环保型复合絮凝剂的制备与应用

以天然生物制品壳聚糖(CTS)、硫酸铁(Fe_2(SO_4)_3)以及聚合氯化铝(PAC)为主要原料制备了4种环保型絮凝剂,并对武汉生物工程学院生活污水进行絮凝处理。以污水COD、浊度为主要指标,研究了复合絮凝剂配方、絮凝剂用量、水体pH变化等对絮凝效果的影响。结果表明:CTS/PAC复合,体积配比1:5.0,用量8 mL/L,水体pH 7.2时,水体COD去除率78.5%,浊度去除率98.4%,絮凝效果最佳,且药剂的投加量最少。     

一株产微生物絮凝剂菌株的分离鉴定及特性

从活性污泥中分离筛选到一株产絮凝剂的细菌A25,鉴定为巨大芽孢杆菌Bacillus megaterium。该菌株产絮凝剂的最适碳源为麦芽糖,最适氮源为酵母提取物,最适pH为7.－10.0。絮凝剂的形成与菌体生长同步,均在10h达到最高值,该絮凝剂主要分布在发酵液中,另外还有一部分存在于菌体上,所产絮凝剂对供试的各种悬浮液和菌悬液都具有良好的絮凝效果。     

絮凝法预处理透明质酸发酵液的研究

目的:提高透明质酸的纯度。方法:研究了絮凝预处理发酵液对醇沉法提取透明质酸的影响,并通过正交试验对预处理条件进行了优化。结果:明矾可作为最佳絮凝剂,正交实验最佳絮凝条件为:絮凝剂添加量1 000mg/L、絮凝温度30℃、絮凝转速60r/min、絮凝时间20min。在该条件下处理的HA发酵液相对于未经过处理的对照组,菌体去除率可提高42.6%,蛋白去除率可提高5.9%。     

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。     

壳聚糖ZnSO4的络合物对Bacillus amyloliquefaciens BS20发酵液絮凝回收

目的利用壳聚糖-ZnSO_4作为絮凝剂回收B.amyloliquefaciens BS-20发酵液中产生的芽胞孢子,为益生芽胞杆菌制剂的工业化生产提供新的浓缩方法和参考。方法通过制备壳聚糖-ZnSO_4形成络合物,对B.amyloliquefaciens BS-20孢子发酵液进行絮凝处理,分别探讨絮凝的发酵液初始pH值条件、初始壳聚糖浓度以及壳聚糖-ZnSO_4的最适配比等参数对絮凝效果的影响;并对絮凝回收的芽胞活菌孢子数量进行验证。结果在发酵液初始pH值调整为4.5、壳聚糖浓度为0.5 g/L并且与ZnSO_4按照3∶1的配比进行络合后,能够有效地实现发酵液的菌体絮凝,最终回收后发酵液的浓缩率为90%,益生芽胞杆菌活菌孢子的回收率可达93%。结论该实验结果可以为在液体发酵中产生的芽胞孢子进行快速回收制备处理。     

絮凝剂产生菌培养条件的研究及在废水处理中的应用

通过菌种富集、分离、纯化,从含有大量微生物菌群的土壤和活性污泥中筛选到一株对高岭土悬浊液具有较高絮凝活性的絮凝剂产生菌,将其命名为B23.通过研究该菌株在不同培养时间的生长情况和发酵液的絮凝活性,从而得出发酵液絮凝活性与菌体生长量呈正相关.通过对该菌株培养条件的研究表明,在培养时间为24h、培养温度为30℃、培养基初始pH值为8.0,以葡萄糖为碳源、(NH4)2SO4为氮源时,发酵液絮凝活性最强.用B23菌株所产絮凝剂处理废水后,废水中CODCr的去除率为62.48%,SS的去除率为84.47%,表明该菌株有良好的实际应用前景.     

