铁炭微电解-Fenton试剂预处理纤维素发酵废水

采用铁炭微电解-Fenton试剂对高化学需氧量、高色度及高盐度的纤维素发酵废水进行了预处理研究。研究表明,铁炭微电解的最佳工艺条件为pH值为4～5,铁屑用量150 g/L,铁炭质量比为1∶2,反应时间1 h,曝气量30 mL/min;Fenton反应最佳条件为:pH值为5,H2O2投加量为4.5 mL/L,反应时间60 min,在此反应条件下,废水COD总去除率接近40%,色度去除率达81%,有效地去除了废水中影响乙醇发酵的4种抑制剂,改善了后续生化处理条件,提高了废水的可生化性。

铁炭曝气微电解预处理纤维素发酵废水

采用正交实验法对铁炭曝气微电解预处理纤维素发酵废水进行了研究,最佳工艺条件为pH4—5,铁屑用量150g·l-1,铁炭比1∶2,反应时间1h,曝气量30ml·min-1.在此条件下,CODCr去除率达25%左右,色度去除率达87.5%,有效地去除了影响乙醇发酵的四种抑制剂(乙酸、糠醛、乙酰丙酸、5-羟甲基糠醛),提高了废水的可生化性.同时考察了活性炭粒径大小、Cu的加入对微电解反应的影响.结果表明,粒径20—100目的活性炭有利于铁炭反应,铜的加入形成了铜-铁-炭双电解反应,提高了微电解效率.

发酵纤维素阴离子衍生物的转化与抗菌应用评价

在水相条件下用阴离子醚化剂(3-氯-2-羟基丙磺酸钠)通过一锅法对经微生物改造的纤维素阴离子化,其中的氢氧化钠溶液既作为反应物、溶剂,又作为催化剂,反应条件温和、取代度适中、转化率较高。采用元素分析、核磁共振、傅里叶红外光谱等表征方法研究了纤维素衍生物的取代度和结构,结果表明,获得的纤维素产物已阴离子化。对纤维素衍生物进行了抑制真菌评估,证明其具其有一定的抑菌特性。纤维素衍生物的生态亲和性决定其可应用于文物保护、农业和防疫等领域。

影响半纤维素发酵液中分离纯化木糖醇关键因子的研究

为了优化半纤维素发酵液中木糖醇的结晶工艺,以木糖醇溶液与半纤维素发酵液为研究对象,考察了木糖醇初始浓度、残糖(阿拉伯糖)、晶种和结晶温度对木糖醇结晶动力学的影响,并确定了木糖醇初始质量浓度为750g/L,结晶温度为-4℃。在木糖醇溶液中添加1‰木糖醇晶种,能缩短结晶诱导期的延续时间,提高结晶速度。木糖醇溶液中少量的阿拉伯糖能提高木糖醇结晶速度,但当阿拉伯糖质量浓度高于120g/L时,木糖醇晶体的纯度会降低。以木糖醇溶液为底物结晶木糖醇,与半纤维素发酵液相比,两者的结晶动力学曲线较吻合,为进一步优化木糖醇结晶工艺提供了依据。

半纤维素菌株发酵液中单糖及二糖的分析

采用高效液相色谱 (HPLC)定量分析了半纤维素发酵液中的单糖及二糖 .在SpherisorbNH2 柱上用乙腈水 (体积比 82∶2 0 )为流动相分离 ,示差析光检测器检测 ,1 0min内同时分离并定量测定了六种糖 .六种糖的相对偏差均小于 2 .1 8% .

