高抗逆高丁比拜氏梭菌的选育及其性能考察

以抗逆突变株Clostridium beijerinckii IB4为出发菌株,通过常压室温等离子体诱变(ARTP),刃天青平板初筛,摇瓶发酵复筛,筛选出1株高抗逆高丁比的突变菌株C.beijerinckii IT111。发酵结果表明:该突变菌株利用多种C源时均展现其高丁醇比的特性,以玉米芯酸解糖液为C源时,溶剂产量达到10.5 g/L,丁醇8.0 g/L,丁醇比高达76%。抑制物抗逆性测试结果显示:糠醛和酸类对C.beijerinckii发酵影响较小,酚类物质对C.beijerinckii抑制作用较强,其中以香草醛为最。综上所述,C.beijerinckii IT111是1株极具潜力的利用木质纤维原料制备丁醇的菌株。

甘蔗渣和糖蜜混合发酵制备燃料丁醇

以抗逆突变株Clostridium beijerinckii IB4为研究对象,葡萄糖为C源,对其进行补料分批发酵过程的优化,同时将该优化工艺应用于甘蔗渣和糖蜜混合发酵制备燃料丁醇。结果表明:在5 L发酵罐中,先加入作为还原糖的甘蔗渣酸解糖液10 g/L,16 h后补加甘蔗糖蜜30 g/L,于35℃、100 r/min发酵50 h,丁醇和总溶剂产量分别达到11.1和15.3 g/L,丁醇比例高达72.5%。

玉米芯稀酸水解液灭菌方式对Clostridium acetobutylicum XY16发酵性能的影响

玉米芯稀酸水解液(CDAH)中抑制物含量影响其制备生物丁醇的发酵性能。对玉米芯稀酸水解液的灭菌处理方式(如pH,灭菌温度等)与抑制物含量变化的关系进行研究。结果表明:pH、灭菌温度、水解糖液总糖浓度对蒸汽灭菌过程中抑制物的产生有显著影响,在优化的灭菌条件(总糖质量浓度70 g/L,pH 4.0,灭菌温度115℃,灭菌时间15 min)下,灭菌后的水解糖液中,糠醛11.2 mg/L,羟甲基糠醛(HMF)43.4 mg/L,单酚74.3 mg/L,多酚46.7 mg/L。产丙酮丁醇梭菌Clostridium acetobutylicum XY16能利用水解糖液,总糖质量浓度为40 g/L时,丙酮、丁醇和乙醇(ABE)质量浓度达到11.78 g/L,其中丁醇为7.36 g/L,和传统灭菌处理(121℃,15 min)及过滤除菌处理的水解糖液相比,丁醇、丙酮和乙醇(ABE)质量浓度分别提高了129%和228%,丁醇质量浓度分别提高了116%和259%。

产丁醇重组大肠杆菌的构建及初步发酵

将丙酮丁醇梭菌ATCC 824丁醇合成途径中分别编码硫解酶(THL)、3-羟基丁酰-CoA脱氢酶(HBD)、巴豆酸酶(CRT)、丁酰-CoA脱氢酶(BCD)和醛/醇脱氢酶(BDH)的关键基因thil、hbd、crt、bcd-etfB-etfA、adhE在大肠杆菌中进行重组表达,构建出3株产丁醇的重组大肠杆菌JM109-99d、DL1346 99d和AFP111-99d。选取摇瓶发酵产丁醇最高(0.52 g/L)的重组大肠杆菌DL1346-99d进行上罐发酵,丁醇产量可达1.07g/L。

敏捷食酸菌腈水解酶基因在大肠杆菌中的表达

以含有敏捷食酸菌的腈水解酶基因的克隆质粒为模板,通过PCR扩增获得长度为1 080 bp的腈水解酶(Nitrilase)基因片段。使用表达质粒p ET-28-a构建表达载体,获得重组质粒p ET-Nit。对所表达的基因进行测序对比发现与Gen Bank所公布的基因序列比较,相似性99%,读码框出现2 bp的突变,但并未引起相应氨基酸突变,故不影响酶的表达与特性。将重组质粒转化到表达宿主Escherichia coli Rosetta(DE3)感受态中,使用诱导剂IPTG对菌株进行诱导表达,获取菌液进行SDS-PAGE分析,得知目的蛋白分子量约为41.28 k D,与预期所想的一致。酶活力分析表明,上清的比活力为3 U/mg。进一步对诱导条件进行优化,包括诱导温度,IPTG浓度,诱导时间等一系列条件。在最优条件下,扩大培养体积,比活力可达15 U/mg,活力提高了5倍左右。

鼠李糖脂发酵泡沫时空规律解析

鼠李糖脂发酵过程中的泡沫控制是其商业化生产的关键技术.对鼠李糖脂发酵过程中的反应器内泡沫生成规律进行了考察,实验结果表明:发酵过程中泡沫量总体呈现为前期快速增加,达最大速率后逐渐减小,最后趋于稳定;发酵中前期单个气泡的体积大,是导致该时期泡沫量较大的重要原因.此外,细胞、蛋白等其他物质对鼠李糖脂发酵泡沫具有较显著的叠加效应,可使发酵液的起泡能力提升约1.15倍.泡沫液膜中的鼠李糖脂可使液膜具有更高的强度,泡沫稳定性时长可达82.5 min,起到了稳定气泡的作用.

