大肠杆菌产L-酪氨酸发酵工艺优化

L-酪氨酸是一种重要的必需氨基酸,属于芳香族氨基酸,在医药、食品、化工中被广泛应用。该研究以基因工程菌大肠杆菌(Escherichia coli)TY03菌株为L-酪氨酸生产菌,通过单因素和响应面实验研究发酵过程中接种量、发酵温度、溶氧量、发酵pH值和发酵时间对L-酪氨酸产量的影响,确定适宜的发酵工艺。最终确定发酵过程中pH控制为6.8,溶氧31.2%,发酵温度35.8℃,在此条件下发酵24 h,L-酪氨酸产量最高达到42.0 g/L。该研究确定了菌株TY03产L-酪氨酸适宜的发酵工艺,同时为微生物发酵法生产L-酪氨酸提供了一定的理论基础。

大肠杆菌发酵生产L-酪氨酸研究进展

酪氨酸作为芳香族氨基酸之一,已被应用于多个行业。众多酪氨酸衍生物在医药行业发挥着重要作用,因此寻求高效酪氨酸生产方式受到广泛关注。目前,国内酪氨酸工业化生产仍以毛发水解法为主,相较于该方法,微生物发酵法具有操作简洁、污染少等优势,微生物发酵法生产酪氨酸具有较好的应用前景。获得高效的酪氨酸生产菌株、降低酪氨酸生物合成成本以及提高收益是发酵法生产酪氨酸需要解决的难题。对大肠杆菌发酵法生产酪氨酸进行了总结,并对其前景进行了展望。

基于BAS-BP神经网络的轮廓坐垫舒适性评价

研究表明轮廓坐垫对提升舒适性有帮助,但不同轮廓形状坐垫对于舒适性的影响尚不明确。为更客观准确地研究不同轮廓坐垫形状与舒适性的关系,提出了一种基于天牛须算法(BAS)优化BP神经网络的轮廓坐垫舒适性评价模型。首先,开展了基于体压分布的轮廓坐垫舒适性主客观评价实验,获取客观实验数据和被试人员主观评价;其次,对实验数据进行预处理和统计计算,从而得到舒适性评价模型的实验数据集;再次,根据实验数据对轮廓坐垫舒适性影响因素进行简要分析,利用相关性分析确定神经网络的输入参数;最后,利用BAS优化BP神经网络,构建BAS-BP神经网络评价模型并实现对轮廓坐垫舒适性的评价。结果表明:BAS-BP神经网络计算结果比标准BP神经网络计算结果的均方误差降低了59.26%,决定系数提高了22%,BAS-BP神经网络的评价效果更为准确。该优化模型提高了舒适性评价的准确率,满足实际应用的需要,为轮廓坐垫的设计和产品开发早期阶段对不同形状坐垫舒适性的评价提供了理论研究基础及实际应用方法。

考虑有界场的几何不确定性非概率可靠性拓扑优化

在结构的加工制造过程中,由于加工误差等原因不可避免会在结构上产生一定的几何缺陷,比如结构长度误差及厚度分布不均等问题.这些几何不确定性会使结构产生一定的性能波动,影响结构的安全性.文章研究的是考虑厚度分布不均的几何不确定性,因此属于“场不确定性”问题.考虑实际工程中样本数量有限,无法准确地获得不确定性概率分布信息,随机场概率可靠性理论不再适用.文章基于非概率有界场模型提出了一种考虑结构几何不确定性的非概率可靠性拓扑优化模型.在模型中几何不确定性通过不确定阈值场函数来表征,而不确定阈值场则通过一个非概率有界场模型来描述.该非概率可靠性优化模型为嵌套优化问题,内层是进行结构的非概率可靠性评估,外层是采用基于材料场级数展开(material-field series-expansion)的拓扑优化方法来确定结构的最优布局.优化模型的灵敏度信息是通过伴随法灵敏度分析求得,并采用了基于移动渐近线法(the method of moving asymptotes)的梯度优化算法来进行该优化问题的求解.通过数值算例验证了所提出的基于有界场模型的几何不确定性非概率可靠性优化模型的有效性.

