酸奶发酵剂和乳酸菌生物技术育种

由新鲜牛奶制成的酸奶由于其丰富的营养、特殊的风味、爽滑的质构和良好的生理功能 ,倍受人们青睐。对酸奶乳酸菌的微生物种类、功能及其组成的酸奶发酵剂进行了综述 ,并简要介绍了乳酸菌生物工程育种方面的研究进展及酸奶乳酸菌研究领域一些令人感兴趣的课题。

生物技术法生产丙酮酸的研究进展

丙酮酸是一种重要的有机酸 ,广泛应用于制药、日化、农用化学品和食品等工业中。相对于化工法生产的丙酮酸而言 ,生物技术法生产的丙酮酸具有低成本、高质量等优势。生物技术法生产丙酮酸主要包括发酵法和酶法 ,前者又包括直接发酵法和休止细胞法。在对比各种生产方法的基础上 ,考虑到球拟酵母属的多重维生素营养缺陷型菌株是目前最具竞争力的丙酮酸生产菌 ,因此重点介绍了发酵法生产丙酮酸在菌种、发酵条件优化等方面的研究进展 。

生物技术法生产维生素C的研究进展

维生素C是一种重要的有机酸,广泛应用于药物、食品、饮料、化妆品和饲料等中。相对于"莱氏法"而言,生物技术法生产维生素C具有低成本、高品质等优势,其主要包括一步发酵工艺和二步发酵工艺,而后者又包括以葡萄糖为底物的串联工艺和以D-山梨醇为底物的工艺。在对比各种生产方法的基础上,鉴于以D-山梨醇为底物的发酵工艺是唯一用于工业生产的生产方法,重点介绍了发酵法生产维生素C在发酵条件优化和一步发酵工程菌株的构建等方面的研究进展,并给出了生物技术法将来可能的发展方向。

我国应用生物技术资源化利用城市剩余污泥的研究进展

对我国近年来应用生物技术对城市剩余污泥进行厌氧发酵产沼气、厌氧发酵产氢气、厌氧发酵产生化产品以及污泥堆肥农用等四个领域的研究现状和进展进行了综述。分析发现,厌氧发酵产沼气和堆肥技术比较成熟,得到了比较广泛的应用,而污泥产氢气还处于试验室和中试研究阶段,污泥产生化产品和微生物燃料电池则刚处于起步阶段,具有很大的发展前景。

发酵工程与轻工生物技术的创新任务和发展趋势

工业生物技术的任务是把生命科学发现转化为工业产品、系统和服务,能够为经济发展创造新的机遇,受到世界各国的重视。发酵工程是工业生物技术的最重要组成部分,并且正在重塑发酵工业和轻工业。本文系统总结了发酵工程在大宗发酵产品转型升级、传统产业节能减排、食品加工过程安全问题解决和功能营养品生物制造四个方面的创新任务。最后,本文展望了发酵工程的发展趋势,发酵智能化技术与装备体系和发酵智能化工业新模式将引领发酵工程领域的未来。

管好重点实验室的六个关键

根据从事高校实验室教学、科研和管理20多年的实践经验,探索出强化管理好高校重点实验室的6个关键。

关于《生物技术基础》课程的教学实践与探索

《生物技术基础》是生物工程及相关专业的重要基础课程之一,涉及面广,知识点较多,理论性强。在传统教学的基础上,构建一种双语教学、多层次互动、展示及科研促进教学等复合的教学体系,可增强学生自主式和展示式学习的机会,实现师生互动、生生互动及知识与技能互动,并贯穿始终。在此基础上,实施更为多元化的评价体系。初步教学实践结果表明,该教学方法对提高该类课程的学习效果和专业水平,具有较为显著的效果。

生物技术知识产权的类型及其应用

全面地综述了各种类型的生物技术知识产权,包括专利、著作权、商标、技术秘密和技术标准等,以及与生物技术密切相关的行业性知识产权,如植物保护品种、新药保护等;同时对不同类型、特点、用途的知识产权进行了比较,期望对医药、工业、农业等生物技术研发机构合理地应用各种知识产权有帮助。