纤维素酶液体发酵工艺条件的响应面分析优化

借助于MINITAB软件,采用Plackett-Burman试验设计法及响应面法分析,对纤维素酶高产菌康氏木霉Trichoderma koningii P12进行了发酵工艺条件的优化研究。首先利用Plackett Burman试验设计筛选出影响产酶的三个主要因素,即装液量、稻草粉浓度和麦麸浓度。在此基础上用最陡爬坡路径逼近最大响应区域,再利用Box-Behnken试验设计及响应面分析法进行回归分析。结果表明,装液量和稻草粉浓度与纤维素酶活存在显著的相关性,通过求解回归方程得到优化发酵条件:当装液量56.5mL、稻草粉浓度37.4g/L和麦麸浓度11.3g/L时,纤维素酶产量达到63.32U/mL。经三批培养验证,预测值与验证试验平均值接近,在此优化条件下纤维素酶活提高了96.7%。

木质纤维素稀酸水解液乙醇发酵的新方法

为了降低木质纤维素水解液发酵抑制剂对乙醇发酵的负影响,采用混合菌种对木质纤维素稀酸水解液乙醇发酵方式进行了研究。对批式发酵、补料批式发酵和间隔补料批式发酵3种发酵方式进行了比较。实验结果表明,间隔补料批式发酵可以有效地减弱水解液中抑制因子对菌种的影响,乙醇产量明显高于其他两种发酵方式,利用酿酒酵母(Saccaromyces cerevisiae 2.535)和嗜鞣管囊酵母(Pachysolen tannophilis ATCC 32728)混合发酵,乙醇产量最终达到14.4g/L,乙醇产率(Yp/s)为0.47g/g,相当于最大理论产率的92.2%。利用酿酒酵母和重组大肠杆菌混合菌种发酵,乙醇产量达到了14.5g/L。对木质纤维素稀酸水解液采用间隔补料批式乙醇发酵方法,可进一步减少抑制剂对乙醇发酵的影响,使发酵顺利进行。

高含固率木质纤维素厌氧发酵物总DNA的4种提取方法比较

不同的样本特性和提取方法对获得微生物总DNA的质量有重要影响。文章基于高含固率木质纤维素厌氧发酵物腐殖酸、酚类物质含量高、质地均一性差、微生物浓度低的特点,研究了4种方法提取不同高含固率粪秸厌氧发酵物中微生物总DNA的效果。结果表明,常规的十二烷基磺酸钠法(sodium dodecyl sulfate,SDS)、十二烷基磺酸钠和溴化十六烷基三甲铵结合法(sodium dodecyl sulfate and cetyltrimethyl ammonium bromide,SDS-CTAB)和商业的粪便试剂盒法提取的DNA质量均较差,SDS法和试剂盒法未能获得聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)扩增目的条带,SDS-CTAB法得到的条带较模糊;改进SDS-CTAB法获得的DNA杂质少、纯度高,具有较好的稳定性,A260/A280和A260/A230值分别为1.74~1.86和1.65~1.86,每克样品的DNA浓度在50 ng·μL^-1以上,电泳条带单一齐整、清晰明亮,PCR扩增的目的条带清晰度高,适宜后续分子生物学技术的分析。林格氏液洗脱、聚乙烯吡咯烷酮-40(Polyvinyl Pyrrolidone-40,PVP-40)洗涤液除杂以及裂解液和多种酶联合破壁是改进SDS-CTAB法获得该类专一性样本高质量微生物总DNA的关键步骤。

纤维素乙醇发酵残渣制备纳米二氧化硅及其表征

以氢氧化钠为溶剂、盐酸为沉淀剂,从玉米秸秆发酵生产纤维素乙醇的残渣中制备了纳米二氧化硅;对影响氢氧化钠提取液中硅含量的因素做了实验分析;用FT-IR、XRD、XPS、SEM及白度检测等方法对纳米二氧化硅的结构和形貌进行表征。确定了制备氢氧化钠提取液的较适合条件:氢氧化钠质量分数7%,反应时间1h,反应温度75℃,料液比1∶25。制备的纳米二氧化硅为无定形纳米二氧化硅,纯度为96.09%,样品颗粒为球形,粒径分布较均匀,白度与市售纳米二氧化硅接近。

嗜热厌氧纤维素降解产乙醇细菌的选育及发酵因子研究

从贡嘎山热温泉及土壤堆肥中分离到四株嗜热厌氧纤维素分解细菌，能直接转化纤维素生产酒精。其中一株经鉴定为热纤梭菌。对该菌发酵条件进行了研究，最适生产温度为５５－５８℃，最适起始ＰＨ值７．０．在实验室发酵最佳条件下，纤维素降解率最高可达８１％，乙醇产量最高为９７２ｍｇ／Ｌ（培养基纤维素含量为５ｇ／Ｌ．经紫外诱变选育到突变株，乙醇产量达２７４４ｍｇ／Ｌ，具有较好的乙醇耐受力。