化工原理教学中课程思政教育的探索与实践

“课程思政”是高校思想政治工作的重要载体,是落实立德树人根本任务的有效途径。深入挖掘专业课程中的思政元素对于充分发挥课堂教学的主渠道作用,积极构建全员全程全方位的育人体系具有十分重要的意义。以《化工原理》课程为例,结合课程的内容和特点,初步总结出了课程中蕴含的一系列思政元素,进而对“课程思政”在《化工原理》课堂教学中的应用进了探索和实践。

基于环境工程项目管理的环境管理学课程教改分析

环境管理学包括了自然科学、工程学、管理学等多学科的知识,为了保证课程的教学效果,需要结合社会的发展改革教学方法。基于环境工程项目管理的环境管理学课程教学改革,实现了教学与项目管理的结合,有利于保证教学的实践性、针对性,可以为培养复合人才创造条件。

重组大肠杆菌产蔗糖磷酸化酶的酶学性质及其催化合成α-熊果苷

利用重组大肠杆菌EscherichiacoliRosetta（DE3）／pET-SPase发酵生产蔗糖磷酸化酶（EC2．4．1．7，Sucrosephosphorylase，SPase）。收集的菌体经高压破碎后离心得到粗酶液，通过镍NTA亲和层析、超滤除盐后得到电泳纯的SPase，纯化后的SPase的比酶活是原来的2．1倍，酶活回收率达到82．7％。经SDS．PAGE电泳测定，重组SPase的分子量约为59kDa。该酶在不高于37℃，pH6．0～6．7的条件下比较稳定，最适催化温度与最适催化pH分别为37℃，pH6．7，该酶对蔗糖的米氏常数（Km）为7．3mmol／L，最大反应速率（Vmax）为0．2／μmol／（min·mg）。此外文中还以蔗糖和氢醌为底物，利用重组SPase催化合成a-熊果苷。其最佳反应条件为：20％蔗糖，200U／mL的酶液，1．6％氢醌，pH6．0～6．5，25℃，反应21h。a-熊果苷的摩尔产率为78．3％，a-熊果苷的产量为31g／L。

化学改性甘蔗渣对固定化细胞发酵产丁醇的影响

旨在研究化学改性的甘蔗渣作为固定化载体对丙酮丁醇梭菌Clostridium acetobutylicum XY16发酵制备生物丁醇的影响。首先利用不同浓度的聚乙烯亚胺(PEI)和1 g/L戊二醛(GA)对甘蔗渣表面进行化学改性,增强甘蔗渣对Clostridium acetobutylicum XY16的附载能力。经4 g/L聚乙烯亚胺和1 g/L戊二醛改性的甘蔗渣(添加量10 g/L)应用到固定化批次发酵中,发酵36 h后丁醇和总溶剂浓度最高,分别达到了12.24 g/L和21.67 g/L,同时溶剂的生产速率达到0.60 g/(L·h),生产速率比游离细胞和未改性甘蔗渣固定化细胞分批发酵分别提高了130.8%和66.7%。在此基础上对改性甘蔗渣固定化的细胞进行6次重复批次发酵,丁醇和总溶剂的产量稳定,溶剂生产速率逐渐提高至0.83 g/(L·h),同时转化率也提高至0.42 g/g。

pH值对Clostridium beijerinckii发酵联产丁醇与氢气的影响及其动力学模型

实验考察了pH值对拜氏梭菌ClostridiumbeijerinckiiIB4厌氧发酵产丁醇及氢气的影响．结果表明，氢气与丁醇的发酵均属部分生长偶联型．pH=6．0有利于发酵前期（0～1611）菌体生长及产氢，但后期代谢受抑制；pH=4．9时会导致菌体生长缓慢及代谢活力下降；pH=5．2时丁醇及氢气产量分别达12．06g／L和5．76L／L，比不调控pH值时提高11．87％及15．43％．在此基础上建立了菌体生长、丁醇积累及氢气生成的分批发酵动力学方程，模型拟合度较高，pH=5．2时菌体停止生长后丁醇生成能力系数比对照增加105．45％，最大产氢速率比对照增加7．45％．