单段反序串联全转化加氢裂化新工艺

中国石油大连西太平洋石化有限公司1.5 Mt/a加氢裂化装置为世界上首套采用单段反序串联全转化加氢新工艺的新型加氢裂化装置。介绍其工艺特点、标定结果以及装置的关键开工步骤和要点。标定数据证明了该工艺的先进性。

全转化法治理还原废液

结合对甲苯胺的生产实际，对还原母液采用全转化治理法进行处理，不仅经济效益显著，更主要的是保护了环境。

小白链霉菌全细胞转化L-赖氨酸合成ε-聚赖氨酸的体系构建与优化

小白链霉菌(Streptomyces albulus)是天然抗菌肽ε-聚赖氨酸(ε-poly-L-lysine,ε-PL)的主要生产菌株。为了提高小白链霉菌生产ε-PL效率,该文构建并优化了全细胞转化L-赖氨酸合成ε-PL体系:葡萄糖质量浓度80 g/L,菌龄12 h,反应温度30℃,L-赖氨酸质量浓度15 g/L,柠檬酸浓度15 g/L,初始反应p H 4.0,硫酸铵质量浓度6 g/L,湿菌体量为1900 g/L。基于该转化体系,实现小白链霉菌在96 h合成ε-PL产量和底物转化率达到13.80 g/L和38.9%,分别是常规摇瓶发酵的4.1、3.2倍。最后,在小白链霉菌中异源表达来自大肠杆菌的L-赖氨酸特异性通透蛋白基因lysp,获得的重组菌S.albulus OE-lysp实现L-赖氨酸利用能力和底物转化率较出发菌株分别提升26%和33%,ε-PL产量增加至17.21 g/L,约为常规摇瓶发酵ε-PL产量的6.4倍,这是文献报道的最高摇瓶规模ε-PL产量。该研究结果一方面说明了通过全细胞转化L-赖氨酸生产ε-PL的可行性,另一方面为S.albulus转化大宗氨基酸L-赖氨酸生产高值ε-PL奠定了坚实的技术基础,具有重要的理论意义和经济价值。

重组地衣芽孢杆菌全细胞转化法制备D-阿洛酮糖

该研究首次在地衣芽孢杆菌中异源表达溶纤瘤胃杆菌H10来源的D-阿洛酮糖3-差向异构酶(D-psicose 3-epimerase, DPE),开拓D-阿洛酮糖生物合成法又一新的表达载体途径。首先,选取不同启动子介导表达该酶,选取表达效果最好的重组菌BL1进行全细胞转化条件和发酵条件的优化。利用优化后的重组菌全细胞转化条件,65℃、反应体系细胞OD_(600)值为2、反应10 min、底物D-果糖100 g/L探索出发酵培养条件,碳源为蔗糖75 g/L、初始pH 7.5、37℃,最终利用全细胞转化方法,65℃、500 g/L D-果糖、反应体系细胞OD_(600)值为30、反应20 min,转化率达30.3%,D-阿洛酮糖产量可达120 g/L,单位酶活力达到33.3 U/mL。采用分4次添加与果糖摩尔质量比为0.4的硼酸至反应体系中的方法,将转化率提高至69.8%。该研究为工业生产D-阿洛酮糖提供一定的参考价值。

重组地衣芽孢杆菌全细胞转化产(R)-柠苹酸的研究

(R)-柠苹酸作为重要聚合物中间体甲基丙烯酸(methacrylic acid, MAA)的化学合成前体,在食品加工、医疗、建筑、照明和家电等领域有着重大的应用前景。(R)-柠苹酸目前主要通过化学法生产,其生物法合成技术仍处于研究阶段。该研究首次在地衣芽孢杆菌中引入异源柠苹酸合酶搭建了(R)-柠苹酸合成途径,以葡萄糖为底物实现了(R)-柠苹酸的合成与积累。进一步建立及优化了重组菌株进行全细胞转化产(R)-柠苹酸的条件,发现温度和时间可以显著影响(R)-柠苹酸的产量。最终,采用CMC培养基制备全细胞催化剂,在37℃、pH 7.0、底物质量浓度为100 g/L、菌体浓度OD600值为70、摇床转速为250 r/min的条件下转化120 h后,生成(R)-柠苹酸8.57 g/L,转化率为142.84 mg/g葡萄糖,是目前报道的摇瓶培养合成(R)-柠苹酸的最高水平,为生物法高效合成(R)-柠苹酸的进一步研究提供了参考。

