浓度和光程距离变化的关系式,即I=I₀exp［-(-0.0239+0.0777OD₇₅₀)·L］。并对培养过程特性及培养温度、外加CO₂浓度和光照强度对藻细胞生长的影响进行了较为详细的研究,得到了反应器中较为适宜的聚球藻7002的培养条件,藻细胞培养密度达到3.4g/L(干重),体积产率达到0.57g/(L·d)的较高水平。     

氮源NH4Cl浓度对粪产碱杆菌发酵生产热凝胶的影响

研究了利用粪产碱杆菌 (Alcaligenesfaecalis)发酵生产热凝胶的发酵条件 ,氮源是菌体生长的限制性底物 ,单纯地提高初始底物 (氮源 )浓度并不一定能促进细菌的生长和产物的合成。在分批发酵过程中 ,底物消耗导致培养环境pH的改变也是影响细菌进一步生长和产物合成的重要因素。通过增加培养基中初始氯化铵的浓度并同时控制发酵过程的pH条件 ,得到了较高的菌体浓度 ,热凝胶的合成水平也得到了显著提高。当培养基中NH₄Cl浓度提高到3.6g/L时 ,菌体浓度达到72g/L ,热凝胶合成的产量可达 30.5g L ,比原来NH₄Cl浓度为11g L时提高了51.7%。提高菌体浓度意味着需要提高溶氧水平来满足细菌的生长和代谢。初始氮源NH₄Cl浓度的增加虽然能使菌体浓度得到提高 ,但发酵过程对溶氧的需求也相应增加 ,需要提高搅拌转速和通风以增加供氧水平。但高搅拌速率产生的高剪切力对热凝胶的凝胶性能将产生破坏作用 ,因此在发酵过程中需要综合考虑细菌培养密度对合成热凝胶产量和质量的影响。     

甲醇抑制时重组毕赤酵母发酵的特性研究

本文对毕赤酵母进行了恒化培养研究。以甲醇为唯一碳源时,在稀释率较低时(D<0.048 h^-1),连续培养系统操作很稳定。但在稀释率高时(D>0.048h^-1),连续培养系统的定态点不止一个,实验不能维持,故采用比生长速率恒定的分批流加培养进行研究。结果表明,毕赤酵母的生长符合Andrew普遍化底物抑制模型。综合考虑水蛭素的生成、底物的消耗,在生产中维持甲醇浓度为限制性浓度(0.5 g/L),且维持比生长速率为0.02 h^-1时,水蛭素Hir65的比生成速率达到最大值0.2 mg/(g·h)且甲醇的比消耗速率为0.04 g/(g·h)。     

地衣芽孢杆菌产生碱性蛋白酶的动力学研究

应用自动控制发酵设备,首先进行分批发酵试验摸索了地衣芽孢杆菌2709生长与代谢的基本规律。然后采用补料分批发酵方法限制生长基质浓度,测定了一系列(S_I,μ_I)、(μ_j,q_pj)数据,获得K_S、μ_max、α、β等参数的值,并且推导出了细胞生长与产物合成的动力学公式,从而证明了用Monod方程描述地衣芽孢杆菌2709生长速率与基质浓度关系的合理性和合成碱性蛋白酶的发酵属于生长部分关联型。     

基因工程菌Pichia pastoris高密度培养条件研究*

基因工程菌pichiapastoris最佳种子培养基为添加 4mL/LPTMl的BMGY培养基 ;全合成高密度摇瓶培养基是甘油 4% ,(NH₄) ₂ SO₄1 0g/L ,CaSO₄0 .93g/L ,K₂ SO₄1 8.2g/L ,MgSO₄·7H₂O 1 4.9g/L ,0 1mol/L磷酸缓冲液 (pH =6     

