微生物-电极修饰及影响电合成转化CO_(2)过程的研究进展

微生物电合成(microbial electrosynthesis,MES)是一种利用电活性微生物摄取胞外电子,将CO_(2)或有机废料转化为可再生化学品的技术。首先,文中阐述了电极的改性方式,碳基材料以其多样的形态、优异的化学稳定性和高比表面积等优点,在电极改性中发挥着重要作用,其主要是通过提供更多的微生物附着点和增强电子传递效率改善MES;而非碳基材料如金属材料等,因其优异的导电性和催化活性,则被广泛用于提升电极性能,其作用机制在于加速电极上的催化反应和促进特定产品的生成。其次,从电活性微生物角度入手,揭示了在电极材料修饰和微生物细胞修饰上的共同点都是能够提高微生物的电子传递能力,不同点在于微生物细胞修饰可以直接作用于微生物的生理和遗传特性,以增强其电子传递能力和底物转化效率。此外,分析了纳米材料与高附加值产品之间的关系,认为合理选择和制备电极材料及微生物细胞修饰策略,对于提高MES系统的效率和产物选择性至关重要。最后,对MES技术面临的挑战和未来的研究方向进行了展望。

脂肪因子Chemerin调节结肠癌细胞系迁移及侵袭能力的机制研究

目的:探讨Chemerin对结肠癌细胞侵袭与迁移能力的影响及作用机制。方法:采用不同浓度的Chemerin(0、100、200、300、400、500 ng/mL)处理结肠癌细胞系HCT116、SW480,通过Transwell法检测细胞的侵袭与迁移能力;以HCT116、SW480细胞为材料进一步研究,分为4组,pEGFP-N1阴性对照组(vector control)、si-Chemerin阴性对照组(si-NC)、pEGFP-N1-Chemerin组与si-Chemerin组,转染后检测各组细胞的侵袭与迁移能力,采用qRT-PCR检测上皮细胞钙黏蛋白(E-cadherin,E-cad)、神经钙黏附蛋白(N-cadherin,N-cad)和波形蛋白(vimentin)mRNA水平,采用Western blot法检测E-cad、N-cad和vimentin蛋白表达水平。结果:外源性Chemerin可提升结肠癌细胞HCT116、SW480侵袭率与迁移数(P<0.05),且存在剂量依赖性,细胞迁移数与侵袭率pEGFP-N1-Chemerin组>vector control组、si-NC组>si-Chemerin组(P<0.05);E-cad mRNA与蛋白表达水平pEGFP-N1-Chemerin组<vector control组、si-NC组<si-Chemerin组(P<0.05);N-cad和vimentin mRNA与蛋白表达水平pEGFP-N1-Chemerin组>vector control组、si-NC组>si-Chemerin组(P<0.05)。结论:Chemerin可能通过调控上皮间充质转化促进结肠癌细胞侵袭与迁移。

降低热轧厂冷轧卷协议材率的措施

柳钢转炉炼钢厂4、5、6号板坏连铸机生产的冷轧基板系列热轧卷陆续出现翘皮、结疤和宽度超负(即特定温度区间内,铸坏宽度小于标准宽度)等缺陷,导致冷轧基板协议材率达0.17%。其中,坏料宽度超负缺陷占总缺陷的41.32%,翘皮缺陷占总缺陷的32.27%,成为影响热轧厂冷轧卷协议材率的两大主要因素,铸坏被迫降级或者切边处理,造成的质量损失较大。为此,分析轧后翘皮缺陷的成因,测量不同工况下铸坏宽度,以制定必要的措施降低热轧厂冷轧卷协议材率。

基于希瓦氏菌基因工程菌制备集成催化剂及光催化性能

以希瓦氏菌基因工程菌(Shewanella oneidensis,SO)为生物模板载体,基于其过表达半胱氨酸脱硫酶的特性,利用外源添加半胱氨酸和镉离子在细菌表面合成并固定硫化镉纳米颗粒,再进一步负载氧化锌纳米颗粒,构建三元集成光催化剂(SO/CdS/ZnO)。采用SEM、TEM、EDX、XRD和XPS等技术对集成催化剂的理化性质进行充分表征;通过光催化降解染料实验评价其光催化性能。研究结果表明,CdS和ZnO纳米颗粒能够均匀负载在生物菌体外表面。所制备的集成催化剂能够有效光降解有机染料,并且锌源添加量对催化剂的降解效率有显著影响。当醋酸锌的添加量为0.22g时,集成催化剂的光降解效率最佳,有机染料在60min内光降解效率可达约100%。此外,集成催化剂重复使用5次后,光降解有机染料的效率仍能维持在80%左右。在有机染料降解过程中CdS纳米颗粒作为光吸收剂产生光生电子和空穴,而ZnO纳米颗粒抑制了光生电子和空穴对复合,双组分的协同作用提高了光降解效率。本文为构建多组分的集成光催化剂提供了简易可行的技术路线,证明了以基因工程菌为平台材料组装半导体纳米颗粒在光催化领域具有应用前景。

