添加沼液的BG11营养液微藻培养试验

利用沼液培育能源微藻,有利于废水处置的同时还能够有效降低微藻生产成本。该文研究了S496、1067、1069、C31、Y7、Y3及W 7株微藻在混有体积分数10%沼液的培养液中的比生长速率、培养液pH值和营养物的变化规律。结果表明,除Y7外,其它6株微藻均能迅速适应沼液营养液,迅速进入对数期生长。在未调节培养液pH值条件下,沼液培养液的pH值在培养的前2～4 d均有所下降,从9.20～9.32下降至8.73～9.09,之后才开始恢复并上升。在pH值下降时,藻的比生长速率有不断增大的趋势。培养12 d后,上述7株微藻在培养液中干质量累积量在0.310～0.607 g/L之间;培养过程中,NH4-N、Mg2+、SO42-、Mn、F-、Fe的浓度都大幅下降,NH4-N、Mn、Fe几乎被完全消耗;Mg2+降幅为11.47%～87.73%;SO42-为37.30%～62.70%;F-为18.18%～54.55%。该文为利用沼液培养能源微藻提供依据。

不同生境中土壤藻类的分布特征与生理生态学功能研究

土壤藻是一类广泛存在于土壤中的微型生物。近年来,关于土壤藻的研究取得了显著的进展。首先,不同生境(荒漠、耕地、盐碱地、矿山、林地和冻原等)的土壤藻组成和丰度有所差异,这反映了其对特定环境因子的适应能力,但缺乏对多种生境的比较和综合。因此,目前对于不同生境中土壤藻的多样性、功能和适应策略的对比等问题仍然知之甚少。而土壤藻对高温、高盐、干旱和强紫外辐射等非生物因子的响应是当前研究的热点,一些研究已经揭示了土壤藻可以分泌一些营养物质来应对这些胁迫的适应机制,这些分泌物既可以改善土壤环境,还可以促进其他作物生长。文章总结了土壤藻的生理生态功能,例如,固氮作用可以吸收大气中的氮气并提高土壤藻的氮素含量,固碳作用可以通过光合作用吸收大气中的二氧化碳从而增加土壤中的碳含量,泌糖作用可以分泌胞外多糖提高土壤团聚性和吸附有害的重金属物质,溶磷作用可以溶解土壤藻难溶的磷素并将其转化为可供植物直接吸收的磷素。未来,可在不同土壤生境中,筛选出其中的优势藻种,通过富集培养再接种至土壤中,探究它与其他土壤生物群落之间的相互关系,以揭示其多样性、群落结构和适应机制的差异。随着全球气候变化的加剧,土壤藻的研究可以为人们评估和预测土壤生态系统在未来气候变化下的响应和适应能力提供新线索。

畜牧业粪污减量与资源化利用的实现

随着我国畜牧业生产总体水平的不断提高,畜牧养殖产生了越来越多的污染物,给畜牧业清洁生产造成了很大的压力。文章从禽畜养殖规模与养殖场建筑结构设计、饲料品质改良等手段阐述了从源头上减少粪污排放;畜禽养殖场清粪工艺中采取干清粪工艺可以减少养殖过程中污水的产生量;好氧堆肥和厌氧发酵可以使排出的粪污变为有机肥料和沼气得以资源化利用。养殖场干清粪固态酸化厌氧产气与达标排放工艺的设想能提升规模化畜禽养殖业干清粪处理效率以及沼气和有机肥料的产量和品质,实现养殖场污水达标排放,降低粪污处理系统的固定投资和运行成本。

超顺磁性纳米颗粒固定化纤维素酶初步研究

研究超顺磁性纳米颗粒固定化纤维素酶的制备方法。采用化学共沉法合成出纳米Fe3O4颗粒,振动样品磁强计(VSM)、透射电镜(TEM)和X衍射实验(XRD)表明,所制得的磁粒为粒径平均11.5 nm的超顺磁性颗粒。同时利用水溶性碳化二亚胺(EDC)活化Fe3O4颗粒表面的羟基,与纤维素酶分子上的氨基交联实现酶与载体的固定化。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)证实酶分子上的氨基能与Fe3O4上的羟基实现了有效交联。

