微生物发酵法生产1,3-丙二醇的研究新进展

1,3-丙二醇(1,3-PD)是一种重要的化工原料,广泛应用于医药、化工、食品及化妆品等行业,同时1,3-PD是合成聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)的重要单体,市场需求量逐年增多。基于生态友好型、生产安全和可持续发展的要求,利用微生物转化可再生资源来生产1,3-PD受到了人们的广泛重视。综述了微生物发酵法生产1,3-PD的菌株、代谢途径、发酵和下游分离工艺及其新进展,并对工业生产中利用生物技术生产1,3-PD的未来前景和挑战进行了探讨。

面向生物科学专业的文献检索与实践课程教学改革探索

在新工科背景下,高校对文献检索与实践课程的教学内容和考核方式提出了更高要求。分析了文献检索与实践课程教学现状:教学内容单一且与生物科学专业关联度不高;考核方式较为简单,不利于知识点的掌握和最终成绩的评价。提出了文献检索与实践课程改革策略:丰富教学内容,提高知识性和专业性;重视实践活动,以科研项目和毕业论文为导向;完善考核方式,切实增强学生对知识点的掌握,以期提高学生的专业认同感,提升学生获取信息的能力和素养,为今后的学习和职业发展提供帮助。

基于“雨课堂”的“文献检索与实践”课程教学改革

“雨课堂”是学堂在线与清华大学共同研发的一款辅助教学工具,该软件可以实现PowerPoint和微信的无缝链接,具有操作简单、个性化定制、互动性强等特点,有助于解决传统课堂存在的教学方式单一和课程考核片面的问题。着重介绍了“雨课堂”在“文献检索与实践”课程教学改革中的具体应用、存在的问题和对策,以期对基于“雨课堂”的相关课程改革提供指导性意见。

有机氮源添加对嗜热厌氧杆菌产乙醇的影响

嗜热厌氧杆菌(Thermoanaerobacterium aotearoense SCUT27Δldh)能利用葡萄糖与木糖发酵,是纤维素乙醇生产的理想菌株。为进一步改善菌株在不同底物(葡萄糖、木糖和混合糖)条件下的乙醇发酵性能,本文探究了有机氮源对嗜热厌氧杆菌发酵产乙醇的影响。结果表明,4 g/L 酵母提取物和2 g/L 胰蛋白胨为最佳的有机氮源组成,在不同底物条件下菌株生物量、底物利用率、乙醇浓度和生产强度与对照相比,分别提升41%~ 109%、50%~ 56%、53%~ 76%和91%~ 111%。此外,本研究还证实了充足的有机氮源供给对于T. aotearoense SCUT27Δldh 的葡萄糖和木糖高效共利用起到重要的作用。

Pro-sigmaK inhibitor-BofA基因敲除对嗜热厌氧杆菌SCUT27葡萄糖和木糖利用的影响

嗜热厌氧杆菌SCUT27(Thermoanaerobacterium aotearoense SCUT27,SCUT27)能同时利用木糖和葡萄糖,是发酵廉价木质纤维素获得乙醇及乳酸的优势菌株。为了提高该菌株对木糖和葡萄糖的利用效率,对其在葡萄糖、木糖和混合糖下不同时间点转录组数据分析的基础上,敲除pro-sigmaK抑制因子BofA(pro-sigmak processing inhibitor BofA,BofA)基因,获得基因工程菌ΔbofA。摇瓶发酵结果显示,与出发菌相比,当以木糖为唯一碳源时,突变株ΔbofA对木糖的代谢速率提高51.43%,乳酸产率提高23.53%;以混合糖(葡萄糖:木糖为=1:1)为碳源时,ΔbofA对木糖的代谢速率提高44.44%,乳酸和乙醇的产率分别提高43.75%和20.00%。由此可见,pro-sigmaK抑制因子BofA是木糖利用的负调控因子,其功能有待进一步研究。

