固体酸S_2O_2~(-8)/ZrO_2/USY催化废报纸制备乙酰丙酸乙酯

以废报纸为原料,S2O2-8/Zr O2/USY为固体酸催化剂,在乙醇中直接制备高价值化学品乙酰丙酸乙酯。利用红外光谱(FT-IR)和BET比表面积分析对催化剂进行表征,结果显示S2O2-8和Zr O2成功负载在USY分子筛上。首先用0.25%H3PO4对废报纸进行预处理,然后考察反应温度、反应时间、催化剂量和液固比对乙酰丙酸乙酯得率的影响。结果表明:在反应温度230℃、反应时间60 min、催化剂1.0 g、液固比45 m L/g条件下,乙酰丙酸乙酯的得率达到28.21%,催化剂使用3次后,催化活性有所下降。     

代谢工程改造大肠杆菌提高乙醇酸产率

乙醇酸(Glycolate)是一种在工业上有多种用途的重要化合物。本研究首先在大肠杆菌MG1655(DE3)中敲除了ldh A(乳酸脱氢酶),获得菌株Mgly1,作为出发菌株。然后通过调节乙醇酸合成途径的关键酶——异柠檬酸裂解酶(ace A)、乙醛酸还原酶(ycd W)、异柠檬酸脱氢酶激酶/磷酸化酶(ace K)的表达水平,得到乙醇酸产率为0.24 g/g葡萄糖(占理论产率的28.2%)。过量表达柠檬酸合成酶(glt A),乙醇酸产率提高到0.326 g/g葡萄糖(占理论产率的38.3%)。然后在Mgly1中敲除了glc B和ace B(苹果酸合成酶),减少了乙醇酸合成的前体乙醛酸的消耗。最终获得的工程菌株Mgly335乙醇酸产率达到0.522 g/g葡萄糖(占理论产率的61.4%)。     

柠檬酸对铝胁迫下大豆根系生长和生理特性的影响

以大豆(Glycine max L.)幼苗为材料,研究柠檬酸处理对铝胁迫下,大豆根系生长和生理特性的影响。结果表明:与对照(CK)相比,在铝胁迫下,大豆根系长度、根系鲜质量、超氧化歧化酶(SOD)活性和根系活力等分别降低58.2%、40.6%、33.2%和50.6%,丙二醛(MDA)含量和相对电导率分别增加50.7%和50.6%。与单纯铝胁迫处理相比,加入柠檬酸后,大豆幼苗根系长度、根系鲜质量、SOD活性和根系活力等分别比铝胁迫处理提高85.6%、34.4%、44.8%和81.3%,MDA含量和相对电导率分别比铝胁迫处理降低26.7%和30.3%。柠檬酸缓解根系长度的最佳处理浓度为15μmol/L,缓解其他指标的最佳浓度均为20μmol/L。柠檬酸可降低铝对大豆根系的损伤。     

1株产细菌纤维素芽胞杆菌的分离及鉴定

从残次水果中分离出1株菌株ZF-7,其产物经纤维素特异性染色反应、红外光谱分析及纤维素酶水解实验后,被确定为细菌纤维素。在对ZF-7菌株常规形态学及生理生化特性鉴定的基础上,对部分长度的16S rDNA同源性进行了分析,发现ZF-7菌株与解淀粉芽胞杆菌相似度可达99.5%,现命名为Bacillus amyloliquefaciens ZF-7。对ZF-7菌株在振荡培养和静置培养条件下的发酵性能进行了初步考察,得到细菌纤维素产率分别为6.6和6.2 g/L。     

中华蟾蜍肝苯丙氨酸tRNA的纯化及其生物活性

本文介绍一种改进的酚抽法制备蟾蜍肝总tRNA和BD纤维素柱纯化tRNA~(pbe)的简便方法。270g蟾蜍肝可制备466mg总tRNA。总tRNA的产率是未改进的酚抽法的8—11倍。总tRNA经两根BD纤维素柱纯化所得tRNA~(pbe)的酰化活力达1,354pmoles苯丙氨酸/A_(260)tRNA,它的荧光光谱测定表明,这个tRNA分子存在Y碱基。     

β-谷甾醇烟酸酯的制备

采用酯化反应,将烟酰氯和β-谷甾醇合成了β-谷甾醇烟酸酯,并用红外光谱和质谱对其进行了分析。结果表明,酯化反应的最优工艺条件为mol(β-甾醇):mol(烟酰氯):mol(吡啶)= 1:3:5;反应温度91℃;反应时间6 h;用95%的乙醇进行重结晶,产率可达到75%以上;红外光谱和质谱分析表明合成产物为β-谷甾醇烟酸酯。     