海藻纤维废渣制备多孔碳的吸附性能优化及数据模型构建

海藻纤维废渣为海藻琼脂提取工艺的副产物,富含碳、氧等元素,以其为原料制备高性能生物质衍生多孔碳可实现海藻纤维废渣的高值化利用.本研究以海藻纤维废渣制备多孔碳,通过吸附等温线和动力学探究吸附行为;并利用XGBoost(eXtreme Gradient Boosting)算法构建氨氮吸附容量的预测模型,分析多孔碳制备过程的升温速率、碳化温度及碳化时间等因素对氨氮吸附能力的影响.实验结果表明:海藻纤维基多孔碳材料对氨氮有较好的吸附效果,最大吸附容量可以达到3.514 mg/g,其动力学过程符合拟二级吸附动力学模型、颗粒内扩散模型和Langmuir吸附等温模型;实验和模型证明多孔碳制备过程中碳化温度对氨氮吸附的影响最大,升温速率和碳化时间次之;通过数据模型得出以5℃/min速率升温至1000℃碳化120 min制备的多孔碳具有最优的氨氮吸附性能.本研究提出一种数据模型,并结合实验成功证明该模型预测的准确性,可为今后生物质衍生多孔碳的制备方法提供预测依据.

广钢集团棒材直送直轧技术探讨

钢铁生产需要消耗大量的化石能源。伴随着日益激烈的市场竞争,以及全球生态系统对人类生产活动提出的高标准环保要求,倒逼钢铁生产将实现能量流的优化控制、充分有效利用富裕能量,作为钢铁生产实现能耗降低的重要举措。其中,方坯直送直轧技术属于钢铁生产中先进的节能实用技术,列入了《国家产业结构调整指导目录》(2019年版)鼓励类技术应用重点。为此,本文通过介绍广西钢铁集团有限公司(以下简称广钢集团)生产实际,分析方坯直送直轧对节能降耗的作用,及实施棒材直送直轧技术的应用前景进行相关的探讨。

六流道喷嘴涡流管能量分离特性的研究

涡流管具有结构简单、无运动部件、价格低廉、可靠性高等优点,但管内发生的能量转换却极为复杂。以压缩空气为工作介质,对涡流管能量分离特性进行了实验研究,获得了涡流管制冷、制热效应随入口压力、冷端流率之间的关系,研究结果表明,进口压力越高,六流道喷嘴涡流管的制冷、制热效应越好,但获得最大制冷、制热效应时的冷端流率均有减小的趋势。

喷嘴流道数对涡流管能量分离特性影响的研究

以压缩空气为工作介质,对涡流管能量分离特性进行了实验研究,获得了涡流管制冷、制热效应随喷嘴流道数、冷端流率之间的关系,研究结果表明,喷嘴流道数越多,涡流管的制冷越好,且获得最大制冷效应时的冷端流率有增大的趋势;喷嘴流道数对涡流管制热效应的影响没有对制冷效应的影响明显。

工质为R134a绝热型毛细管数值模拟

根据均相流等多项假设,运用两相流动基本方程建立了绝热毛细管分布参数的稳态数学模型。模型中分别利用了常用的2种计算沿程摩阻系数方法(Churchill关联式、Jung等人推荐工质为R22的摩阻系数关联式),模拟结果表明用这2种方法来模拟均能获得较高精度,但工质为R134a时优先考虑前者,因此在模拟毛细管时不同工质有不同的最佳摩阻系数关联式。

热端管长度对涡流管性能影响的试验研究

涡流管具有结构简单、无运动部件、价格低廉、可靠性高等优点,但管内发生的能量转换却极为复杂。本文以压缩空气为工作介质,对涡流管能量分离特性进行试验研究,获得涡流管制冷、制热效应随热端管长度、冷端流率之间的关系。研究结果表明,热端管长度越长,六流道喷嘴涡流管的制冷、制热效应越好,获得最大制冷效应时的冷端流率越大。

