生物电化学厌氧消化的应用现状与研究进展

调研了近年来报道的生物电化学厌氧消化经典案例,梳理了该系统的构型及工作原理;讨论了其解抑增效潜能及机理;分析了外加电压、电极材料及布置间距等对系统强化效果的影响.目前,生物电化学厌氧消化系统通常可将厌氧消化甲烷产率产量提高0.15~8.6倍,提升沼气中的甲烷含量至原来的1.2~1.6倍.外加电极及电压造成的功能微生物富集和电子高效传递是系统性能强化的主要原因.有鉴于此,电压和电极材料是系统效能的主要影响因素.该系统的规模化运行受到经济性制约,后期探索间歇供电、新能源供电、峰谷电等用电策略或形式;研发利于微生物富集但不易结垢的电极材料,创新电极组件摆放或嵌入型式等可能对该系统的工程化应用具有重要促进作用.

单兆伟教授治疗老年化学性消化不良经验

介绍单兆伟教授以“木郁土壅,以通为法”辨治老年化学性消化不良的临床经验。单教授认为化学性消化不良核心病机为木郁土壅,立足老年化学性消化不良的郁、壅之标,脾虚之本,食积、气滞、血瘀、湿阻等病理因素之实,活用“通法”辨证论治,疏通脏腑气血,调和机体阴阳,临证采用疏肝理脾、调中运脾、调气和血、健脾燥湿等治法,常获良效。另附验案1则,以资佐证。

电化学厌氧消化代谢途径中关键节点处酶活性的研究

本研究以活性污泥作为接种物,葡萄糖作为底物,电解电压作为扰动因素,采用通量平衡分析(FBA)的方法,构建电化学厌氧消化(EAD)的代谢网络,并对其通量平衡分析和关键代谢节点的信息进行研究.此外,针对特定关键节点的通量变化情况,结合EAD体系中关键酶活性变化进行分析.实验结果表明,通过对EAD体系的FBA和关键节点进行研究,发现EAD体系中CH_(4)的合成途径是以乙酸转化途径占主导地位,其次为H_(2)还原CO_(2)途径,EAD体系的这两条途径的占CH_(4)产生总量的64.95%和35.05%.在关键酶活性检测中,关键酶的活性与产甲烷途径显示出较好的一致性.在0.6 V扰动下,关键酶活性都有所增加,催化微生物体内反应加快,与代谢通量变化有较高的相关性.研究还发现在电压扰动下EAD体系中H_(2)还原CO_(2)产生的产甲烷通量13.44%和12.76%均高于对照组5.97%,进而提升了EAD系统的整体产甲烷能力.

作为知识信息“消化学”的教育神经科学

神经科学,也就是我们俗称的脑科学,有一个漫长且充满误解的过去。严格来说,人类用科学的方法和手段研究人脑,迄今也就200年左右的历史。其学科发展得益于人体解剖、意外脑损伤等研究,提速于神经信号的实验研究,突破于现代脑成像等研究技术的进步。其中,神经科学与教育教学的结合,更是晚近的事情。教育神经科学这一新兴的研究领域是非常年轻的,且活力澎湃。

