生物酶辅助氧化镁碳化过程砂土加固试验研究

基于微生物或酶诱导碳酸盐沉积(即MICP和EICP)过程的固土技术具备固化强度高、环境友好等特点,但是目前也存在处理效率低、耗时长等局限。为克服这些局限,研究一种新型高效的生物固土技术,即基于植物脲酶辅助氧化镁碳化(酶辅助碳化)过程的固土法,探索其处理方法、效果和作用机理,并与单纯的氧化镁碳化、EICP和水泥等方法进行比较。结果表明,采用酶辅助碳化加固法时,一遍处理强度可达0.92 MPa,且试样的强度显著高于单纯氧化镁处理(0.30 MPa)、EICP处理(0.28 MPa)和水泥处理(0.69 MPa)。酶辅助碳化加固法处理试样的制备方式对强度影响较大。与注入法相比,采用拌和法处理的试样强度高了3倍。此外,添加少量脱脂奶粉后,酶辅助碳化加固法处理试样的强度进一步提升了约70%,达到1.30 MPa。通过微观结构和矿物成分分析发现,酶辅助碳化处理后,固化物填满了砂颗粒之间的孔隙,将砂颗粒结合在一起,形成稳定网格空间结构,与不添加脲酶的试样相比,其中的水合碳酸镁混合物含量较高,中间产物水镁石含量较低。

基于(金刚烷)-1,2-二氧环丁烷结构的化学发光探针检测生物酶的研究进展

目前,在生理条件下基于(金刚烷)-1,2-二氧环丁烷结构的化学发光性能大幅提升,其化学发光方法检测各类小分子和生物大分子获得了广泛关注。利用该结构获得的化学发光探针具有无需外源激发光源、没有生物背景信号干扰、无光损伤、光漂白和高灵敏度等优点。本文综述了近几年来基于(金刚烷)-1,2-二氧环丁烷结构的化学发光检测生物酶的研究进展,并讨论了该化学发光平台在生物检测方面潜在的挑战和前景。

浅谈高校案例检索系统的建设及应用——以《生物酶在制浆造纸领域的应用》课程的案例教学为例

在这个因特网应用普及、信息爆炸的时代,教学案例的收集、整理及查找给高校带来了一定的便利,但是也带来了一定的挑战。本文以《生物酶在制浆造纸领域的应用》课程案例教学为例,深入探讨了高校案例检索系统的重要性、系统建设的实践应用及优化方向,希望可以对相关研究提供有效的指导和建议,以促进案例教学的有效实施,以供参考。

酱油酿造过程中微生物及生物酶的研究进展

酱油是以大豆或豆粕、小麦粉或麸皮为原料,依靠微生物发酵而生产的一种液态调味品。在发酵过程中,微生物对原料中的蛋白、淀粉等营养物质进行分解,此过程起主导作用的是微生物所分泌产生的生物酶。当前国产酱油采用米曲霉沪酿3.042(Aspergillus oryzae 3.042)进行发酵,利用其产生的碱性和中性蛋白酶把原料中的蛋白分解为氨基酸和多肽,为酱油提供以鲜味为主的多种滋味,但仅以米曲霉单菌种酿造的酱油存在原料利用率低、风味相对差等问题。随着消费者对酱油品质要求的提高,学术界和生产企业正在通过微生物诱变、多菌种发酵、生物酶制剂应用等多种方式改善发酵过程中生物酶的种类和活性,以进一步提升酿造酱油的品质。该文重点综述了酱油酿造过程中的关键微生物、生物酶及其研究进展和在酱油中的应用,以期对利用微生物、生物酶制剂提升酱油品质提供理论指导。

添加生物酶对酒糟和麸皮混合固态发酵及微生物菌群多样性的影响研究

以鲜酒糟和麸皮为试验原料,将二者以6∶4质量比混合,发酵30 d后分析酶制剂对混贮体系发酵品质及微生物菌群多样性的影响。共设置4个试验组,分别是1个对照组(CK组,不添加酶制剂)和3个添加剂处理组:0.3%纤维素酶添加剂组(C组)、0.3%木聚糖酶添加剂组(X组)和复合添加剂组(CX组,0.15%纤维素酶+0.15%木聚糖酶)。结果表明,混贮发酵过程中,3个添加剂组pH和氨氮/总氮显著降低(P<0.05),乳酸含量显著增加(P<0.05),CX组pH最低为3.97,乳酸含量最大为9.46;干物质含量均呈下降趋势,C组下降明显;4个试验组淀粉含量、可溶性碳水化合物含量均呈降低趋势;4个试验组中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、酸性洗涤木质素含量呈上升趋势;在门水平上,CX组厚壁菌门细菌相对丰度最大为1.14%,X组变形菌门相对丰度最低为24.68%;在属水平上,乳杆菌属作为优势菌相对丰度有所升高,CX组相对丰度最高为0.09%;肠杆菌属等有害菌属相对丰度明显降低,CX组相对丰度最低为0.05%。综合分析发现,添加酶制剂可以有效改善酒糟与麸皮混贮发酵品质,且纤维素酶与木聚糖酶混合添加发酵品质最好。

