一组Cr(Ⅵ)还原菌群YEM001的培养优化

铬(Cr)是一种广泛应用于钢铁、鞣革、印染等领域的重要工业原料,由此而带来的Cr(Ⅵ)污染已成为我国主要重金属污染之一。YEM001是一组能有效还原污泥和垃圾渗滤液中的Cr(Ⅵ),实现Cr(Ⅵ)污染生物修复的微生物菌群。然而菌群的扩大培养成为YEM001进一步应用的障碍。以优化菌群YEM001培养工艺条件为目标,通过单因素实验、正交实验对YEM001菌群的培养基和发酵条件进行了优化。结果显示以淀粉为碳源,YEM001能实现快速稳定的生长。优化后的YEM001菌群培养基为淀粉10 g/L,氯化铵3 g/L,硫酸镁2 g/L,酵母浸粉1 g/L。通过对搅拌转速、pH、通气等的调控,获得最佳发酵工艺条件为28℃、pH值7.5、不通入空气、搅拌转速50 r/min。在该条件下,YEM001的培养液OD_(600)值可达1.91,且在60 h内能够完全还原100 mg/L Cr(Ⅵ)。通过成本分析,优化后每100 L培养基价格降低了38.11元,较优化前成本降低51.85%。

枯草芽孢杆菌β-甘露聚糖酶的克隆表达及重组酶性质研究

为实现对魔芋葡甘聚糖具有高度专一性的β-甘露聚糖酶基因的异源表达,从枯草芽孢杆菌G1中克隆出β-甘露聚糖酶基因Bsman A,将该基因与表达载体pACYCDuet-1连接并转化到E.coil BL21(DE3)中。结果表明:该β-甘露聚糖酶基因Bsman A序列全长为1098 bp,编码366个氨基酸;经Ni柱亲和层析纯化后,测得重组酶分子量大小为38 kD;酶学性质研究结果显示:该酶促反应的最适温度为60℃,最适p H为6.5,在温度50~70℃间,pH4.5~7.0的范围内能保持较好的稳定性。本研究实现了β-甘露聚糖酶的异源表达,为生物催化制备低聚甘露糖的工业化提供了新的选择。

高效降解纤维素产甲烷菌群的富集及其性质研究

以获得1组高效降解纤维素的产甲烷菌群为目的,以蔬菜厌氧消化液、糖蜜厌氧消化液和池塘沉积物底泥为菌株来源,55℃条件下,以滤纸为碳源进行继代培养,检测其甲烷含量,最终获得1组有效分解纤维素的产甲烷菌群。该菌群能够有效分解滤纸,相对分解率可达67.3%,培养7 d甲烷累积产量可达46.5%(体积分数),培养第3天羧甲基纤维素酶(CMC)活性最高值为26.3 U/mL。有机酸中乙酸产量最高,7 d累积量为2.7 g/L。基于16S rRNA基因扩增子高通量测序分析结果表明,细菌的多样性高于古菌。细菌菌群主要由Lutispora、好氧芽胞杆菌属(Aeribacillus)、解硫胺素杆菌属(Aneurinibacillus)、共生小杆菌属(Symbiobacterium)、梭菌属(Clostridium)等组成,其中Lutispora为优势菌群,占细菌总丰度的11.04%。古菌菌群主要包括甲烷嗜热杆菌属(Methanothermobacter)、甲烷丝状菌属(Methanothrix)、甲烷杆菌属(Methanobacterium)、甲烷螺菌(Methanospirillum)等,其中甲烷嗜热杆菌属为优势古菌菌群,占古菌总丰度的99.82%。这组高效降解纤维素的产甲烷菌群可通过多种微生物协同作用实现纤维素的降解和甲烷的产生。

餐厨垃圾两段式厌氧消化的性质研究

为实现餐厨垃圾资源化利用,采用水解酸化-厌氧消化两段式发酵,将餐厨垃圾水解酸化5 d后,利用活性污泥对酸化液进行16 d的厌氧消化,考察以餐厨垃圾为原料的生物甲烷的生产效率。结果表明,经水解酸化后,产酸现象明显,pH下降至4.69,乙酸浓度达3.11 mg/mL,酸化液的sCOD浓度达174.34 g/L。厌氧消化段产气效果明显,2 d内产气量达最高峰,pH由7.89下降至7.54,但未产生明显抑制。第6天产气量出现第二个峰值,而后随着消化体系有机质含量变少产气量逐渐降低。产气期间消化体系一直维持碱性状态,甲烷产率平均值为315.47 mL/g VS,累积沼气中平均甲烷含量为53.79%,甲烷最高含量达67.49%。可见两段式厌氧消化能够有效进行餐厨垃圾处理。

生物分离工程网络课程建设实践与体会

随着网络技术的发展与普及,网络课程建设已成为现代教育的新趋势。本文针对生物分离工程课堂教学中存在的问题,提出了生物分离工程网络课程的建设思路、建设方法和维护措施,总结了生物分离工程网络课程建设的几点体会,以期为其他网络课程的建设提供参考。

工程教育认证背景下“生物分离工程”课程教学设计与实践

"生物分离工程"是生物工程专业的核心课程,是一门综合性、实践性、工程性极强的课程。为适应工程教育专业认证的新形势,基于"学生中心、产出导向(OBE)和持续改进"的核心理念,确定了课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑,设计了新的"生物分离工程"教学过程,优化了课程教学改革方案和课程考核体系,在分析课程考核结果的基础上提出课程持续改进方案。本文可为工程教育认证背景下课程的教学设计与实施提供理论参考。

Synthesis of New Ligand 1,2-Bis{di[(R,R)-1,3,2-oxzaphosphlidine]phosphino}ethane with C_2-symmetric Axis and Application in Rh-catalyzed Asymmetric Hydrogenation

New ligand 1,2-bis{di[（R,R）-1,3,2-oxzaphosphlidine]phosphino}ethane [（R,R）-BDOPPEs 1,2,3 and 4] with C2-symmetric axis and bearing nitrogen and oxygen were synthesized from readily available optically active amino alcohols.Rh complexes with these ligands were highly enantioselective catalysts for asymmetric hydrogenation of N-benzoyldehydroamino acid derivatives and α-functionalized ketones in 99%e.e.and 98%e.e.,respectively.This new class of（R,R）-BDOPPEs 1,2,3 and 4 gave much more effectivity and enantionselectivity than their corresponding non-C2-asymmetric aminophosphine phosphinite.

基因组装技术在合成生物学中的应用

基因组装技术是合成生物学领域近年来发展起来的新型技术。它基于大规模基因组数据分析,发现新型的或隐藏的生物活性物质合成基因簇。利用基因组装技术,可提高或激活沉默的生物合成基因簇在微生物中的表达,从而合成潜在的、有价值的生物活性物质。本文旨在阐明最新的体内和体外基因组装技术的设计原理、关键策略及其应用。基因组装技术是合成生物学、代谢工程和功能基因组学研究的重要工具,对生物活性物质的高效生产及合成具有重要意义。