用激光扫描共聚焦显微镜的软件进行消化学分子共存分析

目的 如何应用激光扫描共聚焦显微镜的Ｌａｓｅｒｓｈａｒｐ 软件进行分子共存分析．方法 使用ＢｉｏＲａｄ 公司的Ｌａｓｅｒｓｈａｒｐ 软件分析肝癌和胃组织细胞中不同分子的共存．结果 仔细进行样本制备和图象采集才能得到分子共存的可靠结果． 所有抗体应严格设立对照，确保抗体的特异性，并无交叉反应． 同时进行两个分子荧光标记，应使用间接荧光标记技术． 荧光素的发射波长应无重叠，如用Ａｌｅｘａ４８８ 和丽丝胺罗丹明或Ｔｅｘａｓ Ｒｅｄ ． 发射滤光片应达到可最大采集，同时又避免与其他荧光素发射光谱的相互渗透． 通常应用的一对荧光素是ＦＩＴＣ 和ＴＲＩＴＣ 或ＦＩＴＣ 和Ｔｅｘａｓ Ｒｅｄ ． 用抗体和共聚焦显微镜进行共存研究时根据激光光源的差别分别选用不同的荧光素． 当荧光素的发射光谱存在相互渗透时，应分别采集不同荧光素标记的图象． 使用氪／ 氩激光进行图象采集时，注意仔细平衡激发强度，即使在同时激发的情况下，也可得到充分光谱分离的图象．结论 在图象采集时避免光谱渗透，并从所有图象中去除背底染色后，Ｌａｓｅｒｓｈａｒｐ 共存分析软件包可提供正确的共存系数．

复方阿嗪米特肠溶片与复方消化酶分别联合氟哌噻吨美利曲辛片治疗化学性消化不良的效果比较

目的观察复方阿嗪米特肠溶片与复方消化酶分别联合氟哌噻吨美利曲辛片治疗化学性消化不良的临床效果。方法选择2014年1月~2016年12月上海市中医药大学附属曙光医院宝山分院消化内科门诊及住院患者110例化学性消化不良患者为研究对象。将患者按照随机数字表法分为两组,治疗组55例给予复方阿嗪米特肠溶片联合氟哌噻吨美利曲辛片治疗,对照组55例给予复方消化酶联合氟哌噻吨美利曲辛片治疗,治疗时间均为2个月。观察两组患者的临床疗效,比较两组患者治疗前后的GSRS症状积分,记录两组患者治疗过程中的不良反应发生情况。结果治疗组的总有效率为92.7%,明显高于对照组的76.4%(P<0.01)。两组治疗后的GSRS评分均明显低于治疗前,差异有统计学意义(P<0.01),治疗组治疗后的GSRS各项评分均明显低于对照组,差异有统计学意义(P<0.01)。结论复方阿嗪米特肠溶片联合氟哌噻吨美利曲辛片治疗化学性消化不良的效果较复方消化酶联合氟哌噻吨美利曲辛片更显著,值得临床推广及进一步规范研究。

“探究发生在口腔内的化学消化”实验改进

结合课堂教学实践，对教材中“探究发生在口腔内的化学消化”实验涉及的实验材料及试剂、实验方法等进行了改进，尝试用可溶性淀粉替代面粉和馒头，既节省了实验的时间，实验现象又比较明显。

“探究发生在口腔内的化学消化”实验教学的思考与实践

通过对"探究发生在口腔内的化学消化"实验教学的探究活动设计、探究方案实施、实验"败因"分析、实验拓展延伸、核心概念建构等方面的研究与实践,帮助学生了解食物在口腔中的化学消化,初步体验科学研究的基本方法,并在探究活动中培养学生团结协作的精神和严谨求实的科学态度。

世纪之交的消化学——回顾与展望

由世界消化学网(http://www.wd.org.cn)、《World Journalof Gastroenterology》和《世界华人消化杂志》共同举办的第二届.世界消化学大会于2000-09-08～11在北京国际会议中心隆重举行,参加大会的来自美国,英国,德国,荷兰,加拿大,比利时,瑞典,希腊,拉托维亚,印度等境外代表43人,国内代表810人,其中,中科院院士2人,工程院院士3人,教授,主任医师182人,副教授,副主任医师293人,院长,研究员38人,副院长,副研究员28人,主治医师191人,医师139人,科室主任192人,科室副主任87人,参展公司21个.本次大会主题为:回顾20世纪消化学巨大成就,展望21世纪消化学更大发展.本次大会共收到论文1500篇,其中大会全会报告50篇(含国外报告23篇),分组报告100篇,壁报展示90篇。