实验室规模大曲发酵虚拟仿真与控制

高温大曲制曲工艺在改造升级时,采用架子曲生产方式下顶温下降且维持困难,而现有控温策略仅考虑散热角度,无法满足生产要求。该研究从产热角度解析大曲升温机理,在20 L固态发酵体系,探讨通气(50、100、200 L/h)对大曲发酵产热的调控效果。基于曲房热量平衡模型,基于COMSOL平台构建虚拟仿真,实现了大曲发酵的热量变化可视化。通过实验室培养箱制曲实验,对照组顶温52.23℃,通气50 L/h组顶温53.63℃,上升2.68%,通气100 L/h组顶温53.90℃,上升3.20%,通气200 L/h组顶温48.10℃,下降7.91%。经验证,对照组虚拟仿真效果较好,平均相对误差2.93%,相关系数R^(2)=0.97。而实验组仿真效果变差,证明了通气操作影响到了微生物代谢产热。研究基于虚拟仿真,结合散热和产热两个角度探讨了大曲温度的调控策略,证明了虚拟仿真技术在调控优化大曲发酵工艺方面具有应用前景,结论可为推进曲房固态发酵过程控制与优化提供参考。

生物技术法处理对花生粕饲用品质影响的研究

花生粕存在黄曲霉毒素B_1(AFB_1)易超标、非淀粉多糖含量高和蛋白质品质不佳等缺陷,利用微生物(枯草芽孢杆菌、酿酒酵母、乳酸片球菌)发酵结合复合酶制剂处理花生粕,可以综合改善其饲用品质。研究表明:处理后花生粕中AFB_1的去除率为94.6%,非淀粉多糖含量由30%降低至10.5%,蛋白质含量由47.8%提高至61.5%,大分子蛋白明显降解为小分子蛋白,小肽含量由5.36%提高至25.21%,必需氨基酸总量提高了19.67%,乳酸含量由0.7%提高至2.8%。经过生物技术法处理,花生粕的饲用品质得到了明显改善。

一种基于培养技术的豆瓣酱合成微生物群落结构检测方法的建立及应用

该研究旨在通过药敏试验筛选出具有选择性的抗生素组合,以建立能够量化豆瓣酱合成微生物群落中任一菌株绝对丰度的选择性培养基。采用微量稀释法分析了42种抗生素对肉葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、嗜盐四联球菌和融合魏斯氏菌的抑菌活性,并筛选出能通过培养将这些特定细菌有效区分开的抗生素。通过组合搭配能抑制细菌的氨苄西林钠、萘夫西林钠、盐酸金霉素、恶喹酸和林可霉素,以及能抑制真菌的制霉菌素,设计了一系列选择性培养基。在仅接种目标菌株与接种混合菌悬液的选择性平板上,目标菌株的菌落总数无显著差异(P>0.05)。这一系列选择性培养基能够精确量化由鲁氏接合酵母、肉葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、嗜盐四联球菌和融合魏斯氏菌组成的合成微生物群落中任一菌株的绝对丰度。通过应用该方法,成功分析了豆瓣酱合成微生物群落的结构以及群落成员间的相互作用。该研究为成员数量较少的合成微生物群落菌群结构检测方法的建立提供了一种简便、准确、低成本的解决方案。

基于合成生物技术构建高效生物制造系统的研究进展

基于合成生物技术构建绿色高效的生物制造系统是实现可持续化发展的重要途径,该技术的发展应用有望为食品、能源、医药、化工以及畜牧养殖等行业带来革命性的技术变革。本文针对基于合成生物技术构建高效生物制造系统进行系统性的总结与讨论。首先概述了代谢工程、酶工程、辅助系统优化以及发酵过程控制等技术的研究进展;其次,着重对比总结了大肠杆菌、芽孢杆菌属、谷氨棒酸杆菌以及酵母属等典型模式宿主的代谢特性,探究了各微生物制造系统的适用范围。最后,对合成生物技术在构建高效生物制造系统领域中的应用前景进行了展望。精细多元的代谢工程技术、高效简便的酶工程策略以及数字化的微生物系统将是促进高效生物制造系统构建的新引擎与新动力。