Fe3O4纳米颗粒固定化纤维素酶的酶学特性研究

试验研究了超顺磁性纳米颗粒直接固定纤维素酶的酶学特性。以化学共沉淀法合成出的纳米Fe3O4颗粒为载体,利用水溶性碳化二亚胺(EDC)活化将纤维素酶固定,探讨了不同酶量、交联剂、pH值等因素对固定化纤维素酶性能的影响,得出固定纤维素酶的最佳条件:酶浓度为9.0 mg/mL,EDC浓度为3.0 mg/mL,pH值为4.0。试验还研究了在不同温度和pH值条件下的固定化酶与游离酶的活性,酶固定后最佳水解温度为60℃,最适pH值向碱性迁移且范围有所增加。

酿醋废水水解酸化流出物培养小球藻实验研究

酿醋废水经水解酸化预处理后，在柱式光生物反应器中利用不同体积分数的水解酸化液流出物进行了小球藻培养实验。研究表明酿醋废水经水解酸化处理后COD、氨氮、总磷、挥发性脂肪酸均有不同程度的减少，其中COD、总磷含量分别减少了61．8％、63．6％，挥发性脂肪酸成分变化幅度较大。当酿醋废水水解酸化流出物体积分数高于40％，小球藻生长明显受到抑制，10％-30％体积分数的水解酸化流出物培养的小球藻生长较好，藻细胞浓度可达6．6×107个／mL，并且流出物添加磷酸盐后，小球藻在低体积分数废水流出物生长没有延滞现象。培养7d后，小球藻对酿醋废水水解酸化流出物的净化效果显著，氨氮、总磷几乎全部去除，添磷条件下废水流出物COD降低达96．6％。小球藻在体积分数为30％的水解酸化流出物生长含油量最高为24％，C16-C18的脂肪酸含量在83．0％～95．5％之间，该小球藻具备一定的生物柴油开发潜力。

能源微藻类生物质培养技术及能源物质形态构成

微藻生物能源研究已经成为全球生物质能源科技发展的趋势和热点之一。通过不断改进能源微藻类生物质培养技术,获得大量微藻生物质是微藻能源进行下游能源转化的前提条件。文章从藻细胞能源利用方式与能源微藻规模化生产角度,综述了能源微藻类生物质培养技术研究现状及藻细胞能源物质形态-细胞壁糖类与胞内油脂具体成分构成的研究进展,探讨了在实际户外规模培养中遇到的虫害问题。

生物类本科招生就业与大学教学的思考

我国作为全球最大、最有潜力的生物产业新兴市场,生物类专业人才需求量将会持续增加,加快生物类专业人才培养是高校义不容辞的责任。日前生物类专业在高校招生录取、就业工作中遇到难题,报考人数减少,文章分析了生物类在专业招生、学生就业面临的重点问题,从长远来看是暂时性的。生物类专业作为一门实践性较强的学科,一方面教学要贴近科研、企业需要,一方面要求学生提高实际能力与学习兴趣,再一方面要求增加教师的课堂教学收入;加强在师职称评审中衡量教师教育、学术能力方面的考核比重,而非论文数量、主持科研项目数,切实将教师的精力投入到实际教学中来。

产学研创新驱动地方高校工程教育教学改革

高等工程教育改革对社会经济发展的推动作用十分显著,高等工程教育的优劣直接影响到我国未来的核心竞争力和创新能力。尽管我国在高校工程教育教学改革中尝试了诸多教学方法改革,但地方高校的工程教育仍然面临许多挑战。学生接受的教育培训与企业需求存在不匹配、联系不紧密现象。建议提高地方高校实践课程预算,增加对大学生实践教学经费投入,在保证高校教学质量前提下,积极参与校企合作,并将创新创业元素引入教师、学生、企业与地方市场的统一有机体系中,建立产学研一体化地方特色创新创业型大学。