以优势技术带动消化学科崛起--记广州军区广州总医院消化内科主任赵亚刚教授和他的团队

在2000年．消化专业的知名团队大多集中于各大知名医学院校的附属医院，其他三甲医院的消化内科基本上处于相同的起跑线。当时。广州军区广州总医院消化内科也是众多默默无闻的普通消化内科中的一员。如今，该院消化内科已经通过其雄厚的临床实力在广东消化学科同行中占据了重要地位，并且在治疗性逆行性胰胆管造影（ERCP）技术上取得了诸多创新，成为广东和华南地区ERCP培训重要基地。

雷厉风行的工作,春风化雨的生活——记南通大学分子消化学专家姚登福教授

人物档案姚登福,医学博士,南通大学教授（二级）,博士生导师。早年毕业于江苏大学,在南通医学院获内科学医学硕士学位,在University of Tokushima获医学博士学位,并在国外完成JSPS的博士后研究后回国服务;现任南通大学附属医院科技处主任、南通大学临床医学研究中心主任和肿瘤研究所所长。现为国务院政府特殊津贴专家,

电压和电流对连续电化学厌氧消化的影响

电解电压和电流是连续电化学厌氧消化的重要电化学参数,通过影响厌氧消化电活性微生物活性进而影响电化学厌氧消化。研究改变电压和电流,在35℃下运行连续电化学厌氧消化(EAD),分析了不同条件下的产气量、组分含量、底物消耗率及甲烷产率。结果表明,电压的提高有利于EAD体系内电活性微生物的生长进而促进产生电流,4.0 V时EAD产甲烷最高,电活性微生物活性最强与甲烷产率最佳;当电压继续升高至5.0 V与6.0 V,电压过高抑制反应体系类电活性微生物活性,甲烷产率下降。增加电流运行的EAD均有较高的底物消耗率和较高的甲烷产率。

底物浓度和水力滞留时间对电化学厌氧消化的影响

采用电化学厌氧消化(EAD)连续发酵工艺,以乙酸钠为底物,在温度为35℃、pH为中性的条件下,考察底物质量浓度和水力滞留时间对电化学厌氧消化的影响,分析了不同条件下的产气量、气体含量、底物利用率及产甲烷转化率。结果表明,当底物质量浓度从15 g/L增加到25 g/L时,甲烷体积分数先增加后减少,甲烷产率一直降低,导致电化学厌氧消化的降解效果降低。延长水力滞留时间能提高电化学厌氧消化的效果,促进底物在反应体系内的充分氧化分解,提高甲烷产率,但反应器运行效率会减小。

电化学厌氧消化的研究进展

电化学厌氧消化(EAD)是一项利用微生物电解池(MEC)促进厌氧消化(AD)的新技术,同时也是一项解决全球变暖和能源危机的绿色可持续发展技术;通过近年的研究发现,EAD技术不仅可以显著提高有机物的降解率和能源的回收率,还能大幅度提高沼气中CH4含量,并降低CO2含量,这已然成为AD领域的研究热点;然而,该技术的发展目前仍处于起步阶段,材料昂贵、工程化和规模化应用困难等问题对其实际应用提出了各方面的挑战;因此,本文对EAD技术在近年来的发展现状,及其在实验室和实际工程运行中的影响因素做了全面的总结,同时,指出了当前开发实用的EAD系统所面临的挑战,最后,对该技术在未来的研究和应用方向方面作出了展望。

电化学厌氧消化中挥发性脂肪酸和微生物群落变化

以葡萄糖为底物进行批量发酵实验,探究电化学厌氧消化中挥发性脂肪酸和微生物群落相对常规厌氧消化的变化.结果表明:与常规厌氧消化相比,电化学厌氧消化促进了挥发性脂肪酸的转化,提高了微生物群落的多样性和电活性微生物的丰度.