大麻纤维电化学联合生物酶脱胶工艺分析

为克服工业大麻脱胶过程中生物酶向麻内部渗透困难的问题,同时减少酶用量,降低生产成本,研究更加高效环保的前处理方法,采用高效低污染的电化学手段联合生物酶处理对大麻纤维进行脱胶处理。以大麻纤维的残胶率、白度、断裂强度、细度为评价指标,利用单因素分析法探究脱胶工艺参数对大麻纤维脱胶效果的影响。试验结果表明:电解水浸泡浴比为1∶60,亚硫酸氢钠质量浓度为50 g/L,浸泡时间为6 h,果胶酶、漆酶和木聚糖酶的质量比为1∶2∶1,过碳酸钠质量浓度为9 g/L条件下,大麻纤维的残胶率为12.7%,断裂强度为4.32 cN,线密度为2.8 dtex,白度为73.42%,脱胶效果最佳。

生物酶技术在二氧化碳转化中的应用研究进展

温室气体CO_(2)的大量排放引发了气候变化等诸多环境问题。针对CO_(2)的资源化利用,介绍了生物酶技术转化CO_(2)的研究进展,分析了天然固碳途径和人工固碳途径中关键固碳酶的改造与设计,总结了酶催化CO_(2)技术中典型生物酶(碳酸酐酶、甲酸脱氢酶)的固定化以及多酶体系的联合催化,并指出了当前生物酶技术存在的缺陷和未来研究方向。

亚致死剂量氯虫苯甲酰胺对稻水象甲生物酶活性及田间发育动态的影响

【目的】了解氯虫苯甲酰胺对稻水象甲的亚致死效应,为水稻生产中使用氯虫苯甲酰胺科学高效防治稻水象甲提供参考。【方法】以越冬代稻水象甲成虫为试虫,通过测定不同种群(RW-Js、RW-Gy、RW-Mz、RW-Zy、RW-Lc)稻水象甲对氯虫苯甲酰胺的敏感性,确定氯虫苯甲酰胺对稻水象甲的致死中浓度(LC_(50))和亚致死剂量(LC_(25));分别采用室内测定和田间调查的方法,研究亚致死剂量氯虫苯甲酰胺对稻水象甲体内多种生物酶活性及田间发育动态的影响。【结果】不同来源稻水象甲种群对氯虫苯甲酰胺的敏感性差异较大,RW-Js种群的LC_(50)值为RW-Gy种群的13.45倍,达到中等抗性水平;解毒酶抑制剂胡椒基丁醚(piperomyl butoxide,PBO)对氯虫苯甲酰胺的协同增效作用明显高于磷酸三苯酯(triphenyl phosphate,TPP)和顺丁烯二酸二乙酯(diethyl maleate,DEM);抗性种群RW-Js体内3种解毒酶活性较敏感种群RW-Gy显著增高(P<0.05),其中多功能氧化酶(mixed function oxidase,MFO)变化最为明显。稻水象甲成虫经氯虫苯甲酰胺LC_(25)剂量处理后,虫体内几种生物酶活性总体呈先升高后降低的趋势,具明显的时间效应,其中MFO活性在整个测定周期内均显著高于对照处理(P<0.05);氯虫苯甲酰胺LC_(25)剂量对稻水象甲各虫态的田间始见期、发生高峰期和发生末期均产生不同程度的影响。【结论】解毒酶活性可能与稻水象甲对氯虫苯甲酰胺的敏感性有关,MFO是稻水象甲对氯虫苯甲酰胺解毒代谢过程中最重要的酶,在抗性形成中起主要作用;亚致死剂量氯虫苯甲酰胺可延缓稻水象甲幼虫、蛹和一代成虫的生长发育,缩短成虫寿命、加快田间成虫消亡。

