纤维素改性及其应用研究进展

纤维素是一种来源广泛、可生物降解和再生的天然聚合物。但是,其结构稳定,难溶于大多数溶剂,阻碍了纤维素产品的开发应用。纤维素改性不仅能有效提升其溶解性能,而且还可以丰富其应用性能,是目前推动纤维素应用的主要途径之一。为此,本文主要从纤维素改性的技术方法、已有改性纤维素的研究(包括酯类纤维素、醚类纤维素和接枝纤维素等)及其应用等方面进行综述,为纤维素改性的深入研究提供了有益的参考,推动纤维素的高值化利用。

基于惰性基质固态发酵产物聚谷氨酸的分离纯化研究

γ-聚谷氨酸分离纯化是其生产效率提升的一个重要的限制性因素。为提升γ-聚谷氨酸的分离纯化效率,研究提出基于惰性基质固态发酵结合丙酮沉降、电驱透析和苯酚处理的γ-聚谷氨酸分离纯化策略。结果显示以质量比1∶1的珍珠岩/大豆为固体发酵基质时,γ-聚谷氨酸的产量提升了约1倍,至60 g/Kgds,而且色泽也显著降低,由深黄变白色。γ-聚谷氨酸的发酵粗提液经3倍体积的丙酮处理,透析处理18 h,在等体积苯酚处理后,γ-聚谷氨酸纯度达到89.12%。HPLC分析显示纯化后的产品纯度已非常接近商用标品。因此,结合生产与分离的策略能有效提升γ-聚谷氨酸的生产效率。

基于啮食泡沫塑料黄粉虫肠道菌群中聚苯乙烯生物降解的探究

【背景】石油基塑料垃圾污染具有高度的化学惰性而不易分解,严重威胁着生态和海洋环境,筛选其高效降解菌并利用生物法治理塑料污染具有重要意义。【目的】聚苯乙烯是其中一种不能降解且用途广泛的塑料。近期有研究报道黄粉虫幼虫可啮食聚苯乙烯泡沫塑料。本文以啮食聚苯乙烯白色泡沫塑料的黄粉虫幼虫为研究材料,以期从肠道菌群中分离聚苯乙烯降解菌。【方法】分别以聚苯乙烯泡沫塑料与麦麸(对照组)为唯一食物来源饲喂黄粉虫幼虫,经过60 d的驯化,采用多种培养基对幼虫肠道提取液及虫体粪便排泄物进行分离、培养;通过形态学特征观察、扫描电镜与16S rRNA基因、ITS序列分析扩增、测定,根据序列信息构建系统进化树确定菌株的分类地位;将真菌菌种分别接种于加有PS膜片与颗粒的液体培养基中振荡培养,对膜片的力学性能变化进行测定,并对聚苯乙烯颗粒失重率进行计算。【结果】从幼虫粪便中分离的2株好氧菌分别被鉴定为Bacillus anthracis Ames PSI-1和Enterobacter cloacae PSI-2,从肠道中分离的真菌被鉴定为Aspergillus niger KHJ-1;电镜检测PS膜片表面出现大量孔洞,并且膜片疏水性减弱而亲水性增强,膜片的断裂伸长率与拉伸强度等力学性能也显著下降;真菌KHJ-1对PS颗粒的60 d降解测定中,发现PS颗粒由5 g原始重量减少了214.8 mg,失重率为4.29%。【结论】黄粉虫肠道中存在可以降解聚苯乙烯塑料的菌株,具有开发为新型降解聚苯乙烯高分子塑料的潜力。

基于枯草芽孢杆菌产物应用的基因组精简研究进展

枯草芽孢杆菌代谢产物众多,具有很强的应用开发前景,在工业上广泛应用。本文总结了聚谷氨酸、纳豆激酶和维生素K2三种热点代谢产物及其在医药、食品、农业上的应用。枯草芽孢杆菌是常用的基因工程菌,对其进行遗传改造的方法较多。本文综述了同源重组、位点特异性重组和CRISPR/Cas9三种基因组精简手段,总结了困扰枯草芽孢杆菌代谢产物开发应用与基因组精简的问题,推断未来发展的方向,期望推动枯草芽孢杆菌的开发与应用。