Co-Gd合金在尿素-乙酰胺-NaBr熔体中的电沉积及合金性能(英文)

在尿素-乙酰胺-NaBr熔盐中采用电沉积方法制备了Co-Gd合金薄膜。运用循环伏安技术研究了Gd、Co的共沉积行为。通过扫描电子显微镜、X射线能谱仪和X射线衍射仪研究了电流密度对镀层表面形貌、元素组成及镀层结构的影响。研究发现,Gd含量随着电流密度的增加呈先增加后减少的趋势,在电流密度为12.5mA/cm2时达到最大含量54.97%(质量分数)。镀层的表面形貌随着Gd含量的增加而变得粗糙。镀态时镀层结构为非晶态,300°C热处理后转化为Co(Fm3m)相,在600°C热处理后又出现GdCo5(P6/mmm)相。采用振动样品磁强计测试了镀层的磁性能。结果表明,镀层中Gd的含量对镀层的磁性能有重要影响。在热处理过程中,镀层的饱和强度在600℃热处理时达到最大值550.43kA/m,而矫顽力则在400℃热处理时达到最大值34.97kA/m。

敲除aceA和gogat及过表达gltA对谷氨酸棒状杆菌GKGD合成α-酮戊二酸的影响

α-酮戊二酸(α-ketoglutarate,α-KG)在生命活动中具有重要的作用,被广泛应用于食品、医药等领域。以α-KG生产菌谷氨酸棒状杆菌GKGD为出发菌株,敲除其异柠檬酸裂解酶编码基因ace A以增加异柠檬酸供应,获得GKGD-1,摇瓶发酵条件下其α-KG产量和转化率分别提高14.72%和9.76%;敲除谷氨酸合酶编码基因gogat以降低L-谷氨酸生成量,获得GKGD-2,其α-KG产量和转化率分别提高7.39%和5.43%,L-谷氨酸生成量降低52.87%;过表达柠檬酸合酶编码基因glt A以进一步增加前体物供应,获得GKGD-3,其α-KG产量提高35.9%;于7.5 L发酵罐经30 h发酵,GKGD-3α-KG产量达49.5 g/L,较出发菌株提高36.4%,L-谷氨酸生成量降低50%。敲除ace A和gogat并过表达glt A可显著提高α-KG产量并降低L-谷氨酸生成量。

Sb-Fe合金的电沉积及其结构与磁性能

以柠檬酸为络合剂、硼酸为缓冲剂的酸性镀液中电沉积Sb-Fe合金,循环伏安实验显示在镀液pH值为3.2时合金的起始共沉积电位约-0.855V(vs·SCE)。借助扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)和振动样品磁强计(VSM)研究了沉积条件对Sb-Fe镀层结构和磁性能的影响。结果表明,在镀液pH值为3.2时,随着阴极电流密度从20mA·cm-2增加到40mA·cm-2,镀层中铁含量从2at%增加到24at%;当阴极电流密度大于40mA·cm-2,镀层中铁含量又下降。Sb-Fe镀层含有Sb-Fe固溶体(R-3m)相以及少量的铁(Im3m)相。随着Sb-Fe镀层中铁含量的增加,镀膜的矫顽力减少而饱和磁化强度则增加。镀膜的矫顽力在1.2～1.7kA·m-1范围,属软磁材料。

化学镀镍-钴-铁-磷镀层的结构和磁性能

采用H3BO3为缓冲剂、柠檬酸钠为络合剂,在弱碱性体系中化学沉积Ni-Co-Fe-P合金,运用能谱分析仪(EDS)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)研究镀液pH值对合金结构的影响。结果表明,随着镀液pH值增大,镀层中Fe和Co含量呈增加趋势而Ni和P含量趋于减少;镀层表面圆形颗粒呈密堆积,且随着镀液pH值的增加,圆形颗粒的粒径减小;镀态镀层呈非晶态结构。镀层在266.9℃晶化产生Fe-Co(Pm3m)相,在389.6℃生成亚稳相Ni8P3(R3C)和Co3Fe7(Pm3m)相,随后在500℃进一步晶化形成Ni3P(I-4)和Ni(Fm3m)相。随着热处理温度的升高,合金的饱和磁化强度和矫顽力呈增加趋势。