絮凝剂YBJ-4对不同城市污水的净化研究

将高絮凝率菌剂YBJ-4应用于西宁城市污水和大通河水的处理,以期得到较好的净化效果。本研究采用单因素试验和正交试验对絮凝条件进行优化。结果表明:该株高效絮凝菌剂对大通河水净化处理的最佳体系为絮凝剂加量1.2 mL,pH 7.0,助凝剂1.4 mL,处理时间25 min,最高絮凝率为95.43;对西宁城市污水的最佳絮凝体系为pH 6.8,1%的CaCl_2 1.2 mL,絮凝剂用量0.8 mL,处理时间15 min最高絮凝率为92.18%。经过YBJ-4的净化处理,西宁城市污水和大通河水水质各项指标的去除率均较高,即絮凝菌剂YBJ-4对西宁城市污和大通河水的净化处理效果好。     

微生物絮凝剂产生菌的筛选及培养条件的优化

目的:从好氧活性污泥、土壤和河泥中分离筛选具有较高活性的絮凝剂产生菌,并优化其培养条件;方法:通过常规分离获得目的菌株,运用单因素法考察培养时间、培养温度、发酵液初始pH值及摇床转速对菌株絮凝活性的影响;结果:得到了絮凝活性较高的菌株,经过优化得出,其最佳培养时间和温度分别为48h和30℃,发酵液最佳初始pH值为7.0,最佳摇床转速为120r/min,在最佳培养条件下,RF-32对高岭土悬浊液絮凝率为84.32%。结论:从活性污泥中可筛选出较高活性的絮凝剂产生菌,研究发现,菌株的絮凝活性与其生长量呈同步增长趋势,并在一段时间后达到一稳定值。培养时间、培养温度、发酵液初始pH值及摇床转速均能通过一定的作用因素对菌株生长情况产生影响,进而影响其絮凝活性。     

一株产微生物絮凝剂菌株的分离鉴定及特性*

从活性污泥中分离筛选到一株产絮凝剂的细菌 A2 5,鉴定为巨大芽孢杆菌 Bacillusmegaterium。该菌株产絮凝剂的最适碳源为麦芽糖 ,最适氮源为酵母提取物 ,最适 p H为 7.0～ 10 .0。絮凝剂的形成与菌体生长同步 ,均在 10 h达到最高值。该絮凝剂主要分布在发酵液中 ,另外还有一部分存在于菌体上。所产絮凝剂对供试的各种悬浮液和菌悬液都具有良好的絮凝效果。     

微生物絮凝剂产生菌固定化条件的优化

采用多种固定化方法及载体,进行了微生物絮凝剂产生菌M09固定化方法及条件的研究,并对其所产絮凝剂在不同存储条件下絮凝活性的稳定性进行探讨。结果表明,选用粒径为0.5 cm×0.5 cm×0.5 cm的多孔聚氨酯泡沫为固定化载体,4 g/L的固液比,使用初始蔗糖浓度为2%,NaNO3为0.4%的培养基,28℃振荡培养60 h可获得较高活性的固定化细胞,发酵上清液能够保持较高的絮凝率。研究还发现,在室温条件下,利用此工艺所产高絮凝活性发酵液在含有菌体的反应器内自然静置,发酵液絮凝率仍可缓慢持续上升,维持较高水平达数日,具有较高的稳定性。     

壳聚糖絮凝蛹虫草菌丝体多糖工艺优化及其失活动力学分析

利用响应面法对蛹虫草诱变菌株CSYB-2菌丝体多糖的制备工艺进行优化,结果显示在壳聚糖用量1.4mL/g、絮凝温度55℃、絮凝时间70min条件下,多糖保留率为(82.05±0.21)%。在壳聚糖絮凝诱变菌株CSYB-2菌丝体多糖浸提液的絮凝工艺基础上,通过构建壳聚糖失活动力学模型,探究絮凝剂（壳聚糖）在絮凝过程中的动力学规律和失活机理。结果表明壳聚糖的失活动力学符合一级反应的失活动力学方程,在考察溶液澄清率（絮凝率）在不同时间、温度下变化规律的基础上推算出失活速率常数、活化能等动力学函数值,为研究絮凝作用中絮凝剂失活的机理提供理论支持。     