绍兴黄酒成品麦曲中微生物胞外酶的双向电泳技术的建立

应用宏蛋白质组学理论和思想,利用双向电泳技术分离绍兴黄酒成品麦曲中主要包含各种微生物胞外酶的可溶性总蛋白。通过研究不同等电聚焦条件、不同pH值浸提缓冲液以及不同上样量等关键因素对双向电泳结果的影响,建立了适合于绍兴黄酒成品麦曲微生物胞外酶的双向电泳条件,得到了分辨率较高,重复性较好的双向电泳图谱,为进一步通过质谱分析手段全面鉴定麦曲中微生物胞外酶的组成,明确其微生物来源奠定了基础。

基于OBE理念的《酿酒工业分析(含实验)》课程教学

《酿酒工业分析(含实验)》是江南大学生物工程学院酿酒工程专业本科生的一门专业核心课,具有综合性强、应用性强的特点,学生的学习难度以及教师的教学难度均较大。基于课程培养目标,课程教师团队将基于学习产出的教育模式(outcomes-based education,OBE)理念融入课程的教学内容及教学组织,探索了将思政元素、前沿技术和优质教学资源融入教学内容,并建立了“课前预习-课上笔记-课后总结-科学评价”四位一体课程组织、案例情景教学法及“教学-反馈-改进”闭环持续改进策略,从而使学生具备扎实的理论基础及解决实际工程问题的能力。

微生物分子生态学技术在传统发酵食品行业中的应用研究进展

微生物分子生态学作为分子生物学与微生物生态学交叉而形成的学科,在传统发酵食品行业中的应用还处于起步阶段。本文从分子生态学实验技术角度,综述了目前一些传统发酵食品行业生产过程中微生物群落结构、多样性及其功能相关性的研究进展,并探讨了分子微生态学技术在传统发酵行业的应用前景。

迅速发展中的不对称生物催化技术

本文概述了生物催化技术近年来迅速发展的背景、现状和前景,特别谈到酶在手性合成领域的广泛应用;结合国内外实例,分别介绍了生物催化的不对称氧化还原反应和水解酶催化的对映选择性合成两个主要方面的研究与开发动态。

分子生物学技术在担子菌中的研究进展

担子菌有较高的经济价值和研究价值,近年来,随着分子生物学在担子菌中的深入研究,担子菌的品质、产量、栽培效率和利用价值得到进一步提高。本文从分子标记技术和转化系统两个方面重点阐述讨论担子菌在分子生物技术的研究进展及应用前景。

厌氧氨氧化生物脱氮技术的研究进展

厌氧氢氧化是指在厌氧条件下,厌氧氢氧化混合菌直接以NH4+为电子供体,以NO_3^-或NO_2^-为电子受体,将NO_4^+、NO_3^-或NO_2^-转变成N2的过程。厌氧氨氧化作为一种新型的污水处理工艺具有较高的理论意义和良好的应用前景。本文主要阐述了厌氧氨氧化生物脱氮技术原理、厌氧氨氧化的可能途径、方法及其应用现状,并且讨论了厌氧氢氧化反应的微生物学机理和厌氧氨氧化工艺的开发,提出了今后研究的主要方向。

生物质乙醇生产废水处理技术的研究进展

发展燃料乙醇是人类应对石油等化石燃料日渐枯竭及汽车尾气等环境问题的积极举措,也被许多国家视为维系能源战略安全和发展低碳经济的必然选择。因此,全球燃料乙醇产量在过去的几十年中急剧增加。但是,废水处理的问题与此同时也日益加剧,目前已成为阻碍乙醇工业发展的限制因素。为了实现燃料乙醇产业的可持续发展,开发新型的废水处理工艺具有重要意义。国内外研究者开发出了许多乙醇废水处理技术,包括蒸发、回用、单细胞蛋白(Single cell protein,SCP)/生物制品生产、耕地灌溉、厌氧消化和乙醇-沼气双发酵耦联工艺等技术。作者对这些技术进行了系统地总结,阐述了这些技术的原理、特点和优缺点,以期为乙醇废水处理的深入研究提供参考。

生物浸出工艺工业化进展(一)

生物浸出作为一项最大限度地利用矿藏资源的绿色冶金技术,近年来其工业化应用得到了巨大的发展。详细介绍了生物槽浸(Tank Bioleaching)和生物堆浸(Heap Bioleaching)两大类生物浸出工艺的工业化应用及最新进展。