UASB反应器中影响污泥颗粒化的工程因素

研究了具有不同微生物群系的接种污泥、流动方式和流速对上流式厌氧污泥床（ＵＡＳＢ）反应器中活性污泥粒化的影响。颗粒化过程包括：微生物絮凝体的形成、亚核的形成，亚核增长和颗粒成熟四个阶段。微絮凝体的形成取决于酸化菌的作用。流体的动量传递和流体对悬浮物的剪切作用是影响亚核形成的关键性工程因素。为此提出最低流速概念，即形成污泥膨胀床的最低流速。合适的进料速率、污泥负荷。

固定化红螺菌生物转盘反应器处理味精工业废水

采用固定化光合细菌的转盘式生物反应器处理味精废水．结果表明，在好氧（微氧）条件下，COD去除能力比在厌氧条件下强．在无曝气条件下，高浓度物料容易导致厌氧发酵.最佳转盘转数为80r/min．当转盘外缘线速高于0．52m/s时，生物膜剥离趋势加剧．采用预酸化-厌氧-好氧串并联工艺处理味精废水，系统运行稳定．COD去除率达92％以上，同时可产具有应用价值的富含光合细菌的菌泥.

醋酸发酵过程中的底物抑制和产物抑制效应

在工业常用的物料浓度范围内,研究了醋酸杆菌As1.41和某厂工业混合菌在醋酸发酵过程中的底物抑制和产物抑制效应。As1.41的发酵过程具有“非生长偶联”的动力学特性。高浓度乙醇和醋酸对菌体的生长和产酸活性都具有较显著的抑制作用,并导致发酵率下降。分批培养中,底物抑制效应主要影响菌体增殖。产物抑制效应比底物抑制效应更为显著,醋酸浓度高于6.5～7.0克/100毫升时,二种醋酸菌的产酸活性几乎丧失。从生化反应动力学角度讨论了醋酸发酵工艺的优化问题,推荐采用二步法工艺。

高浓度有机废水二相厌氧消化过程特性研究

以填充床生物膜酸化反应器与上流式污泥床反应器（ＵＡＳＢ）甲烷化反应器组成的二相厌氧消化装置处理高浓度啤酒废水或合成废水，最大处理能力为３２～３５ｋｇＣＯＤ／ｄ·ｍ３。提出了二相工艺高负荷运行时最低必需酸化率的概念。进水浓度５０００ｍｇＣＯＤ／Ｌ，容积负荷３０ｋｇＣＯＤ／ｄ·ｍ３时，最低酸化率为２８％。对主要操作参数的灵敏度分析表明，操作负荷、酸化率和进水碱度是影响ＣＯＤ去除率的主要操作参数。对二相厌氧消化系统中影响反应器内微生物群系的生态平衡、微生物本征活性和反应器宏观行为的主要因素进行了分类和综合讨论。

西索米星发酵液的薄层层析生物显影测定

通过对检定菌的敏感性，检定培养基、展开剂和发酵液样品等影响因素的考察，建立了一种检测发酵液中西索米星浓度的方法。采用短小芽孢杆菌为生物显影检定菌，双层琼脂扩散法于37℃培养16～18h，控制检定培养基的PH为7．5～8．0，发酵液样品pH为4．5～7，0，展开剂为15％的KH2PO4，点样量为10μl，薄板和菌层接触时间为20min等检定条件，能用于发酵液中西索米星效价的直接测定，其线性回归方程为 Y＝0．0115X＋1．747，r=0．9877。在相同条件下，对536μg/ml的西索米星标准液连续测定6次，测定结果为（531．0 ±12．7）μg/ml，RSD=3．28％，该法具有较高的实验重复性和准确性，分析稳定性基本符合要求。