电解电压对电化学厌氧消化的影响

该文采用批量发酵实验,以厌氧活性污泥为接种物,乙酸为碳源,研究了不同电解电压对电化学厌氧消化(EAD)产甲烷性能的影响。结果表明,在电解电压为1.0 V时,CH_(4)含量可达85.3%,相比对照组提高了14.4%,而CO_(2)含量可低至10%,相比对照组降低了7%。与对照组相比,实验组(0.2~1.6 V)的理论甲烷转化率和比产甲烷速率均有不同程度的提高,且在0.4~1.4 V电压区间的提高程度较大。通过电化学特性和微生物分析发现,当电解电压超过0.4 V时,EAD回路中才会有电流形成,这可能是EAD阳极表面电活性微生物附着生长且与电极进行电子传递的结果。此外,EAD阳极膜生物量越高,其电化学活性也越强,回路中的电流也就越大,相应的产甲烷转化率和比产甲烷速率也越高。

基于猪体外仿生消化技术研究聚乙二醇对高单宁高粱养分降解效率的影响

[目的]本文旨在探究聚乙二醇对高粱养分降解效率的影响,并筛选聚乙二醇的适宜添加剂量。[方法]通过体外仿生消化技术模拟高粱原料在猪前肠道的化学酶消化作用和后肠道的微生物发酵过程,设计完全随机试验,在高单宁高梁(单宁含量为50 mg·g^(-1)儿茶素当量)原料中添加0、25、50、100和250 mg·g^(-1)的聚乙二醇为试验处理,每个处理5个重复,测定养分降解效率。[结果]聚乙二醇显著降低高粱原料中可检测的缩合单宁含量(P<0.05)。在胃蛋白酶、胃蛋白酶-胰液素或胃蛋白酶-胰液素-微生物发酵作用下,随着聚乙二醇添加比例的增加,高粱的风干物质、总能和氮素的消失率均呈现线性增加(P<0.05);其中25 mg·g^(-1)聚乙二醇处理组的养分消失率显著高于对照组(P<0.05),但是显著低于其他处理组(P<0.05);除胃蛋白酶处理过程中的氮素消失率外,50、100和250 mg·g^(-1)的聚乙二醇(聚乙二醇添加量/高粱单宁含量比值分别为1、2和5)处理组之间的高粱养分消失率无显著差异(P>0.05)。[结论]基于体外仿生消化技术模拟猪的化学酶和微生物降解2种消化方式,聚乙二醇可以显著提高高单宁高粱养分的体外消失率,且在本试验条件下,聚乙二醇添加量应与高粱中单宁含量等比例为宜。

基于猪体外仿生消化法研究单宁对高粱养分降解效率的影响

[目的]本文旨在探究高粱单宁对高粱养分降解效率的影响。[方法]采用单因素随机试验设计,通过猪的体外仿生消化技术模拟高粱原料在猪前段肠道中化学酶消化和后段肠道中微生物消化,在国产低单宁含量的高粱(单宁含量0.04%)原料中添加不同含量的高粱单宁提取物(单宁含量分别为0、0.15%、0.3%、0.6%、1.8%和3.0%,质量分数),每个处理设置5个重复和3个自溶(不加消化酶或不接种微生物)的空白对照。[结果]在胃蛋白酶、胃蛋白酶-胰液素或者胃蛋白酶-胰液素-微生物发酵作用下,随着高粱单宁添加量的增加,高粱的风干物质、总能和氮素的消失率呈现线性降低(P<0.01);且0、0.15%、0.3%和0.6%处理间差异均不显著(P>0.05)。在胃蛋白酶-胰液素或者胃蛋白酶-胰液素-微生物发酵作用下,1.8%单宁组的养分消失率显著高于3%处理组(P<0.05),但是显著低于其他处理组(P<0.05);且模拟的线性方程系数为3.56~6.33(R^(2)>0.994)。[结论]高粱单宁线性降低高粱养分的体外消失率,但是高粱单宁含量低于0.6%对高粱养分的体外消失率无负面影响;在胃蛋白酶-胰液素或者胃蛋白酶-胰液素-微生物发酵作用下,高粱单宁含量每增加1%,高粱养分的体外消失率平均降低3.5%以上。