常压甘油自催化预处理麦草浓醪发酵纤维素乙醇

目前纤维素乙醇成本偏高的根本原因在于没有达到淀粉质乙醇发酵水平的"三高"(高浓度、高转化率和高效率)指标,提高水解糖液浓度和避免发酵抑制物来实现浓醪发酵,是解决问题的关键。文中以常压甘油自催化预处理麦草为底物,尝试采用不同发酵策略,探讨其浓醪发酵产纤维素乙醇的可行性。在优化培养条件(15%底物浓度,加酶量30 FPU/g干底物,温度37℃,接种量10%)下同步糖化发酵72 h,纤维素乙醇产量为31.2 g/L,转化率为73%,发酵效率0.43 g/(L·h);采用半同步(预酶解24 h)糖化发酵72 h,纤维素乙醇浓度达到33.7 g/L,转化率为79%,发酵效率为0.47 g/(L·h),其中(半)同步糖化发酵中90%以上纤维素已被糖化水解用于发酵;采用分批补料式半同步糖化发酵,补料到基质浓度相当于30%,发酵72 h时纤维素乙醇产量达到51.2 g/L,转化率为62%,发酵效率为0.71 g/(L·h)。在所有浓醪发酵中乙酸不足3 g/L,无糠醛和羟甲基糠醛等发酵抑制物。以上结果表明,常压甘油自催化预处理木质纤维素基质适用于纤维素乙醇发酵;分批补料式半同步糖化发酵策略可用来进行浓醪纤维素乙醇发酵;未来工作中提高基质纯度和强化酶解产糖是浓醪纤维素乙醇达到"三高"指标的关键。     

高分子膜载体固定化酵母催化2-辛酮不对称还原

以戊二醛交联尼龙6膜载体固定化面包酵母DX213,采用固定化酵母细胞催化2-辛酮不对称还原得到(R)-2-辛醇。系统考察了有机溶剂、反应时间、pH、底物、辅助底物和热处理等因素对反应的产率和光学选择性的影响。结果表明,上述因素对酵母细胞催化不对称合成(R)-2-辛醇反应均有显著影响。二氯甲烷为该反应最适有机溶剂,在固定化细胞57 g/L(50℃预热50 min),水相与有机溶剂相体积比4/1,pH 7.0,初始2-辛酮浓度为60 mmoL/L(分别在反应0,10,17 h等分添加),蔗糖5.7 g/L和28℃条件下反应48 h,(R)-2-辛醇的产率和e.e.值分别达到89.3%和96.8%。     

法夫酵母PLX-All发酵纤维素酶水解物合成虾青素*

法夫酵母（Phaffia rhodozyma)PLX-All菌株能够发酵纤维素酶水解物进行虾青素的生物合成。纤维素的酶解物主要为纤维二糖和葡萄糖,在另外添加适量其它营养物后可被法夫酵母发酵用于生长及合成虾青素。摇瓶试验结果表明,培养108h,法夫酵母的生物量可达2.3g／L,虾青素的产率达913.4g／g干细胞,虾青素体积产率为2.1mg／L。在2L罐的发酵试验中,法夫酵母的生物量可达3.23g／L（第96h）,虾青素的产率达581.4g／g干细胞,虾青素体积产率达1.88mg／L。     

法夫酵母PLX-All发酵纤维素酶水解物合成虾青素

法夫酵母（Phaffia rhodozyma)PLX-All菌株能够发酵纤维素酶水解物进行虾青素的生物合成。纤维素的酶解物主要为纤维二糖和葡萄糖,在另外添加适量其它营养物后可被法夫酵母发酵用于生长及合成虾青素。摇瓶试验结果表明,培养108h,法夫酵母的生物量可达2.3g／L,虾青素的产率达913.4g／g干细胞,虾青素体积产率为2.1mg／L。在2L罐的发酵试验中,法夫酵母的生物量可达3.23g／L（第96h）,虾青素的产率达581.4g／g干细胞,虾青素体积产率达1.88mg／L。     