改进的二相厌氧消化系统的特性研究

研究填充床酸化反应器及其与ＵＡＳＢ甲烷化反应器组成的二相厌氧消化系统的运行特性．填充床酸化反应器启动方便，酸化速率高、抗水力冲击和ｐＨ波动的能力强、ＣＯＤ容积负荷达２００ｋｇ／（ｍ３ｄ）．采用预调碱工艺，二相消化系统运行正常，可高效地处理酿酒废水．在进料ＣＯＤ浓度１０００—７０００ｍｇ／Ｌ、ＣＯＤ负荷４０ｋｇ／（ｍ３ｄ）时，出料ＣＯＤ浓度小于２００ｍｇ／Ｌ．

耐高渗透压假丝酵母Y＿（78－1）分批补料工艺发酵生产甘油

本课题以糖蜜为发酵培养基底料，研究了耐高渗透压假丝酵母Ｙ_（７８－１）的甘油发酵特性。甘油发酵过程属生长部分偶联型过程，中后期补糖是促进甘油高产的关键措施。采用葡萄糖粉补料工艺，甘油生成速率可达３０ｇ／ｄ·Ｌ。本文还探讨了补糖时机、培养基中氮、磷浓度以及营养盐添加方式对产物生成速率的影响。

啤酒废水二相厌氧消化动力学研究

本工作分阶段研究了啤酒废水厌氧消化反应特性。酸化初始速度很快，ｐＨ下降至４．０以下时，酸化产物对酸化菌代谢活性具有显著的抑制效应。系统ｐＨ值的大小对甲烷化过程中底物降解速率、产气速率和产气质量均有显著影响。ｐＨ６．５以上时，高浓度底物不构成底物抑制。底物浓度低于５００ｍｇ／Ｌ，甲烷化速率明显下降。合理控制预酸化程度以及甲烷化反应器的进料速率是提高厌氧消化处理效率，维持系统稳定性的关键措施。

醋酸杆菌AS1.41的醋酸发酵动力学特性

用分批培养的方法研究了醋酸发酵过程的动力学特性。醋酸杆菌AS 1.41的醋酸发酵过程属“非生长偶联型”,发酵初期菌体迅速增殖,发酵中期为醋酸生成的高峰期。高浓度的底物和产物对菌体生长及其产酸活性有抑制作用。在乙醇浓度2—4g/100ml和醋酸浓度小于3g/100ml范围内,发酵反应效率最佳,最大菌体比生长速率可达0.127h^(-1),最大醋酸比生成速率为0.12g醋酸/h·OD。在工业常用的初始底物浓度范围内,底物抑制效应主要表现在对菌体生长的影响上。高浓度醋酸的存在显著抑制该菌的产酸能力,最高产酸浓度约为7.5g/100ml。

固定化醋酸杆菌发酵特性的研究

采用海藻酸钠包埋法制备固定化醋酸杆菌。摇瓶实验的产酸速率可达0.82克醋酸/升·时。连续14批次的发酵实验表明,固定化细胞活性稳定,凝胶颗粒强度无变化,适于连续化生产。用2～4％海藻酸钠固定的醋酸杆菌,在使用过程中,存在明显的细胞泄漏现象,高产酸速率是固定化细胞和游离细胞共同作用的结果。在本实验条件下,总产酸速率与固定化细胞的投入量成正比。用改变凝胶颗粒直径和改变包埋的细胞浓度的方法考察了固定化醋酸杆菌发酵过程中的内扩散效应,减小颗粒直径可提高包埋法制备的固定化细胞的表观活性。

假单胞杆菌DM1在二氯甲烷降解过程中的微生物动力学

采用半连续培养技术研究了假单胞杆菌(Pseudomonas)DM1在二氯甲烷降解过程中的微生物动力学。高浓度底物二氯甲烷和高浓度产物氯化物对DM1的生长和底物的消耗具有严重的抑制效应。反应的最佳浓度条件是:CH_2Cl_2 1.2mmol/L,氯化物<100mmol/L。当二氯甲烷或氯化物浓度高于其极限浓度时,细菌失活并自溶,μ≤0。对于具有严重底物抑制的发酵过程,特别是以有毒化合物为唯一碳源的生物降解过程,本文提出一个新的动力学模型。由两项组成,第一项反映了传统的Monod类型的可逆络合机理,第二项表示有毒物质对生物体代谢作用的不可逆抑制效应。该模型比其他传统模型能更好地描述二氯甲烷的生物降解过程。