壳聚糖体外抗白念珠菌生物膜作用的初步研究

目的观察壳聚糖对白念珠菌生物膜形成的影响,探讨其可能的作用机制。方法 XTT减低法评价壳聚糖对白念珠菌生物膜形成及黏附的影响,镜下观察壳聚糖对白念珠菌生物膜形态的影响;实时定量RT-PCR法观察壳聚糖对白念珠菌的Ras信号通路因子CDC35、PDE2、EFG1和HWP1的基因表达的影响。结果低浓度(0.02 mg/mL)和高浓度(0.32mg/mL)壳聚糖对白念珠菌生物膜形成的抑制率分别为(19.6±1.2)%和(96.96±0.6)%,0.16 mg/mL浓度下壳聚糖对早期(0 h)、中期(12 h)和成熟期(48 h)的生物膜抑制率分别为(78.6±0.5)%、(54.4±0.9)%和(41.1±1.1)%,不同浓度的壳聚糖对各黏附阶段的白念珠菌细胞黏附均有抑制作用,壳聚糖可剂量依赖性地下调白念珠菌生物膜Ras信号通路基因CDC35、EFG1和HWP1的表达水平,上调Ras信号通路抑制剂PDE2的基因表达水平(P<0.05)。结论壳聚糖可能通过影响Ras信号通路及抑制细胞黏附而对白念珠菌生物膜的形成具有抑制作用。     

Selective flocculation with chitosan in Escherichia coli disintegrates: effects of pH and nuclease treatment.

The flocculation of cell debris from a beta-galactosidase constitutive E. coli with chitosan as a flocculant was studied to investigate the possibility of obtaining a selective flocculation in cell disintegrates with high product recoveries. The flocculation removed 98% of the cell debris by 30 min sedimentation under gravity, which should be compared to a separation of the cell debris without flocculation of only 70% by centrifugation at 15,000 g. Optimal flocculation dosages varied between 12 and 43 mg chitosan g-1 dry weight of cells, depending on pH. The yield of the product beta-galactosidase reached 60% at optimal pH. Hydrolysis of the nucleic acids by DNAase and RNAase decreased the optimal flocculation dosages considerably. The study showed that the flocculation is somewhat selective, since chitosan also removed 85% of the nucleic acids and 50% of the proteins, which contributed to the purification of the protein solution.     

中国仓鼠卵巢细胞的悬浮适应及代谢特征

目的：通过悬浮适应,使中国仓鼠卵巢细胞（CHO细胞）获得悬浮生长的特性,并可在悬浮培养条件下较快地生长。方法：将CHO细胞以3×10^5／mL接种于100mL的三角瓶内,培养时加入1％小牛血清、1g/LPIuronic F-68、25μg／mL硫酸葡聚糖,培养体积35mL,摇床转速90r／min,每24h离心换液,当细胞增殖为2×10^6／mL时传代。结果：经过悬浮适应,细胞的平均比生长速率由适应最初的0．27／d提高为适应后的0．48／d,最大总细胞密度由适应初期的2．5×10^6／mL提高为适应后的6．3×10^6／mL,目的蛋白活性也由适应前的2781U／mL提高为适应后的8878U／mL,适应后细胞的葡萄糖平均比消耗率为1．42μmol／（10^6细胞·d）,低于适应前的2．16μmol／（10^6细胞·d）。结论：贴壁生长的CHO细胞经过悬浮适应,不仅可以在悬浮培养条件下快速生长,而且细胞对葡萄糖的利用率也得到提高。     

重组青霉素G酰化酶拆分制备（S）-邻氯苯甘氨酸

对产青霉素G酰化酶的重组枯草芽胞杆菌发酵产酶条件进行优化,确定优化后的发酵条件：可溶性淀粉10g/L、蛋白胨12g/L、酵母粉3g/L、NaCl10g,／L;pH7．5、培养温度37℃、装液量80mL（500mL三角瓶）、培养28h,青霉素G酰化酶的表达水平由最初的7．34U／mL提高至18．23U／mL。以表达青霉素G酰化酶的枯草芽胞杆菌发酵液为酶源,在水相中对映选择性催化N-苯乙酰-（R,S）-邻氯苯甘氨酸制备（S）-邻氯苯甘氨酸,当底物浓度为100mol／L时转化4h,转化率达44．2％。对底物浓度为80mmoL／L反应液中的（S）-邻氯苯甘氨酸进行分离,达到理论收率的94．29％（以N-苯乙酰-（R,S）-邻氯苯甘氨酸的0．5倍摩尔量为理论产率）,e．e．值大于99．9％。170℃条件下,N-苯乙酰-（R）-邻氯苯甘氨酸与苯乙酸共熔消旋为N-苯乙酰-（R,S）-邻氯苯甘氨酸可用于循环拆分。     