复合生物酶制剂处理对陕南烤烟陈化过程中烟叶品质的影响

[目的]通过外源喷施生物制剂处理烟叶,探究烤烟调制和复烤陈化阶段经生物制剂处理后对烟叶品质带来的影响及差异,从而形成陕南烟叶陈化过程中提质增香的技术手段,明确添加生物制剂后不同陈化时间的烟叶化学成分及品质变化规律。[方法]选用陕西SXC-4复合生物制剂,包含不同水解酶系、氧化还原酶系以及增香细菌,在烤烟调制和复烤阶段通过雾化喷施方法,研究复合生物制剂对烤烟常规化学成分和多酚等特殊化学成分、中性致香物质的影响。[结果]不同阶段生物制剂处理后,烤烟中的还原糖、总糖、淀粉含量均低于对照处理,烟碱和总氮含量略高于对照处理,烤烟中的有机酸、新植二烯、游离氨基酸含量与对照处理相比也均有不同程度的增加。对不同处理烤烟陈化过程中的中性致香物质含量进行测定发现,经复合生物制剂处理后的烟叶致香物质总量均显著大于对照处理。随着陈化过程的进行,香气物质总量均降低,感官质量总分均有提升。[结论]2个阶段经复合生物制剂处理后均可以提升烤烟的化学品质,增加香气物质,提升烤烟的香气量和香气质,降低杂气和刺激性。随着陈化时间的进行,不同处理的陈化效果不同,在陈化90 d后,复烤阶段陈化烟叶的化学成分更为协调,致香物质含量更高,烟叶的感官质量评价更高,优于调制阶段生物制剂处理的烟叶。

生物酶联合水泥固化淤泥力学性能及机理

为改良淤泥强度,环保、高效解决疏浚淤泥处理问题,采用生物酶联合水泥对淤泥进行固化处理。通过无侧限抗压强度试验、直接剪切试验初步分析了生物酶对水泥固化淤泥强度的影响规律,并通过阳离子交换量试验(CEC)、电动电位试验、扫描电镜测试(SEM)、X射线衍射试验(XRD)和红外光谱试验(FTIR)等手段进一步探究了其协同固化机理。结果表明:生物酶联合水泥固化处理对淤泥强度有明显提升效果,其强度最高可提升73.8%,且生物酶掺量、种类、养护龄期影响其固化效果,但生物酶不和土体内矿物发生化学反应;生物酶和水泥的联合固化作用主要通过促进淤泥内阳离子交换作用,降低土体的电动电位,提高水泥水化产物的胶凝作用,促进活性黏土矿物的胶结以及催化包膜结构的形成实现;各类生物酶中,路易酶的固化效果最好,其水泥固化淤泥7 d无侧限抗压强度达378.8 kPa、黏聚力达307 kPa、内摩擦角达52.3°,相比水泥固化淤泥分别提高73.8%、33.2%和55.2%。

生物酶辅助提取橘皮色素及其对羊绒染色的性能

为扩宽天然染料色谱并利用废弃物染色,通过生物酶辅助醇水提取橘皮中的天然色素,并将该色素应用于羊绒染色,分析该色素对羊绒染色的性能。首先分别用纤维素酶、果胶酶以及两种酶的组合对橘皮进行提取,通过单因素试验,探讨生物酶用量、乙醇浓度、提取温度、提取时间对提取效果的影响;然后采用橘皮色素对羊绒进行直接染色发现日晒牢度为2级,进一步研究提高日晒牢度的方法,实验结果表明用金属媒染剂、单宁-金属复合媒染剂、固色剂M对染色后羊绒进行后处理,以提高橘皮色素染色羊绒的耐日晒色牢度、耐皂洗色牢度。结果表明:橘皮色素最佳提取工艺为生物酶用量1%(o.w.f),其中纤维素酶和果胶酶质量比为2∶1,乙醇质量分数50%,提取温度80℃,提取时间100 min,料液比1∶20。橘皮色素对羊绒染色具有较高的K/S值,耐皂洗色牢度和耐日晒色牢度可达3级以上。从废弃物中提取天然染料色素,有着较高的应用价值和附加价值,为废弃资源再利用提供了一条有效途径。

生物酶在制浆造纸中的低碳应用

过去传统造纸工业是耗能和环境污染大户,而生物酶在造纸工业方面的深入研究与逐步应用,不但能解决原料短缺、污染严重和能源紧张问题,而且会带来良好的经济效益,对造纸工业的发展和环境保护都具有重要的现实意义,实现造纸工业的清洁生产。因此,生物酶在制浆造纸工业上的应用技术一定会有广阔的发展前景。

采用复合生物酶处理的小麦秸秆生物机械制浆

制浆造纸行业面临着制浆过程污染控制难、制浆原料供应少、制浆工艺能耗高等问题。通过实验研究了三种生物酶复合后进行制浆,采用生物制浆与机械制浆相结合,同时设计了两次酶制剂处理,对农业废弃物小麦秸秆进行利用。可以很好地应对制浆原材料短缺,木材原料砍伐受限制的问题。在制浆过程中没有添加化学试剂,无制浆黑液的产生,避免了后期污水处理的困难及排放后对环境的污染。对制浆成纸后的纸张性能进行测试,发现相比于单纯的机械制浆和一次酶处理,二次生物酶处理对纸张成纸强度有较大改善。相较于未经过处理的秸秆其中抗张强度提高近一倍,撕裂强度提高了36.5%,保水值提高78.8%。

