生物絮凝剂的最新研究进展及其应用*

从絮凝剂的来源和分子组成两方面对生物絮凝剂进行了系统分类,综述了生物絮凝剂产生菌的筛选模型以及生物絮凝剂在水处理和发酵工业中的应用,详细阐述了目前国内外提出的几种不同的生物絮凝剂絮凝机理,进而在此基础上剖析了目前生物絮凝剂研究工作中仍然存在的问题,并提出生物絮凝剂今后的主要研究方向。     

多级逆流工艺促进城市污泥厌氧发酵生产挥发性脂肪酸

采用一种新型的厌氧发酵工艺——多级逆流发酵工艺对城市污泥进行厌氧发酵, 实现高效产挥发性脂肪酸的目的。结果表明, 实验条件下应用多级逆流发酵工艺, 挥发性脂肪酸浓度与产率分别达到(10.5±0.5) g/L和0.20 gVFAs/ gVS, 与普通厌氧发酵工艺相比, 分别提高了31%和54%。此外, 在多级逆流工艺中, 底物有机质去除率可达50%, 较普通厌氧发酵提高了37%。进一步分析多级逆流工艺产酸的机制, 发现产酸效率的提高在于降低了发酵产物对厌氧产酸细菌的抑制效应, 并且工艺的VFAs产率以及有机质去除率分别取决于第一级和第三级厌氧发酵过程。因此, 城市污泥采用多级逆流工艺厌氧发酵不仅能够有效促进挥发性脂肪酸的生成, 而且能够较大程度上提高污泥中有机质的去除率。     

解淀粉芽孢杆菌诱变育种及其突变株在降低酱油中氨基甲酸乙酯的应用

【目的】通过诱变育种提高解淀粉芽孢杆菌JY06利用精氨酸的能力,并将其用于降低酱油中的氨基甲酸乙酯及前体,从而提高酿造酱油的安全性。【方法】采用等离子诱变和紫外诱变两种诱变育种方法对解淀粉芽孢杆菌JY06进行突变,应用高通量筛选手段获得具有高精氨酸利用能力的突变株,验证突变株降低酱油中氨基甲酸乙酯的能力。【结果】获得了12株精氨酸利用能力提高的突变株,与出发菌株JY06相比,突变株C12和E6可使酱油中瓜氨酸含量分别降低了15.6%和14.7%,EC的含量分别降低了19.3%和13.1%。【结论】通过等离子诱变和紫外诱变进一步提高了解淀粉芽孢杆菌JY06降低酱油中EC及其前体瓜氨酸的能力,具有控制或减少酱油中生物危害物的应用潜力。     

基因组规模代谢网络模型构建及其应用

微生物制造产业的发展迫切需要进一步提高认识、设计和改造微生物细胞代谢的能力,以推动工业生物技术快速发展。随着微生物全基因组序列等高通量数据的不断积聚和生物信息学策略的持续涌现,使全局性、系统化地解析、设计、调控微生物生理代谢功能成为可能。而基于基因组序列注释和详细生化信息整合的基因组规模代谢网络模型(GSMM)构建为全局理解和理性调控微生物生理代谢功能提供了最佳平台。以下在详述GSMM的应用基础上,描述了如何构建一个高精确度的GSMM,并展望了未来的发展方向。     

聚乙烯醇生物降解研究进展

聚乙烯醇(PVA)是一种在纺织和化工行业中广泛使用的难降解的高分子聚合物。随着人们对纺织工业清洁生产的关注,如何在退浆工艺中就实现对PVA的生物降解、减少PVA废水的排放,并避免化学退浆过程中高温和氧化造成的棉纤维损伤,是近年来纺织生物技术领域的研究热点。由于PVA降解菌种类不多、培养周期长,PVA降解酶酶活不高、提取不容易等原因,使PVA的生化降解研究还局限在PVA降解菌的筛选、PVA降解酶的酶学性质研究等方面,PVA降解酶还未在纺织工业上得到应用。本文综述了近年来国内外在PVA降解菌筛选、PVA降解酶提取及酶学性质、PVA生化降解机理等方面的研究进展,并讨论了PVA生化降解研究中存在的问题及发展方向。     

分批发酵生产谷氨酰胺转氨酶的温度控制策略

微生物谷氨酰胺转氨酶 (Ｍｉｃｒｏｂｉａｌｔｒａｎｓｇｌｕｔａｍｉｎａｓｅ ,简称ＭＴＧ ,ＥＣ2 3 2 13)由于能催化许多食品中蛋白质的交联反应 ,改善各种蛋白质的功能性质 ,在食品工业具有广泛的应用潜力[1] ,因而引起了人们的极大兴趣。谷氨酰胺转氨酶的生产通常采用从豚鼠肝脏或组织中提取 ,由于豚鼠肝脏或组织来源稀少 ,谷氨酰胺转胺酶的分离纯化过程复杂 ,因而价格昂贵。 2 0世纪 80年代末 ,Ａｎｄｏ和Ｍｏｔｏｋｉ等人[2 ,3 ] 首先报道了利用微生物发酵法生产谷氨酰胺转胺酶的结果 ;近年来 ,Ｇｅｒｂｅｒ等人[4 ] 对其下游技术进…     