L-酪氨酸高产菌株的构建及发酵培养基优化

该研究以L-酪氨酸合成的两个关键基因aroG和tyrR为研究靶点,在大肠杆菌(Escherichia coli)TRP1中上调表达解除反馈抑制的基因aroG,强化莽草酸途径,同时敲除基因tyrR,解除TyrR蛋白对aroG、tyrB、aroF、tyrA、aroL、aroP、tyrP多个基因的转录抑制,构建高产L-酪氨酸的重组工程菌株,并以L-酪氨酸产量为评价指标,采用单因素及正交试验对重组工程菌株的发酵培养基进行优化。结果表明,获得一株高产L-酪氨酸的重组菌株TY03,L-酪氨酸产量为(17.4±0.15)g/L,是出发菌株大肠杆菌TRP1的86倍,其产L-酪氨酸的最优发酵培养基为:酵母粉8 g/L、MgSO_(4)·7H2O 4 g/L、FeSO_(4)·7H2O 40 mg/L、MnSO_(4)·H2O 40 mg/L、VB15 mg/L、VH 8 mg/L、(NH_(4))_(2)SO_(4)5 g/L、KH2PO_(4)3 g/L,在此条件下,L-酪氨酸产量为(20.9±0.19)g/L,比优化前提高了20%。该研究优化重组菌株TY03的培养基组成,同时对于大肠杆菌高效积累L-酪氨酸的定向改造提供了一种新思路。

组成型过表达ido基因对4-羟基异亮氨酸合成的影响及其发酵培养基的响应面优化

为考察组成型过表达异亮氨酸羟化酶(isoleucine dioxygenase,IDO)基因ido对4-羟基异亮氨酸合成的影响,构建ido组成型表达质粒pXM01-ido及菌株HIL017,其ido转录量及IDO活性较诱导型过表达菌株HIL016显著提升,4-羟基异亮氨酸产量较HIL016提高19.4%。为进一步提高4-羟基异亮氨酸产量,通过Plackett-Burman试验确定HIL017发酵培养基中玉米浆、谷氨酸和FeSO4·7H2O用量为主要影响因素,利用最陡爬坡试验和响应面法确定其最优用量为玉米浆34.1 mL/L、谷氨酸2.98 g/L、FeSO4·7H2O 0.016 7 g/L,此时4-羟基异亮氨酸理论产量为5.57 g/L。验证实验结果表明,最佳条件下4-羟基异亮氨酸产量为5.53 g/L,较优化前提高19.7%。

新时期石油化工企业的应急管理

石化企业风险较高,尤其在生产经营中需重视应急管理,确保企业的生产安全。初步研究发现,企业管理者并不在意应急管理,缺乏防范、安全控制意识,致使企业存在各种安全隐患。鉴于此,就新时期石化企业的应急管理展开了全方位的分析,以应急管理的特点为切入点,分析了应急管理过程的实施要求,论述了应急管理的核心,并提出了关键实施策略,确保了石油化工企业的安全生产。

代谢工程改造大肠杆菌生产L-色氨酸的研究进展

色氨酸,芳香族氨基酸之一,已被广泛应用于食品、化工、医药等行业。同传统方法酶催化、化学合成法相比,微生物法生产L-色氨酸具有生产成本低、环保和操作方便等优点。随着生物技术的快速发展,人们对大肠杆菌内色氨酸的合成机制有了更深入的了解,并实现了大肠杆菌L-色氨酸的高效生产。然而,如何突破目前大肠杆菌生产L-色氨酸的能力,降低生物合成成本是我们面临的挑战。本文对代谢工程促进大肠杆菌生产L-色氨酸的策略进行了总结。并对进一步高效生产L-色氨酸的前景进行了展望。

PLC技术在电气工程自动化控制中的应用

在电气工程及其自动化控制技术应用中,PLC技术的主要应用功能是处理器。相较于传统控制系统,PLC技术具有得天独厚的优势。具体来说,就是该技术在自动化水平高,可靠度较强。因此,在电气工程自动化控制过程中,PLC技术起到至关重要的作用。对PLC技术深入挖潜并积极发挥其功效,对电气工程自动化发展进程起到推动作用。本文重点从电气工程及其自动化控制发展中对PLC技术的实践应用开展深入探究。