耐热醋酸棱状芽孢杆菌中具有高的二硫键还原活性组分的提取和特性研究

用ＤＥＡＥ－ＳｅｐｈａｒｏｓｅＣＬ－６Ｂ层析柱从Ｃ．ｔｈｅｒｍｏａｃｅｔｉｃｕｍ细胞提取物中分离出的两个具有相近分子量（７００）的活性组分，在ＭＶ＋存在下，对二硫键具有高的催化还原活性．这两组分参与的催化还原反应不以ＮＡＤ（Ｐ）Ｈ为电子供体．在实验条件下，对二硫键的催化还原活性顺序为：ＧＳＳＧ＞硫辛酰胺＞胱氨酸＞硫辛酸．活性组分具有较高的反应稳定性和热稳定性．两组分在２６０、３５４和５０５（４６５）ｎｍ处具有特征吸收峰．

海藻多糖生物活性及分子修饰

简要介绍了近年来有关海藻多糖抗病毒、抗肿瘤、免疫促进、免疫抑制等生理活性的最新研究 ,重点介绍了不同种类海藻多糖的不同生理活性机理的研究进展。对多糖与生理活性之间的构效关系进行了阐述 ,在构效关系基础上进行多糖分子结构修饰是提高海藻多糖生理活性、降低毒副作用的有效手段。进一步介绍了目前多糖分子修饰常用方法 。

油茶皂素不育剂对鼠类抗生育功能的实验研究

目的研究油茶皂素不育剂对鼠类的抗生育功能。方法测定不同浓度油茶皂素不育剂对雄性小鼠的体外杀精效果和体内抗生育能力。结果油茶皂素不育剂对雄性小鼠呈现出较优的剂量依赖性体外杀精活性,3 min时的最低杀精浓度为0.05 mg/ml,与人用杀精剂壬苯醇醚相当,比扁桃酸(0.1 mg/ml)和柠檬酸(0.25 mg/ml)低。与生理盐水对照组比较,125 mg/(kg.d)油茶皂素不育剂灌胃给药4周后,可以明显降低雄性小鼠的活精子数(92.1%)和精子活力(52.6%),可以显著减少雌性小鼠的妊娠率(64.0%)和活胎数(67.4%)。结论油茶皂素不育剂具有较强的体外杀精活性和体内抗生育功能,可进一步开发成体外杀精避孕药和环境友好型鼠类抗生育药剂。

基因组改组技术选育耐高温、耐高乙醇酿酒酵母菌株的研究

当以f4、f5、f6作为出发菌株,用酵母菌原生质体紫外诱变的方法,在不同温度下,用含有不同浓度乙醇的平板筛选,分别获得了在耐高温和耐乙醇性状有较大提高的f4.2、f5.1、f6.2、f4.5等正突变菌株。以这些菌株作为出发菌株,进一步用硫酸二乙酯诱变,获得了f5.1.1、f4.2.1两个乙醇耐受性能较高的菌株。在建立了上述不同突变株后,通过基因组改组(genome shuffling)的方法,将上述不同特性的菌株经过两轮genome shuffling,获得了耐高温性能和耐乙醇性能都较好的酵母菌株。经过摇瓶发酵后证明,R24株在35℃发酵过程中,发酵液中的最高乙醇浓度12.93%(W/V),比原始出发菌株f4在35℃的发酵液中最高乙醇浓度8.11%提高了近5%。