不同微生物二次发酵对香菇菌糠饲料的品质的影响

为了能制备筛选高效降解菌糠的细菌,制备性质优良菌糠饲料,本研究以香菇菌糠为研究对象,通过添加不同的微生物二次增效发酵,分别设如下对照进行研究:高纤维素发酵菌株(jxu52)、乳酸菌、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母及以上菌种的混合剂。试验研究二次发酵后的感官评价、养分变化及保存时间。结果表明,混合发酵剂发酵后的饲料富有果香和乳酸香味,pH=4.63,粗蛋白质及粗脂肪含量提高4.03%及1.77%,中性洗涤纤维及酸性洗涤纤维下降约9.25%和7.39%,室温密封保存14 d。该研究为饲料制备及菌糠发酵提供了一定的依据。

复合型生物絮凝剂的发酵条件研究

复合型产絮菌F2-F6利用秸秆纤维素发酵液作为底物时，接种产絮菌之前必须进行高压灭菌处理。复合型产絮菌对发酵液中的N、Ca和Mg营养利用率高。发酵液中C／N比失衡不利于絮凝剂生产，可以通过补加少量酵母膏的方法采调整C／N比，补加量为0．2g／L，这样可以提高产量，节省生产成本。最佳发酵时间为36h。研究证实了利用廉价的可再生资源秸秆纤维素作为底物生产复合型生物絮凝剂是完全可行的，为生物絮凝剂的工业化生产奠定了基础。

大肠杆菌代谢途径及其在动物营养代谢中的应用

大肠杆菌(Escherichia coli)是一种常见革兰氏阴性细菌,具有多样化的代谢途径。该文对大肠杆菌的主要代谢途径,包括糖代谢、脂肪酸代谢、氨基酸代谢和核苷酸代谢等进行梳理。大肠杆菌通过这些代谢途径能合成能量和生物分子,并参与调节细胞内环境。在动物营养代谢中,大肠杆菌的应用广泛。首先,大肠杆菌可发酵食物中的纤维素和其他难以消化的碳水化合物,提供额外的能量来源。其次,大肠杆菌还能合成维生素K和B族维生素,对动物的生长和健康起到重要作用。此外,大肠杆菌还参与蛋白质降解和氮循环,影响动物体内氮平衡。深入了解大肠杆菌的代谢途径及其在动物营养代谢中的应用,对于优化动物饲料配方和提高动物生产性能具有重要意义。

关键基因过表达提高酿酒酵母抑制剂耐受性及乙醇发酵性能

木质纤维素预处理过程中会产生多种抑制物,抑制酿酒酵母细胞生长及乙醇发酵性能,为挖掘耐性基因、构建新的菌株,进一步提高酿酒酵母对这些抑制物的胁迫耐受性,研究在硫酸锌添加条件下转录组学分析过程中筛选到的可能关键基因ADE17、SSZ1、SET5、PPR1、OGG1和YKL222C过表达对酿酒酵母环境胁迫耐受性的影响.结果显示,不同基因过表达对酿酒酵母在多种抑制物胁迫条件下生长性能的影响不同,其中ADE17过表达对菌株在乙酸、糠醛、苯酚、丙酸和氯化钠胁迫条件下的生长提升最显著,而OGG1和SSZ1过表达对菌株生长的影响相对较弱.进一步对菌株进行驯化,在混合抑制物条件下驯化得到的BADE17-2和BADE17-4菌株延滞期比对照菌株BADE17缩短23 h.上述研究表明,硫酸锌添加从多方面影响了酿酒酵母耐受性,且关键基因过表达对不同环境胁迫条件具有多样性的影响,并且通过基因过表达和驯化方式结合可进一步提高酿酒酵母环境胁迫耐受性,提高纤维素乙醇发酵效率.