Loiss流密码体制的安全分析

Loiss^[1]是一个面向字节的流密码，它使用一个128比特的初始向量和一个128比特的初始密钥作为输入，而它的输出则是一个字节的密钥流．Loiss算法一共由三部分组成：线性反馈移位寄存器（LFSR），非线性函数F和BOMM．我们的分析思想是在算法未经初始化的情况下，先猜测算法中的一部分单元，再根据猜测的单元和算法的输出来推导出密钥生成所用的其他内部单元．经过4轮的分析，我们可以计算出在此情况下的搜索复杂度，这与其穷尽搜索复杂度比起来在很大程度上得到了改善．为了使算法能够更安全，设计者为算法添加了64轮的初始化，初始化过程并不输出密钥流．经过了初始化，以上的攻击分析对算法就不适用，从而达到了算法所需求的安全性．

微生物学教学实践在工科类本科生中的应用

本文对我系本科课程微生物学教学实践等进行了有益的探索,确定了将微生物学所涉及理论知识与工业过程联系起来,引导学生学习,激发学生兴趣,本文希望对学生读者有理解和促进作用,与教师读者共同探讨,研究该门课程的教学规律。

中国首次发现的锰超积累植物——商陆

自 2 0 0 0年以来 ,对位于湖南省湘潭锰矿污染区的植物和土壤进行了一系列的野外调查 ,以着力寻找锰的超积累植物。结果表明 ,商陆科植物商陆对锰具有明显的富积特性 ,叶片内锰含量最高达 1 92 99mg/ kg。这一发现填补了我国锰超积累植物的空白 。

木犀草素对人肝癌细胞HepG2的促凋亡作用

目的:研究木犀草素(Luteolin)对人肝癌细胞HepG2的生长抑制与促凋亡作用机制。方法:用梯度浓度木犀草素作用于多种肿瘤细胞,以MTT法检测药物对细胞的生长抑制作用,以流式细胞术检测HepG2细胞内活性氧水平,以Annexin V-FITC/PI双染法利用流式细胞术检测HepG2细胞凋亡情况,以Western-blot检测HepG2细胞凋亡相关通路蛋白表达水平。结果:木犀草素对多种肿瘤细胞的生长具有浓度和时间依赖的抑制作用(72 h最高抑制率超过60%),并能有效降低HepG2细胞内活性氧水平(约降低41.11%)。木犀草素作用下HepG2细胞凋亡率可达14.43%左右。木犀草素能够降低HepG2细胞内iASPP蛋白表达水平并上调p53与ASPP2蛋白表达。结论:木犀草素能够抑制肿瘤细胞生长,降低HepG2细胞内活性氧水平,并调节细胞内相关凋亡通路蛋白水平,从而诱导HepG2细胞凋亡。

根分泌物与微生物对污染土壤重金属活性的影响

研究了铜富集植物海州香薷(Elsholtziasplendens)和鸭跖草(Commelinacommunis)根分泌物,以及假单胞菌(P.aeruginosaZD4-3)和白腐真菌(P.Chrysosprim)对污染土壤重金属活性的影响.结果表明,海州香薷和鸭跖草根分泌物对污染土壤中Cu有一定的活化能力,不同处理间差异不大,鸭跖草根分泌物对Cu的活化能力大于海州香薷.不同处理根分泌物中有机酸种类或含量有所差异,但主要以草酸和出峰时间为6.5min左右的未知有机酸为主.假单胞菌对污染土壤Cu、Pb和Zn有很强的活化作用;白腐真菌对Cu、Zn有活化作用,对Pb则表现为固定作用,海州香薷根分泌物降低了供试假单胞菌对重金属的活化效果,但增加了白腐真菌对重金属的活化效果.

基质固相分散-超快速液相色谱法测定牛肉中磺胺类兽药

采用基质固相分散-超快速液相色谱测定了牛肉组织中磺胺噻唑、磺胺甲基嘧啶、磺胺甲基异恶唑和磺胺间二甲氧嘧啶。基质固相分散萃取的最佳条件为:硅藻土为分散剂,6 mL甲醇为洗脱剂,样品与分散剂的质量比为1∶4。方法的检出限为4.39～7.82 ng/g,定量限为14.62～26.08 ng/g,4种磺胺化合物回收率为71.73%～113.13%,测定的相对标准偏差为1.9%～12.7%。