用全DNA转化法构建多功能石油降解菌

以嗜蜡的不动杆菌４－１ 作为受体菌，经溶菌酶破壁后，用嗜胶的假单胞菌Ｚ１７ 的全ＤＮＡ 转化，经再生后用只含高胶油的选择培养基筛选出转化子不动杆菌ＺＨ２０．破壁及再生的最佳条件为：溶菌酶浓度１．５ｍ ｇ／ｍ Ｌ，３７℃水浴保温４０ｍ ｉｎ，破壁率为９３．８％ ，再生率达到３０．２％ ；转化条件为：３０％ ＰＥＧ６０００，５０ｍ ｍ ｏｌ／ＬＣａＣｌ２ ，于３７℃保温２０ｍ ｉｎ．ＺＨ２０ 具有嗜高胶油和高蜡油的双重性状，５０℃条件下使高胶油粘度降低２２．２％ ，使高蜡油的凝固点降低２．５℃，且保持了受体菌的耐热和耐盐性能．液蜡培养基连续传代１０ 次，性能稳定．

离子束介导甘蓝全DNA转化拟南芥菜的RAPD分析

在离子束介导甘蓝外源全DNA转化拟南芥菜的当代发现了 2株表型变异株 ,以其中的1株 (编号为T6)作为研究对象 ,用 40对 1 0碱基的随机引物对该株和其后代株进行RAPD分析 ,发现S1 68号引物对T6和其后代株的RAPD结果与对照相比有明显差异 ,说明离子束介导外源基因转化可以引起受体基因组变异 ,并且该变异有遗传性。对差异条带测序后同拟南芥菜基因组序列比对 。

离子束介导外源全DNA转化对作物改良的原理初探

远缘杂交的实质是分子水平的片段杂交 ,进化过程中物种间的渐渗杂交是远缘杂交的自然形式 ,从而认为物种间分子水平上的片段杂交具有进化意义。离子束介导外源全DNA转化具有相似的机理。一些渐渗杂交引起的进化现象 。

中药全成分生物转化

中药全成分生物转化是指将中药中的多种成分加入到生物转化体系中,利用生物转化体系中的生物催化剂(如酶、微生物、动植物细胞)对所加入的多种成分同时进行生物转化,对中药中的多种成分进行结构修饰,以期提高已有的活性、降低毒副作用、产生新的活性成分,发挥传统中药中多成分的整体协调作用,为中药深加工提供有效的方法,为药物合成提供新途径,为中药复方代谢机制研究提供模型。科学家们逐渐认识到中药全成分生物转化的意义,并取得了些许进展,今后需加强以下领域的研究:中药多成分的整体协调作用机制、新型生物催化剂定向筛选、生物转化机理、生物转化过程的优化与放大等,从而充分利用中药全成分生物转化技术开展中药现代化研究,为中药现代化和国际化做出贡献。

不同离子剂量介导外源薄荷全DNA转化对拟南芥菜生长发育的影响

在离子束介导外源全DNA转化中,外源DNA包含有供体的所有遗传信息,对受体的影响是多方面的,因此转化效果无法用统一的转化率来衡量,这也增加了转化过程中最佳转化条件的选择难度。本论文的主要工作是根据不同离子剂量介导外源全DNA转化的拟南芥菜在遗传和生理上的变化选择合适的转化剂量。剂量实验结果表明:拟南芥菜种子的剂量-存活率曲线为"马鞍型",在"鞍桥"上选择0.5×1017ions/cm2、1.5×1017ions/cm2和2.5×1017ions/cm2三个有代表性的剂量介导薄荷全DNA转化拟南芥菜,三个转化当代群体的出芽、成苗长势以及表型变异情况有明显的不同,综合分析表明:1.5×1017ions/cm2为离子束介导外源全DNA转化拟南芥菜的合适剂量。

全细胞生物转化二氯丙醇合成环氧氯丙烷的工艺研究

针对传统环氧氯丙烷生产工艺中二氯丙醇皂化过程产生大量高碱度、高含盐量有机废水问题,提出利用生物法转化二氯丙醇合成环氧氯丙烷的绿色工艺。利用表达重组卤醇脱卤酶的大肠杆菌全细胞为生物催化剂,考察了pH、温度、全细胞菌体添加量、底物浓度等对生物转化过程的影响。结果表明,优化的工艺条件为:最适pH为8.3,最适反应温度为45℃,全细胞菌体添加量为10 mg(DCW)/mL,底物浓度为20 mmol/L,在此条件下转化8 h后,1,3-二氯丙醇的最高转化率可达92.3%。全细胞生物催化剂重复反应3次后活力仍保留在80%以上,显示了其良好的应用前景。