生物不对称合成R-(-)-扁桃酸的影响因素

研究了酵母细胞(Saccharomyces cerevisiae)生物不对称还原苯乙酮酸合成R-(-)-扁桃酸的过程中,环境因子对底物的转化效率和产物对映体过量值的影响. 结果表明,高浓度的底物苯乙酮酸对酵母细胞的催化还原活性具有较显著的抑制效应. pH 6.5、温度32oC、严格厌氧为较适宜条件,底物苯乙酮酸的转化率和产物扁桃酸的得率分别可达97.0%和96.1%,R-(-)-扁桃酸的对映体过量值(ee)为95.1%.

4种中药调节细胞色素P4503A4转录表达的研究

目的:从中药中筛选通过激活人孕烷X受体(PXR)诱导细胞色素P450 3A4(CYP3A4)转录表达的中药;研究其诱导能力与药物浓度和作用时间之间的关系。方法:在HepG2细胞中,采用瞬时共转染报告基因试验筛选对CYP3A4转录表达有诱导作用的中药,研究其在不同浓度和不同作用时间下对PXR介导的CYP3A4的转录调节作用。结果:中药莪术、苍术、白术和茯苓均能通过激活PXR诱导CYP3A4的转录表达,且具有浓度-效应关系和时间-效应关系。在浓度-效应关系中,500 mg.L-1的莪术、苍术、白术和茯苓,在作用时间24 h时,其诱导倍数分别为0.1%DMSO处理细胞的(6.82±0.09),(6.76±0.20),(5.49±0.13),(4.97±0.07)倍。在时间-效应关系研究中,500 mg.L-1的莪术、苍术、白术和茯苓,在作用时间为48 h时,其诱导倍数分别为0.1%DMSO作用细胞的(7.74±0.54),(7.34±0.10),(5.54±0.11),(5.32±0.18)倍。结论:中药莪术、苍术、白术和茯苓均能够通过激活PXR诱导CYP3A4的转录表达。

透明颤菌血红蛋白基因在金色链霉菌中的克隆与表达

分别用质粒pJJ6 99与pUC1 9(vhb) ,pIJ70 2与pBR3 2 2 (vhb) ,构建大肠杆菌 链霉菌穿梭质粒 ,将透明颤菌血红蛋白基因转入金色链霉菌。在低溶解氧浓度下 ,透明颤菌血红蛋白的表达 ,可提高金色链霉菌氧的利用效率 ,产物合成比原始菌株提高 40 %～ 6 0 %。在局部低氧的环境中 ,采用四环素抗性基因启动子带动血红蛋白基因表达 ,可有效发挥透明颤菌血红蛋白的氧传递效率 。

草甘膦曲霉生物降解的动力学研究

曲霉B21可利用草甘膦为唯一碳源或磷源生长.在pH6.0、300mg/L草甘膦和7g/L葡萄糖组成的共基质底物系统中,草甘膦降解率可达97%.曲霉生长优先利用葡萄糖作为碳源和能源物质,生长进入减速期后开始快速降解草甘膦.应用分批补料培养方式,在底物浓度恒定条件下研究草甘膦底物抑制降解动力学模型,假设草甘膦和降解酶络合形成五元底物-酶复合物,得到的动力学模型和参数可以很好地模拟其生物降解过程.

R(-)-扁桃酸脱氢酶产生菌的筛选

选用酵母、乳酸菌、粪链球菌、假丝酵母等 4个种属 18种菌株 ,研究其对苯乙酮酸和苯乙酮酸甲酯的不对称还原催化特性。筛选出一株酵母sp .strainby1,对两种底物皆具有较高的转化活性和光学选择性。底物浓度为 10mmol L ,微生物转化 72h后 ,扁桃酸的得率 80 .83% ,对映体过量值e .e .达 95 .5 % ;微生物转化 2 8h后 ,扁桃酸甲酯的得率 92 .11% ,e .e .值达 91.1%。