光合和抗氧化能力及相关性分析海桑属红树植物离子积累

以海桑属(Sonneratia Linn. f.)红树植物无瓣海桑(S. apetala Buch.-Ham.)、海桑也S. caseolaris (Linn.) Engl.页、杯萼海桑(S. alba Smith)、卵叶海桑(S. ovata Backer)、拟海桑(S.× gulngai N. C. Duke et B. R. Jackes)和海南海桑(S.× hainanensis W. C. Ko et al.)为研究对象,比较了根际土壤和叶片中离子含量以及叶片光合和叶绿素荧光参数、叶绿素含量、抗氧化酶活性和 O-·2产生速率的差异,并分析了叶片中 Na+和 Cl-含量与部分生理生化指标的相关性。比较结果表明：海桑和拟海桑叶片中 K+含量最高、Na+和 Cl-含量均显著低于其他种类,但它们的根际土壤中Na+和 Cl-含量却较高。供试6种植物中仅海桑叶片对 Cl-的富集系数小于1,各供试种类对 K+、Na+、Cl-、Ca2+和Mg2+的富集系数均大于1;无瓣海桑对离子的富集系数由大至小依次为 Mg2+、K+、Ca2+、Na+、Cl-,其他种类对离子的富集系数由大至小均依次为 K+、Ca2+、Mg2+、Na+、Cl-。无瓣海桑和海桑的 chla、chlb 和总叶绿素含量差异不显著,但均高于其他种类;供试种类的 chla/ chlb 比值均约为3,可能与海桑属植物为阳生植物有关。无瓣海桑的 Pn、Tr 和Gs 均最高,而杯萼海桑的 Pn、Tr 和 Gs 均最低,但6种植物的 Ci 无明显差异。供试种类的 Fv / Fm、qP、ETR 和ΦPSⅡ均无显著差异,仅部分种类间的 NPQ 差异显著。无瓣海桑叶片中 SOD、CAT 和 POD 活性均显著高于其他种类,但O-·2产生速率最低;而卵叶海桑叶片中 O-·2产生速率最高,其 APX 活性也均显著高于其他种类。相关性分析结果表明：供试6种植物叶片中 Na+和 Cl-含量与 Pn、qP、ΦPSⅡ和 ETR 负相关,与 NPQ 及 SOD、CAT、APX 和 POD 活性正相关。其中,Na+含量与 qP、ΦPSⅡ、ETR 和 SOD 活性极显著相关,与 NPQ 和 CAT 活性显著相关;Cl-含量与 SOD 活性极显著相关,与 qP、ΦPSⅡ和 ETR 显著相关。研究结果表明：供试海桑属植物对高盐生境有不同的耐性机制,其中,海桑和拟海桑通过拒吸 Na+和 Cl-抵御盐胁迫的伤害;供试6种植物对海岸潮间带生境的适应性有明显差异,无瓣海桑最适宜在此生境中生长。     

水溶液中白藜芦醇稳定性及降解产物分析

白藜芦醇是一种具有较强抗氧化和防癌、抗癌等生理活性的植物天然产物,其功能与生产是当前的研究热点;然而,白藜芦醇的光稳定性和热稳定性较差。在微生物发酵生产及存储过程中需要采取特殊的工艺,以防止其降解,使得发酵及存储工艺复杂化,增加了成本。本研究对发酵及存储过程中的各类条件,如温度、pH、培养基成分及大肠杆菌对白藜芦醇的降解情况进行了初步的研究;使用液相色谱-离子阱-飞行时间质谱,对白藜芦醇的降解产物进行了分析。本研究可作为基础资料,为降低发酵生产及存储过程中白藜芦醇的降解提供重要参考。     

酿酒酵母耐受单萜类化合物的机理研究进展

增强酿酒酵母对单萜的耐受性对于利用其生产单萜和利用含有单萜的生物质均具有重要意义.深入了解酿酒酵母应对单萜胁迫机理有助于构建一株较高单萜耐受性的酵母菌株,该菌株将有助于更高效率的单萜生产效率.研究表明,单萜会破坏酿酒酵母体内的氧化还原平衡,造成活性氧积累并进而导致菌体死亡.为了应对单萜诱发氧胁迫造成的损伤,酿酒酵母需要系统提升其抗氧化能力.本文归纳了酿酒酵母耐受多种典型单萜化合物胁迫机制的研究进展,并从酿酒酵母自身抗氧化机制方面,介绍了酿酒酵母应对氧胁迫的策略,并提出了进一步研究的方向.     

甘露赤藓糖醇脂的微生物生产

甘露糖亦藓糖醇脂（ＭＥＬ）是一种新型的非离子生物表面活性剂。近年来的研究发现,ＭＥＬ不仅具有比较确定的分子结构和优良的界面性能,更重要的是它还具有一些特异性能,如：抗菌性、高安全性和良好的生物降解性。在ＭＥＬ的脂肪酸生物合成及其生理机能方面的研究取得很大进展的同时,采用优于传统发酵法的休止细胞法以及随程提取和改进反应器设计等手段大幅度提高了ＭＥＬ的生产强度。ＭＥＬ极有可能成为新型生物表面活性剂中最