法夫酵母PLX-ll发酵纤维素酶水解物合成虾青素

法夫酵母（Phaffiarhodozyma)PLX朅ll菌株能够发酵纤维素酶水解物进行虾青素的生物合成。纤维素的酶解物主要为纤维二糖和葡萄糖,在另外添加适量其它营养物后可被法夫酵母发酵用于生长及合成虾青素。摇瓶试验结果表明,培养108h,法夫酵母的生物量可达2.3g／L,虾青素的产率达913.4g／g干细胞,虾青素体积产率为2.1mg／L。在2L罐的发酵试验中,法夫酵母的生物量可达3.23g／L（第96h）,虾青素的产率达581.4g／g干细胞,虾青素体积产率达1.88mg／L。     

ZSM-5(38)/Al-MCM-41复合分子筛对纤维素催化热解的影响

以纤维素为原料,以自制的不同硅铝比ZSM-5(38)/Al-MCM-41微-介孔复合分子筛为催化剂,在固定床反应器上进行了催化热解实验。采用XRD表征分子筛,采用GC-MS分析生物油成分,考查了催化剂的改变对生物质热解产物及生物油成分的影响。实验结果表明:添加催化剂后,生物油产率降低,且其含水率也有所增加。与未添加催化剂相比,生物油中D L-2,3-丁二醇有明显提高。其中,ZSM-5(38)/Al-MCM-41(20)最有利于苯酚、愈创木酚(2-甲氧基-苯酚)的生成。此外,这几种催化剂均有利于小分子化合物的生成,其中,ZSM-5(38)有利于C4~C5化合物的生成,微-介孔复合分子筛则有利于C6~C8化合物的生成。     

ZSM-5(38)/Al-MCM-41复合分子筛对纤维素催化热解的影响

以纤维素为原料,以自制的不同硅铝比ZSM-5(38)/Al-MCM-41微-介孔复合分子筛为催化剂,在固定床反应器上进行了催化热解实验。采用XRD表征分子筛,采用GC-MS分析生物油成分,考查了催化剂的改变对生物质热解产物及生物油成分的影响。实验结果表明：添加催化剂后,生物油产率降低,且其含水率也有所增加。与未添加催化剂相比,生物油中D L-2,3-丁二醇有明显提高。其中,ZSM-5(38)/Al-MCM-41(20) 最有利于苯酚、愈创木酚 (2-甲氧基-苯酚) 的生成。此外,这几种催化剂均有利于小分子化合物的生成,其中,ZSM-5(38) 有利于C4~C5化合物的生成,微-介孔复合分子筛则有利于C6~C8化合物的生成。     

金属离子螯合剂对橙汁中L—抗坏血酸的保护及其机理探讨

本文研究了在加热过程中金属离子螯合剂植酸、聚磷酸钠和EDTANa_2对橙汁和橙汁模拟体系中L—抗坏血酸的稳定作用,并采用红外光谱和紫外差光谱对EDTANa_2的保护机理作了初步探讨。结果表明:植酸和聚磷酸钠均不能降低Cu~(2+)对橙汁模拟体系中L—抗坏血酸氧化降解的催化作用,而EDTANa_2不仅能络合Cu~(2+),减少L—抗坏血酸的催化降解损失,而且红外光谱和紫外差光谱及溶剂微扰研究还揭示出EDTANa_2可与L—抗坏血酸形成氢键保护,这种氢键保护作用受到糖和柠檬酸的不利影响。     

纸浆废料生物炼制细菌纤维素的研究

细菌纤维素(bacterial cellulose,BC)是一种由微生物产生的具有纳米结构的纤维素材料。BC生产的培养基成本偏高,限制了其规模化工业生产和商业应用。为开发新的BC生产原料,通过Cellic CTec 2纤维素酶直接水解硫酸盐和亚硫酸盐两种纸浆废料获得可发酵糖,以其成功制备出BC并研究比较了两种酶解液对BC产量和结构的差异。结果表明,硫酸盐纸浆废料获得的BC产量最高,达9.0 g/L,比亚硫酸盐纸浆废料的7.7 g/L高了17%。两种原料制备的BC膜的结晶度分别为61%和66%,比葡萄糖制备的(78%)低。红外光谱分析表明,不同碳源制备的BC膜的成分没有明显差异。     

响应面分析法优化(R)-扁桃酸发酵培养基

采用响应面分析法对Bacillussp.HB20菌株合成(R)-扁桃酸的培养基成分进行优化。首先利用Plackett-Burman试验设计筛选出影响(R)-扁桃酸产率的三个主要因素:麦芽糖、蛋白胨和牛肉膏。在此基础上用最陡爬坡路径逼近最大响应区域,再利用Box-Behnken试验设计及响应面分析法进行回归分析。结果表明,麦芽糖、蛋白胨和牛肉膏浓度与(R)-扁桃酸产率存在显著的相关性,通过求解回归方程得到最佳质量浓度:蛋白胨11.507g/L,牛肉膏6.708g/L,麦芽糖10.907g/L,(R)-扁桃酸产率理论最大值达到66.87%。经模型验证,预测值与验证试验平均值接近,在优化条件下(R)-扁桃酸产率提高了25.87%。     