机制砂在干混砂浆中的应用进展

天然砂资源短缺、分布不平衡,是制约干混砂浆发展的关键因素之一,因此寻找其他细骨料代替天然砂迫在眉睫。机制砂产量丰富且基本性能与天然砂类似,使用机制砂取代天然砂制备机制砂干混砂浆是必然趋势。通过对比分析了机制砂取代率、母岩种类、颗粒级配以及石粉含量对干混砂浆工作性能、力学性能等性能的影响,同时探究了其作用机理。结果表明:机制砂取代率、母岩种类、颗粒级配以及石粉含量四大因素均会不同程度上影响干混砂浆的和易性、抗压强度和拉伸粘结强度;干混砂浆的耐久性和抗渗性主要通过调整机制砂的颗粒级配和石粉含量来控制,其他因素对其影响较小。在此基础上,对未来机制砂干混砂浆的相关研究和应用提出了展望。

外加剂对干混砂浆性能的影响综述

文章介绍了干混砂浆中外加剂对其工作性能和力学性能的研究进展,结果表明,掺加外加剂能够有效改善干混砂浆的性能,但是单一外加剂的掺加对于改善砂浆的性能存在一定局限性,而复合外加剂则能通过改善砂浆更多方面的性能进而有效解决这个问题,因此对于干混砂浆外加剂的应用和研究应更加深入探究其在多种外加剂耦合作用下的影响。

矿物掺合料对干混砂浆性能的影响综述

文章首先综述了不同矿物掺合料对干混砂浆性能的影响,其次对比了不同矿物掺合料、不同掺入形式以及不同矿物掺合料复掺对干混砂浆性能的影响,同时探讨了相应的影响机理,最后对今后矿物掺合料在干混砂浆性能中的应用和研究进行了展望。

“微生物学”课程思政的价值、内涵及实现

自然科学类课程“微生物学”作为生物相关专业的重要核心基础课程,是课程思政的重要载体。“微生物学”课程教学团队坚持立德树人根本任务,立足于“微生物学”教学目标,充分挖掘现有思政元素,紧跟学科发展前沿和产业发展,在每个章节形成思政教学案例库,并不断充实思政素材。通过理论课与实验课、理论学习与实践活动相融合,突破单一理论教学的限制,采用丰富的教学方式,实现课程的专业性与思政性相统一,同步对学生进行知识引领和价值塑造,显著提升育人效果。

生物基有机酸提取分离技术研究进展

有机酸如乳酸、琥珀酸、柠檬酸、衣康酸、苹果酸等在工业上有重要应用,随着食品、医药、化学合成等工业的发展,有机酸需求骤增,发酵生产有机酸逐渐成为生物工程领域中一个重要而成熟的分支,但存在产物浓度低、成分复杂、后处理量大等问题.有机酸亲水性好、不同有机酸物理化学性质相近等特点导致产物分离提纯困难,成为制约生物法生产有机酸的瓶颈.分离发酵液中有机酸的方法主要有沉淀法、萃取法、吸附法、离子交换法、膜分离法、电渗析法和酯化法等.通过各种分离方法的对比,发现单一的分离方法很难有效分离有机酸.集成不同分离方法,可简化分离工艺,分离效果更好.此外,采用新型分离耦合技术,可实现有机酸的连续或半连续生产,是未来发酵行业的一个重要发展方向.

转录因子MtlR介导嗜热厌氧杆菌SCUT27木糖代谢途径的激活

[目的]探究嗜热厌氧杆菌Thermoanaerobacterium aotearoense SCUT27(SCUT27)木糖代谢途径的调控机制,强化葡萄糖和木糖共利用。[方法]通过q PCR、RT-PCR对木糖代谢相关基因xyl A、xyl B和xyl T的共转录及功能进行验证,然后利用基因敲除技术构建rok、lac I和mtlR的敲除菌,以探究其对木糖代谢的调控,最后构建mtlR的过表达菌株,强化葡萄糖和木糖的共利用。[结果]RT-PCR结果显示xyl A、xyl B和xyl T共转录;敲除xyl AB后,木糖利用能力下降83.72%;当敲除rok和lac I后,木糖利用能力变化不显著;敲除mtlR后,木糖利用能力下降67.56%,xyl AB和xyl T的转录水平分别下降约39.67%和86.93%。过表达mtlR后,xyl AB的转录水平提高约44.75%,木糖利用能力提高25.71%。[结论]转录因子MtlR是SCUT27木糖代谢的正调控因子,过表达mtlR可强化SCUT27的葡萄糖和木糖共利用。