生物质稀酸水解动力学及其反应器的研究进展

木质纤维素类生物质经过稀酸水解可制取可发酵性糖,进而形成糖平台,生产纤维素乙醇等能源和化工产品。不同类型和结构的反应器中,原料的水解行为不同,被水解的效果也就不同。本文从稀酸水解反应器和反应动力学两方面入手,综述了近年提出的木质纤维素类生物质稀酸催化动力学模型和反应器。通过比较不同反应器的水解效果,推测出多步处理、逆流过程、动态反应是木质纤维素类生物质稀酸高效水解反应的发展趋势。

蛋白质组学在食品非热杀菌中的应用研究进展

蛋白质组学已用于研究各种应力条件下微生物的适应性和应激反应。非热杀菌由于能为消费者提供更为营养的食品而成为目前食品杀菌的研究热点,在非热杀菌条件下,微生物蛋白会发生一定变化,而这种变化与微生物失活又存在一定的联系,本文对蛋白质组学在食品非热杀菌中的应用进行综述,对于从分子生物学角度理解非热杀菌的机制具有重要意义。

运动发酵单胞菌和休哈塔假丝酵母混合发酵秸秆产乙醇

首先考察了运动发酵单胞菌(Zymomonas mobilis,Z.mobilis)和休哈塔假丝酵母(Candida shehatae,C.shehatae)分别利用葡萄糖或木糖为唯一底物时的乙醇发酵特性;其次,研究了单菌及双菌发酵混合糖(葡萄糖和木糖比例为3∶1)的产乙醇性能;在此基础上,考察了单菌和双菌培养应用于玉米秸秆发酵产乙醇的可行性。结果表明,Z.mobilis和C.shehatae的接种方式显著影响混合糖发酵产乙醇的效率,当分步接种发酵48 h后,乙醇产量达到最高,为25.77 g/L。当以60 g/L Na OH预处理的玉米秸秆为底物时,分步接种可高效利用秸秆酶解产物(葡萄糖和木糖)实现乙醇产量的最大值(22.34 g/L),提示Z.mobilis和C.shehatae分步接种发酵可最大化地发酵秸秆中的葡萄糖和木糖生产乙醇,有利于乙醇的高产率生产,可为实现纤维原料生产燃料乙醇的工业化提供参考。

微藻固定化技术及其在资源化中应用

固定化技术是微藻资源化利用的重要手段。文章综述了微藻固定化的常用方法;分析了固定化过程对微藻细胞生长和代谢的影响;介绍了微藻固定化技术在能源化利用(产油、产氢)、水产养殖、微藻固定化保种等方面的应用;最后对微藻固定化技术的发展趋势进行了展望。针对微藻的特殊性开发无毒、透光性好、传质好、对微藻细胞压力小的固定化载体将进一步推动微藻固定化技术的发展,而固定化微藻也将会有更广阔的应用前景。

小球藻Chlorella sp.的小分子有机酸/醇培养研究

该研究选择一株对水解酸化液耐受性强、高产油脂的优良藻株Chlorella sp．作为出发藻株，向BG11培养基中分别添加不同质量浓度小分子有机酸／醇（乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸、异戊酸和乙醇）进行小球藻纯培养试验。在单因素试验的基础上，混合乙酸、丙酸、丁酸和乙醇4种小分子有机物质进行响应面的试验，考察混合小分子有机酸对小球藻Chlorellasp．生长影响，研究表明，当乙酸、丙酸、丁酸和乙醇的质量浓度分别为1．02g/L、0．42g/L、0．40g/L和0．18g/L时，小球藻的单位体积细胞数含量最高，生长状态最好，能获得较高的生物量（1．18×108CFU／mL）。

