生物基锦纶环保加工技术及其应用

生物基锦纶是指相对于传统石化法聚酰胺纤维,使用蓖麻油裂解法或葡萄糖发酵法等生物法合成加工得到的绿色、环保型聚酰胺纤维。生物基锦纶具有传统锦纶的高强、耐磨、吸湿等优良性能,并在原料来源可持续、功能性等方面存在很大优势,但多数由于成本过高或提取工艺不过关而未能实现产业化。近年来,蓖麻油裂解工艺和葡萄糖生物发酵工艺取得了飞速的发展,尤其是我国大大提高了微生物发酵中关键酶的效率,使生物基锦纶单体的成本和质量都得到控制,有助于打破长期以来国际公司对聚酰胺原料单体二元胺的市场垄断,具有现实的产业化前景,在化纤工业、汽车行业和军事装备领域都有广阔的应用前景。

黏红酵母CCZU-G5选择性加氢柠檬醛合成香叶醇

以黏红酵母CCZU-G5为菌株,通过对菌体培养时间、辅底物葡萄糖浓度、底物柠檬醛初始用量、菌体浓度及反应时间等条件的研究,考察其对柠檬醛选择性加氢反应的影响。结果表明,当培养28 h后,菌体达到对数生长期末期,此时菌体数量及活力处于较高水平。利用此时的菌体进行加氢反应过程中,最佳反应条件为:辅底物葡萄糖浓度40 g/L,底物柠檬醛添加浓度4 g/L,菌体浓度0.4 g/mL,反应时间22 h。在此条件下,柠檬醛转化率及对香叶醇的选择性分别达88.6%与95.2%。此研究为生物合成香叶醇的工业化奠定基础。

建立高通量筛选耐热胆固醇氧化酶的方法

建立了一种以滤膜为基础的高通量筛选耐高温胆固醇氧化酶产生菌的方法。利用酶偶联及胆固醇不溶于水的特性产生显色透明圈。酶的热处理过程和酶与底物的反应过程分开,有效地防止酶在热处理前与底物反应。高温处理是在滤膜上进行,从而克服了高温琼脂平板变软或熔化的缺点。用该方法筛选时,产生的红褐色透明圈较明显,易于挑出性能改善的突变菌株。转印所用NC膜的价格便宜,操作比较简便。

扁穗牛鞭草actin基因克隆及荧光定量PCR的建立

搜索GenBank中禾本科植物actin基因序列进行同源性比对,选择保守区段设计简并引物,利用RT-PCR方法从扁穗牛鞭草中克隆获得actin基因cDNA片段。该基因片段长度为773 bp,编码257个氨基酸残基。根据此actin基因序列设计引物,建立了基于SYBR Green I染料技术的实时荧光定量PCR方法。该方法扩增效率高,检测范围广(R2=0.995,E=101.3%),为actin基因作为内参基因进行扁穗牛鞭草功能基因的定量分析奠定了基础。

三种发酵型茶醋生产工艺研究

本研究以三种茶(红茶、绿茶、黑茶)和高粱白酒(52°)为原料,醋酸菌为菌种。以提取温度、料液比、初始加糖量为因素进行了三因素三水平正交试验,结果发现红茶为本实验的最佳用茶,其发酵工艺参数为100℃提取温度、1∶10料液比、3g/100mL初始加糖量。在转速100rpm/min,溶氧20%的条件下发酵罐发酵20天,得到酸度为6.01°、茶多酚含量6.71g/L、氨基酸含量0.17g/L的茶醋。通过单因素试验,确定了产品调配参数:3°(酸度)茶醋+6%蔗糖+7%蜂蜜+0.4%有机酸+0.05%山梨酸钾。

解淀粉芽孢杆菌合成surfactin的发酵策略优化

Surfactin作为一种绿色生物表面活性素在多种领域均有潜在的应用价值,但是在生产过程中存在着泡沫难以控制的问题,阻碍了其实现工业化生产。因此在7L发酵罐水平探究了适合surfactin工业化生产的最佳发酵策略。研究结果表明,过量添加消泡剂会对微生物的生长造成不利影响而且会增加生产成本,以有机硅和大豆油为消泡剂时surfactin产量分别为1.42g/L和1.96g/L。通过改进发酵罐采用泡沫分离的发酵策略,不仅可以经济有效地解决泡沫难以控制的问题,而且可以实现surfactin的原位分离,surfactin产量为2.39g/L;基于泡沫分离式发酵,控制pH=7后surfactin产量提高至3.45g/L;又进一步通过控制DO≥20%后产量提高至5.07g/L。最后,将泡沫分离耦合pH、溶解氧控制及恒速补料,控制pH=7、DO≥20%、恒速流加速度1.39ml/min,可以将surfactin产量显著提高至6.04g/L,与添加消泡剂相比,产量提高了4.25倍。以上结果为surfactin的工业化生产提供了依据。