产细菌纤维素Axy-Ⅰ菌株的鉴定及产物分析

目的：对1株产细菌纤维素的菌株Axy-I进行鉴定,并对其在不同培养条件下的产物进行分析。方法：通过生理生化检测和16S rDNA序列分析,对菌株Axy-I进行鉴定;比较静态培养和摇瓶动态培养7d后所产细菌纤维素的产率,并利用扫描电镜观察产物的超微观结构特征。结果：菌株Axy-I的形态、菌落特征和生理生化特性与葡糖酸醋酸杆菌属一致,16S rRNA序列长度为1436bp,与Gluconacetobacter sp.4L（Genbank登录号为：AY741144.1）的同源性达97%。静态培养细菌纤维素得率为4.72g/L,纤维直径82%分布在30-80nm之间,动态培养得率为8.12g/L,纤维直径90%分布在30～70nm之间。结论：菌株Axy-I属于葡糖酸醋酸杆菌属,动态培养所产的细菌纤维素纤维丝比静态更纤细,产率也更高。     

过量表达钝齿棒杆菌柠檬酸合酶编码基因prpC2对L-精氨酸合成的影响

钝齿棒杆菌(Corynebacterium crenatum)SYPA5-5是诱变选育的一株高产精氨酸菌株。柠檬酸合酶作为TCA途径的关键酶,对细胞胞内氨基酸代谢流调节有重要作用。在钝齿棒杆菌SYPA5-5中过量表达同源的柠檬酸合酶(citrate synthase)基因prp C2,研究其对精氨酸及副产物合成的影响。重组菌C.crenatum SYPA5-5/p DXW-10-prp C2胞内柠檬酸合酶比酶活提高了5.37倍,使L-精氨酸产量在5L发酵罐中达到44.7g/L,与对照相比提高了23.1%。同时,有机酸测定分析TCA循环的精氨酸前体柠檬酸及异柠檬酸的量有所提高,且赖氨酸合成前体草酰乙酸量减少,氨基酸测定分析L-精氨酸发酵中最主要的副产物L-赖氨酸浓度由原来的5.96g/L降到1.21g/L,降低了80%。     

选育耐受复合抑制剂酿酒酵母提高乙醇产量

能够耐受纤维素预处理中抑制剂的酿酒酵母对高效、经济生产纤维素乙醇至关重要。利用诱变结合驯化工程选育了一株可耐受复合抑制剂(1.3g/L糠醛、5.3g/L乙酸及1.0g/L苯酚)的工业酿酒酵母YYJ003。在pH 4.0的含有抑制剂的培养基中,耐受菌株乙醇产率是原始菌株的7.8倍,糠醛转化速率提高了5倍。在pH 5.5的复合抑制剂条件下,YYJ003发酵时间(16h)比野生菌株发酵时间(22h)缩短6h。在pH 4.0的未脱毒的玉米秸秆水热法预处理水解液中YYJ003的乙醇产率达到0.50g/g(乙醇/葡萄糖),乙醇产速达到4.16g/(L·h),而对照菌株无乙醇产出。     

不同培养方式对细菌纤维素产量和结构性质的影响

考察了自行筛选的Acetobacter xylinum NUST4.2在静置培养和发酵罐培养获得的细菌纤维素(BC)的产量、基本结构和性能的差异。结果表明:静置培养时产纤维素7.5g/L,产率为0.052g/L/h,在机械搅拌发酵罐中培养3d产量达3.13g/L,产率达0.043g/L/h;SEM分析显示静置培养和发酵罐培养得到的纤维素均具有网状结构,但静置获得的纤维素丝带相互缠绕且层状重叠,更加致密,丝带更细;FT-IR分析知搅拌不改变纤维素的化学结构,但能减弱分子间氢键,和XRD结合分析可知静置培养的纤维素具有更高结晶指数,更高Iα含量和更大晶粒尺寸,但不改变晶型,仍为纤维素I型,说明搅拌会干扰纤维素初始纤丝的结晶,有利于形成更小的晶粒和较Iα稳定的Iβ。与棉纤维素相比,静置培养获得的纤维素的热稳定性更好,而发酵罐培养获得的纤维素则阻燃性更好。