NO2胁迫下三角梅叶片形态解剖结构和最优光响应模型研究

植物的形态结构和光合作用能够反映植物对城市空气污染的响应特性。探究城市道路机动车尾气中的典型污染物NO₂气体,对植物叶片的生理光合响应特性。以二年生三角梅（Bougainvillea spectabilis）幼苗为对象,利用智能化人工熏气室模拟熏气（NO₂体积分数分别为0 μL/L （自然空气）、4 μL/L,8 μL/L,记作CK、T1、T2）,观察NO₂胁迫后三角梅的叶片形态、微观结构和光合特征。结果表明：（1）通过叶片形态观察发现,与CK相比,低浓度T1组叶片变化不明显,随着NO₂气体胁迫浓度的增加,高浓度T2组叶片逐渐出现失水、叶表面有明显的水渍状或烧灼状黄色斑点。（2）通过叶片微观结构解剖发现,高浓度NO₂胁迫后气孔皱缩程度增加,气孔开度减小;叶绿体结构变形,尤其是类囊体结构疏松,膨胀等变化。（3）叶片光合特性分析发现,T1和T2组的NO₂胁迫导致光饱和点（LSP）和最大净光合速率（P_nmax）下降、光补偿点（LCP）增加,表观量子效率（AQE）和暗呼吸速率（Rd）在4种光响应模型中变化规律存在一定的差异性。（4）4种光响应模型中,CK组决定系数（R²）越高,均方根误差（RMSE）越低,精度最高,尤以叶子飘等机理模型为最优,拟合效果最好,其次是直角双曲线模型。研究结果表明三角梅可通过自身的形态变化、调整光合特征参数,较好地适应不同浓度的NO₂,尤其是高浓度急性胁迫下,该研究结果有助于促进不同道路绿地三角梅的推广应用,对探究三角梅的景观效益和生态效益,揭示其对环境异质性的适应机制具有重要意义。     

金针菇FV088菌株液体培养工艺的研究

通过单因子试验统计分析,优化筛选了适于金针菇（Flammulinavelutipes）FV088的适宜培养基和摇瓶培养条件,结果表明,其适宜的液体培养基组成为：5.0％玉米粉,2．0％鼓皮,0．L％KH₂PO₄,0．05％MgSO₄·7H₂O,10μgVB₁／100ml,50μgVB₂／100ml;适宜的摇瓶培养条件为：培养基的起始pH6．0～7．0,500ml     

利用Ac/Ds转座子系统在水稻中获得无选择标记转基因植株的方法

获得无选择标记转基因植株是进行重复转基因及消除转基因植株中标记基因潜在危害性的关键。实验采用了Ac/Ds转座子系统在水稻(Oryza sativa L.)中进行无hpt选择标记的转基因。将含有目的基因bar的Ds元件和hpt标记基因置于同一个T-DNA中,通过农杆菌(Agrobacterium tumefaciens) EHA105介导将Ac-T-DNA及Ds-T-DNA分别转入到不同的水稻植株,再将单拷贝的Ac-T-DNA植株与单拷贝的Ds-T-DNA植株杂交得到同时含有Ac和Ds元件的F₁植株,F_{1自交产生F2后代,F2植株中转座后的Ds元件与T-DNA独立分离,在总共100株F2水稻植株中筛选得到2株只含有Ds元件插入而无hpt标记基因的转基因水稻植株。结果表明,利用Ac/Ds转座子系统在水稻中获得无选择标记的转基因植株是可行的。}     

富硒姬松茸液体培养条件的研究

采用液体摇瓶培养法 ,对姬松茸 (Agaricusblazei)富硒培养条件进行初步研究 ,结果表明 :富硒姬松茸液体培养的最佳培养基配方为玉米粉 30 g/L ,葡萄糖 2 0g/L ,硫酸铵 2 g/L ,酵母膏 3g/L ,KH₂ PO₄ 2 g/L ,MgSO₄ ·7H₂ O 1 g/L ,维生素B11 0 0mg/L ;采用 1mg/L亚硒酸钠驯化菌种 ,2 5 0mL三角瓶装量 80mL ,p     

纤维载体固定化红螺菌反应器处理发酵废液及其动力学模型

在充填软性纤维材料的玻璃柱式反应器中,利用Rhodopseudomonas palustris Y6光合细菌(PSB)连续处理发酵废液。建立了该处理系统动力学模型。计算出模型参数t K_s=45．56mg／m1,μm=0．224h^-1。模型理论曲线与实验值较吻合。研究得出较适合的稀释率Dopt为o．129^-1’,此时COD去除能力最大为1686．Oppm COD／h。本文为纤维载体固定化PSB处理有机废水提供了一些放大操作依据。