经肌腱修补法和转化为全层后修补法治疗Ellman 3度冈上肌腱关节侧部分撕裂的临床研究

目的:比较关节镜下经肌腱修补法和转化为全层后修补法治疗冈上肌腱关节侧部分撕裂(PASTA)的临床效果。方法:选取我院2017年1月至2018年12月因PASTA损伤接受手术治疗的患者47例,男31例,女16例,年龄49.7±4.4岁,右肩27例,左肩20例。所选患者均为Ellman 3度,分为经肌腱修补组(24例)和转化为全层后修补组(23例)。比较术前、术后6月和末次随访时两组Constant-Murley肩关节评分(Constant评分)、美国肩肘外科协会评分(ASES评分)。结果:术后随访时间15.0±7.4个月(12~36个月)。两组患者末次随访的Constant评分、ASES评分较术前明显改善,差异有统计学意义(P<0.001)。两组间术前、术后6个月、末次随访的Constant评分、ASES评分比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论:对于Ellman 3度PASTA损伤患者,在关节镜下经肌腱修补法和转化为全层后修补法均可获得满意的临床效果,术者可以根据自己的习惯及技术水平选择合适的手术方式。

从植物乳杆菌全细胞转化液中分离纯化γ-氨基丁酸的工艺研究

前期筛选获得1株高效转化L-谷氨酸为γ-氨基丁酸(GABA)的植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)GB01-21,该菌以浓度200 g/L的L-谷氨酸为底物,发酵20 h左右,能以99%的摩尔转化率生产γ-氨基丁酸,产物γ-氨基丁酸的终浓度可达140 g/L左右。从全细胞转化液中分离纯化γ-氨基丁酸,着重对脱色工艺进行了研究,考察了温度、时间、pH和活性炭添加量对脱色效果的影响。通过单因素实验的基础上的正交实验分析,确定了脱色最佳工艺条件为粉末活性炭(150～200目)用量为1.5%,脱色温度70℃,pH值4.0,脱色时间40 min,γ-氨基丁酸转化液的脱色率高达98.42%,γ-氨基丁酸的保留率可达97.23%。随后对γ-氨基丁酸转化液进行初步分离纯化,最终测得γ-氨基丁酸的回收率89.4%,纯度为96.7%。

产朊假丝酵母全细胞转化合成谷胱甘肽的营养条件

为了进一步提高产朊假丝酵母全细胞转化生物合成谷胱甘肽(GSH)的能力,利用响应面分析方法对酵母培养的发酵培养基进行优化。在单因素实验的基础上,通过Plackett-Burman设计筛选出显著影响GSH转化力的2个主要因素:葡萄糖和KH2PO4。采用最陡爬坡试验和响应面设计预测了葡萄糖和KH2PO4的最佳质量浓度分别为58.5和17.2 g/L。验证实验结果表明,在该优化培养基条件下,酵母细胞的GSH转化力为1.54 mg/(g·h),比优化前提高了1倍。该结果为类似的采用全细胞转化法高效合成有用化学品的研究与开发提供了可行的优化思路。

全细胞生物转化法制备γ-氨基丁酸

γ-氨基丁酸(γ-aminobutyrate,GABA)是广泛存在于自然界的一种非蛋白质的功能性氨基酸.它是哺乳动物中枢神经中一种重要的抑制性神经递质.为了高效廉价制备GABA,采取谷氨酸脱羧酶(glutamic acid decarboxylase,GAD)催化L-谷氨酸生成GABA的工艺.从K12来源的大肠杆菌(E. coli)基因组中PCR扩增得到GAD基因片段,并克隆到载体p ET-23a中,得到重组质粒p ET-23a-K12gad,并将其转化至大肠杆菌E. coli BL21(DE3)中,获得了能够重组表达GAD活性的工程菌株.从反应温度、p H、菌体量这三个方面对催化工艺进行了优化.为了进一步降低成本,通过化学法将谷氨酸钠转化为谷氨酸作为催化底物,提高转化速率的同时简化了纯化工艺.