固定化金属卟啉载体材料的研究进展

综述了近年来各种材料作为金属卟啉载体的研究现状,分析了固定化金属卟啉发展的研究趋势,并对金属卟啉固定化载体发展前景做出展望。

生化工厂设计课程教学的探索与实践

对生物工程专业的《生化工厂设计》课程教学中存在的问题进行剖析,针对教学中存在的问题,对课程教学改革进行探讨,对教学方法、教学手段、成绩评定等进行了改革实践,以充分调动学生的积极性和主动性,培养高素质的具有工程水平的生物工程专业人才。

双功能化无机介孔材料对猪胰蛋白酶催化性能的影响

通过在SBA-15介孔材料表面引入带有不同官能团及不同亲疏水性质的修饰剂(-SH,-Cl,-NH_2,-C_1,-C_3,-C_8及-C_(16)),改善介孔材料与猪胰蛋白酶的结合力及蛋白酶所处微环境,从而提高酶固定化效率,活性及其稳定性。结果表明,官能团修饰后载体固定化酶PT-NH2/C8-SBA活性达到255 U/mg胰蛋白,较之未修饰载体固定化酶PT-SBA活性(195 U/mg胰蛋白)有大幅度的提高;并且重复使用五次及在室温下保持5 d后,PT-NH_2/C_8-SBA活力仍然能保持初始活力的85%及81%。而PT-SBA仅仅保留了初始活性的51%及67%。固定化酶的酶学性质和催化反应动力学研究表明,底物与固定化酶PT-NH_2/C_8-SBA具有更好的亲和力,固定化酶PT-NH_2/C_8-SBA有较高的活力和稳定性。

搅拌转速和通气量对灰树花多糖组成及相关酶活性的影响

考察了搅拌转速和通气量对灰树花(Grifola frondosa)菌丝体多糖和胞外多糖提取物中的单糖组成及糖合成相关酶活性的影响。结果表明:搅拌转速和通气量对灰树花胞外多糖提取物的单糖组成影响不大,其葡萄糖比例维持在95%以上;而对菌丝体多糖提取物的单糖组成及相关酶活力影响显著。4个搅拌转速梯度中,以60r/min时,菌丝体多糖提取物中的甘露糖比例最大,为51.1%,GDP-甘露糖焦磷酸化酶(GMPPB)比酶活最高,为82mU/mg;4个通气量梯度中,当通气量为0.50vvm时,甘露糖比例最大(35.7%),磷酸葡萄糖异构酶(PGI)与GMPPB比酶活分别达到最高值,为547mU/mg和67mU/mg。

酶电极传感器在食品安全检测中的研究进展

酶电极传感器因选择性好、灵敏度高、检测速度快等特点,在食品安全检测中得到了广泛的应用。本文综述了酶电极传感器的简介、原理和分类及其在食品安全领域(包括食源性致病菌、生物毒素、药物残留、食品添加剂、过敏原等)的研究应用进展,并对酶电极传感器的发展前景进行了展望。

廉价废弃物厌氧发酵制备生物己酸技术进展

在资源紧缺背景下,采用廉价废弃物发酵制备生物己酸已成为新近研究热点,然而"低产"和"高成本"的技术瓶颈限制了生物己酸的工业应用。针对己酸发酵新近研究,对廉价废弃物的己酸转化进行了综述。Clostridium kluyveri是目前研究最多的己酸菌,它主要以乙醇、乙酸和丁酸为底物,通过2个反向β氧化循环实现碳链增长生成己酸。混菌发酵技术、关键环境因子(如电子供体和电子受体浓度等)调控和抑制因素解除,是提高生物己酸产量的重要手段。采用廉价底物能够降低生物己酸的原料成本、提高己酸经济性,是未来己酸发酵的发展方向。食品废弃物能量密度高、排放量大,用于生物己酸发酵具有广阔的前景。