生物酶土壤固化剂在道路工程中的应用研究进展

生物酶固化剂作为一种环境友好的新型土壤固化材料,在路面地基材料加固方面具有重要的应用前景。本文概述了新型生物酶固化剂的性质及固化机理,并对生物酶固化剂在改良我国粉土、粉质黏土、淤泥土和膨胀土等不同土质中的具体研究和应用情况进行综述,指出了生物酶固化剂在路基应用领域存在的问题与未来发展的方向。

低渗透油田生物酶复合中性解堵剂性能研究

针对低渗透CQ油田有机无机复合垢的组成特点,研制了一种以生物酶、生物表面活性剂、螯合酸为主要成分的生物酶复合中性解堵剂,并对其性能进行了评价。结果表明,CQ油田有机无机复合垢中无机垢、有机垢占比分别为80.40%、19.60%;无机垢胶结不强,结构松散,主要成分为碳酸钙和硫化亚铁;生物酶复合中性解堵剂与CQ油田地层水配伍性良好,生物酶复合中性解堵剂体系密度为1.189 g·mL^(-1),表面张力为28.43 mN·m^(-1),72 h腐蚀速率最高为0.033 5 g·m^(-2)·h^(-1);生物酶复合中性解堵剂能将有机无机复合垢有效溶解,12 h溶垢率达85.9%。

基于生物酶催化在工业合成中的应用

通过分析生物酶催化的基本原理、不同类型的应用案例及其对工业合成影响的关键因素,本文强调了生物酶技术在提高反应效率、降低能源消耗及减轻环境负担方面的重要作用。研究表明,生物酶催化技术不仅在实现工业合成过程的绿色化和高效化方面具有显著优势,而且在经济效益方面也表现出巨大潜力。本文为工业合成领域提供了新的视角和技术途径,为可持续发展战略的实施提供了科学依据和技术支持。

侯大成:八载持续深耕 创造生物酶奇迹

尽管农业面临着诸多挑战,但它所孕育的生命力与希望是无法估量的。“实现自我价值,承担社会责任”,一直都激励着中科生物酶技术创始人侯大成博士勇往直前,这份责任也让他对农业有了全新的情感。随着农业科技的发展,生物酶在肥料中的应用越来越广泛。

生物酶在药物合成中间体生产中的工业化应用

药物合成中间体的生产是医药化工领域的核心环节之一,传统化学合成方法面临的环境压力和效率问题促使研究者寻找替代途径。生物酶作为高效的生物催化剂,在这一过程中展示了其独特的优势。生物酶催化的合成路线通常条件温和,具有较高的区域选择性和立体选择性,为复杂药物分子的合成提供了可能。工业化的生物催化过程需要克服酶的源可持续性、活性、稳定性和成本效益等问题。本文首先介绍生物酶的基本特性和在药物合成中的应用背景,随后分析酶在实际生产中的应用现状。

生物酶催化技术在制药废水处理中的应用

随着我国社会经济的持续发展,医药化工领域的发展也日新月异,但是制药企业尤其是原料药生产企业在生产期间,通常会排放较多制药废水,对人们的身体健康以及生态环境造成一定程度的影响。本文所称制药废水主要指原料药生产过程中的工艺废水。在制药废水中,往往由于盐的浓度相对较高,且无法使用生物方法进行降解,从而显著提升废水的处理难度。对此,本文首先介绍制药废水的来源与特点,其次分析生物酶催化技术,然后阐述生物酶催化技术在制药废水处理中的应用,以供参考。

生物酶技术冷榨茶油在经皮给药系统中的应用研究及药效评价

目的分析生物酶技术冷榨茶油在经皮给药系统中的应用药效。方法采用预处理皮肤法,对比冷榨法茶油组、橄榄油组和无渗透剂组三组对药物经皮吸收的作用。用零流速定量微渗析法及零净流量定量微渗析法测定体外活化皮肤中细胞外药物浓度。结果结果显示,在山茶油及橄榄油作用下氟比洛芬的经皮透过率均显著增强,P<0.05,且山茶油的促渗效果更明显,与对照组差异P<0.01。结论山茶油能够增强经皮渗透率,其效果强于橄榄油,可以将其作为新的促渗剂在经皮给药制剂中加以应用。