表达细胞色素b562及分子改造L-氨基酸脱氨酶提高全细胞转化法合成丙酮酸效率

丙酮酸广泛用于制药、农业化学和化学工业。通过两种策略提高生物转化合成丙酮酸效率。首先,通过表达细胞色素b562提高黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)合成的效率,使反应时间由27 h减少到21 h,生产率提高了28.5%。其次,通过饱和突变技术对L-氨基酸脱氨酶(pm1)进行定向进化提高其催化能力,三突变体E418A/V438I/L278I催化合成丙酮酸产量为25.58 g/L,相比对照菌株提高了44.60%。结果表明,运用饱和突变技术和表达pm1伴侣蛋白(细胞色素b562)分别提高pm1催化能力与FAD合成效率能有效提高全细胞转化法合成丙酮酸的效率。

易错PCR法提高L-氨基酸脱氨酶全细胞转化L-异亮氨酸生产α-酮-β-甲基正戊酸效率

对奇异变形杆菌Proteus mirabilis中的L-氨基酸脱氨酶进行定向进化,利用易错PCR技术向基因中引入随机突变,建立突变文库来筛选可获得较高α-酮-β-甲基正戊酸产量的突变株。突变株7/23-6最适全细胞转化反应条件是以pH 8.5 Tris-HCl为缓冲液,用900 mmol/L L-异亮氨酸在30℃下进行催化反应21～24 h,其α-酮-β-甲基正戊酸产量可以达到102 g/L,底物转化率达到87%。与对照菌相比,α-酮-β-甲基正戊酸产量和底物转化率均提高了13%,热稳定性提高了36.7%。

微生物全细胞转化液中L-哌啶甲酸的分离提纯

目的:筛选适用于分离提纯微生物全细胞转化液中L-哌啶甲酸的树脂,并且确定L-哌啶甲酸分离提纯的工艺条件。方法:首先采用静态吸附法比较六种树脂对L-哌啶甲酸和L-赖氨酸的吸附量、选择性分离系数,以及考察温度对吸附量和回收率的影响,然后考察L-哌啶甲酸的动态吸附—洗脱条件。结果:在六种树脂中,D103-MTBE催化树脂可以获得最高的L-赖氨酸/L-哌啶甲酸选择性分离系数;在20×380 mm层析柱,1 mL/min上样流速,0.04%(v/v)氨水洗脱液,0.4 mL/min洗脱液流速的条件下,L-哌啶甲酸的回收率为96.33%。结论:该分离提纯方法操作简单,对环境无污染,同时可以获得较高的产品纯度和回收率,适合应用于放大生产。

用离子束介导外源全DNA转化拟南芥菜的诱变体

植物特别是高等植物在漫长的历史形成过程中所具有的遗传保守性一般很不易打破，但用生物技术方法，目前可以打破，且可创造新的突变体和新物种，由此可达此目的。例如郑州大学离子束生物工程实验室的卞坡博士和华中农业大学食品科技学院的谈重芳先生等利用离子束介导外源全DNA转化拟南芥菜的诱变效应就是例证之一。

全细胞催化合成L-苯基乳酸重组大肠杆菌的构建

苯基乳酸是一种新型天然广谱抑菌物质,L-乳酸脱氢酶是微生物转化苯丙酮酸合成L-苯基乳酸的关键酶,通过构建过量表达L-乳酸脱氢酶的重组大肠杆菌,提高大肠杆菌合成L-苯基乳酸(苯基乳酸,phenyllactic acid,PLA)的能力。以Bacillus megaterium Z2013513基因组为模板,经PCR扩增得到L-乳酸脱氢酶基因,连接表达载体p ET-28a(+)并导入到大肠杆菌BL21(DE3),获得重组大肠杆菌BL21(DE3)/p ET-28a-ldh L。SDS-PAGE电泳和酶活分析表明,约在40 ku处出现显著特异性条带,粗酶液酶活力达3.4 U/mg。在37℃、200 r/min条件下,25 g/L(干重)重组大肠杆菌经60 min将70.32 mmol/L苯丙酮酸全细胞转化合成50.59 mmol/L L-苯基乳酸。由于具有较高的产物光学纯度(96.98%e.e.)和底物摩尔转化率(71.94%),表明一步生物转化法能高效地合成L-苯基乳酸。