应用PCR-DGGE技术研究处理含氨废气的生物滤塔中微生物多样性

变性梯度凝胶电泳技术 (DGGE)在微生物生态学领域有着广泛的应用 .本文应用DGGE技术对处理含氨废气的生物滤塔中微生物多样性随时间的变化进行了研究 .在生物滤塔运行的不同时间采集滤塔中的填料样品 ,进行了生物滤塔对氨处理效果的分析和DGGE分析 .结果显示 ,污泥和混合填料生物滤塔氨的出气浓度在经过一段时间后 ,逐渐升高 ,而堆肥生物滤塔的运行情况较好 ,对氨的去除效率始终在 98%以上 .PCR DGGE图谱显示 ,不同时间的相同填料中微生物DGGE图谱有着明显的差异性 .Shannon指数分析表明 ,填料中微生物的多样性都随着反应器运行时间的延长而有所减少 .运行一个月后 ,混合填料的微生物多样性指数最低为 0 389;其次为污泥填料 ,其多样性指数为 0 4 73;堆肥填料的微生物多样性程度最高为0 5 6 9.生物滤塔对氨的去除效果与填料中微生物多样性Shannon指数之间有一定的相关关系 .主成分分析 (PCA)显示对于堆肥和污泥来说 ,填料样品之间微生物群落结构相似性较高 。

铁锰复合氧化物对As(Ⅲ)、As(Ⅴ)的吸附研究及其在沼液中的应用

研究了铁锰复合氧化物(FMBO)吸附去除As(Ⅲ)、As(Ⅴ)的性能。结果表明FMBO对As(Ⅲ)、As(Ⅴ)均具有较好的吸附能力,其饱和吸附量分别为111.10、71.40 mg·g-1。As(Ⅲ)和As(Ⅴ)是通过与FMBO表面的Fe—OH基团进行交换并形成内层络合物的形式被FMBO吸附,且As(Ⅲ)的吸附是吸附和氧化共同作用的结果。另外,沼液中共存离子对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附有不同的影响。Zn2+能够增加FMBO对As(Ⅲ)、As(Ⅴ)的吸附量,且增加幅度随着Zn2+浓度的增加而增加;磷酸根对As(Ⅲ)、As(Ⅴ)的吸附有明显的抑制作用,当磷与砷的分子摩尔比为1时,FMBO对As(Ⅲ)、As(Ⅴ)的吸附量分别降低了34.70%、31.50%;但是有机物(腐殖酸、动物蛋白及尿素)对FMBO吸附As(Ⅲ)、As(Ⅴ)的影响不大。利用FMBO对实际沼液中的砷进行吸附,结果表明砷的去除率平均达到65%左右,使吸附后某些沼液中砷的浓度达到生活饮用水标准和地表水排放标准。因此,将FMBO用于砷污染的沼液及水体的治理具有很好的应用前景。

八种水果中的多酚含量及其抗氧化性(英文)

测定了苹果、石榴、橄榄、芒果、香蕉、菠萝、葡萄和龙眼的壳、肉及核中的多酚含量及其抗氧化性。以70%丙酮(v/v)为提取溶剂,室温下超声波辅助浸提样品后得到提取液。采用普鲁士兰(Prussian blue)法测定了提取液中多酚和单宁的含量,利用FRAP法测定其抗氧化性。结果表明:提取液中多酚和单宁的含量均与其抗氧化性成正相关关系;石榴、橄榄、芒果、葡萄和龙眼等水果的壳与核有望成为天然抗氧化剂的新来源。

应用PCR-DGGE研究铜冶炼厂附近根际土壤微生物生态变化

应用DGGE指纹图谱技术对重金属污染土壤植物修复过程中根际微生物的生态变化进行了研究。在植物的生长旺季采集根际土壤样品,共采集香根草、油菜、芥菜和对照11个样品,并进行土壤重金属分析和微生物群落结构分析。结果表明,在植物种植后,根际土壤重金属的NH4NO3和EDAT提取态均比对照(未种植植物)低。PCR-DGGE图谱分析不同植物根际土壤微生物DGGE图谱有着明显的差异性。DGGE图谱分析结果显示植物根际微生物的Shannon指数都有所增加,香根草根际微生物多样性程度最高为0.9347,其次为油菜和芥菜,其多样性指数分别为0.7655、0.6940。主成分分析(PCA)结果可以看出,主成分分析能够对不同植物根际和对照分开,并且显示出不同样品之间有着差异性。通过对土壤不同提取态的重金属含量与Shannon指数的相关性分析可以看出,各种不同提取态的重金属都跟Shannon植物有着负相关,但NH4NO3提取态的Cu和Zn与Shannon指数没有显著性的相关性,而EDTA提取态的Cu和Zn则与Shannon指数有显著性的负相关性,其相关系数为0.9539,EDTA提取态的Cu还与Shan-non指数呈极显著性的负相关,其相关系数为0.9931。