乳酸钠、茶多酚与壳聚糖协同抑制铜绿假单胞菌的效果

以铜绿假单胞菌为研究对象,通过常量肉汤稀释法和琼脂扩散法探讨乳酸钠和茶多酚、壳聚糖复配后对铜绿假单胞菌是否有协同抑制效果。利用响应面方法对3种复合防腐剂的抑菌效果进行优化。应用BoxBehnken试验设计,建立3种防腐剂的二次多项式回归方程模型并进行分析。结果表明:三者对铜绿假单胞菌的抑菌效果(从大到小)顺序为乳酸钠、壳聚糖、茶多酚;乳酸钠和茶多酚交互作用极显著(p0.01),存在明显的拮抗作用;乳酸钠和壳聚糖交互作用显著(p0.05),二者存在明显的协同作用;而茶多酚和壳聚糖之间交互作用不显著(p0.05)。在乳酸钠62.50 mg/mL、壳聚糖3.17 mg/mL的条件下复合防腐剂对假单胞菌的抑菌圈达到最大,抑菌效果最好。     

高活性壳聚糖酶制剂的制备及其对壳聚糖降解作用的研究

对系列壳聚糖酶高产菌株的产酶性能及产酶发酵液的壳聚糖酶活性进行了比较,从中筛选出一株优良芽孢杆菌菌株,其产酶发酵液的壳聚糖酶活力高达5000U/mL(以单位时间内底物壳聚糖的减少量确定酶活力)。利用此粗制壳聚糖酶制剂对壳聚糖进行酶解产糖的研究表明:壳聚糖的转化率及壳寡糖的产率在适合的酶解条件下,短时间内即可接近100%。     

肿瘤坏死因子-α和白介素-2对成骨细胞增殖的影响

成骨细胞在骨组织改建中至关重要。本试验体外培养人骨肉瘤细胞系MG63,MTT方法检测白介素-2(Interleukin-2,IL-2)和肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)对成骨细胞增殖的影响。结果表明,当IL-2的浓度大于100U/mL,其能够促进成骨细胞增殖(P0.05),一定浓度(50～1000U/mL)的TNF-α对成骨细胞的增殖也有促进作用。     

利用重组大肠杆菌生产α-环糊精葡萄糖基转移酶

将来源于软化类芽孢杆菌（Paenibacillus macerans）的α-环糊精葡萄糖基转移酶（α-CGT）基因插入含pelB信号肽的质粒pET-20b（＋）中,构建了表达载体pET-20b（＋）／cgt,并将其转化表达宿主E.coli BL21（DE3）。对重组菌E．coli BL21／pET-cgt进行摇瓶发酵条件的优化,确定了其胞外表达α-CGT酶的最适条件：葡萄糖8g/L,乳糖0．5g/L,蛋白胨12g/L,酵母膏24g/L,K2HPO472mmol／L,KH2PO417mmol／L,CaCl2 2．5mmol／L;初始pH为7．0,诱导温度为25℃。在该条件下培养90h后最终α-CGT酶的胞外比活达到22．1u／mL,与来源菌Pmacerans所产天然酶比活相比提高了42倍,实现了α-CGT酶的高效生产。将基因工程菌在上述条件下于3L发酵罐中发酵,90h后胞外酶比活达到22．6U／mL,证实了工业化放大的可能性。     

内切中性纤维素酶EGⅡ的发酵条件优化

对毕赤酵母基因工程菌EIM-50-eg2产内切中性纤维素酶的主要影响因子进行研究,考察氮源、pH、温度、微量元素PTM1和甲醇浓度等对工程菌产酶的影响。单因素实验和正交实验结果表明,优化后的培养基组成及培养条件:磷酸氢二铵40 g/L,甲醇15 mL/L,硫酸镁10 g/L,磷酸二氢钾9 g/L,初始pH 6.0,培养温度28℃,PTM1添加量0.02%,甲醇诱导浓度1.5%。优化后内切葡聚糖酶活力可达4 158 U/(mL.min)是优化前1 449 U/(mL.min)的2.86倍。