电化学方法下的聚β-环糊精吸附苯胺特征

聚β-环糊精(聚β-CD)是通过电化学合成法制备的一形状类似β-环糊精(β-CD)锥筒型的β-环糊精聚合物。苯胺是一种危害较大的环境污染物之一,聚β-CD包合吸附苯胺(An)的机制研究对今后聚β-CD去除苯胺具有重要的意义。在298.15~323.15 K的温度范围内,以电聚合法合成的聚β-CD/聚苯胺(PANI)复合材料的荷电量为吸附量,通过6种吸附等温模型(Langmuir、Freundlich、Langmuir-Freundlich、Temkin、Henry和BET)和4种动力学方程(准一级动力学、准二级动力学、颗粒内扩散及Elovich方程)的拟合,考察了聚β-CD包合吸附苯胺过程中的等温模型及其吸附动力学特征。结果显示,在此温度范围内,Langmuir-Freundlich、Temkin等温吸附模型适合描述聚环糊精对苯胺的包合吸附,说明聚β-CD包合苯胺是单分子层与多分子层吸附共存,且其吸附热与温度呈线性关系,吸附热随表面覆盖率增加而下降;准一级动力学模型更适合模拟聚β-CD包合吸附苯胺的反应过程,表明聚β-CD包合吸附苯胺以物理吸附为主,因此聚β-CD可以应用于苯胺的去除。

黄连素与聚β-羟基丁酸酯对大口黑鲈生长、免疫和肠道菌群的影响

【目的】探究饲料中添加黄连素(BBR)与聚β-羟基丁酸酯(PHB)对大口黑鲈(Micropterus salmoides)反季幼苗生长、免疫和肠道菌群的影响,为BBR与PHB在大口黑鲈配合饲料中的应用和大口黑鲈反季繁育提供理论依据。【方法】以大口黑鲈秋苗(体质量130.34±0.26 mg)为试验材料,以投喂基础饲料为对照(CK),B、P和MIX组分别投喂饲料B(1‰BBR)、饲料P(1‰PHB)和饲料BP(1‰BBR+1‰PHB),BP5、BP7和BP14组分别以每5、7和14 d的频率交替投喂饲料B与饲料P,养殖30 d,测定大口黑鲈生长性能、肝脏和肠道生化指标,分析肠道菌群结构及功能。【结果】在生长性能上,与CK相比,除P和MIX组外,其余处理组终末总体质量均显著提高(P<0.05,下同),饲料系数均显著降低;BP5、BP7和BP14组增重率、存活率均显著高于CK;BP7组终末总体质量、增重率和存活率均最高,饲料系数最低。在肝脏中,B、P、BP5、BP7、BP14和MIX组的ACP和AKP活性均显著高于CK,同时GOT和GPT活性均显著低于CK。在肠道中,与CK相比,其他处理组MDA和IL-6含量均显著降低,CAT和LZM含量均显著提高;BP5和BP7组TNF含量均显著低于CK。肠道菌群物种在门分类水平分布上,与CK相比,BP5、BP7和MIX组变形菌门相对丰度明显降低、厚壁菌门相对丰度明显增加,BP7组拟杆菌门相对丰度明显增加;在属分类水平分布上,与CK相比,BP5和BP7组无色杆菌属相对丰度明显降低,乳杆菌属相对丰度明显增加。BP7组微生物功能基因在代谢通路和环境信息处理通路显著富集。【结论】饲料中添加BBR可提高大口黑鲈秋苗的生长性能,BBR和PHB的添加或混合添加均能有效提高鱼体免疫能力及抗氧化能力、改善肝脏损伤和降低肠道炎症反应,以每7 d的频率交替投喂含BBR的饲料与含PHB的饲料效果最好;推测是由于BBR和PHB改变大口黑鲈肠道菌群结构及功能,改善了肝脏及肠道健康。

聚β-羟基丁酸酯的生物学功能及其对水生动物健康影响的研究进展

聚β-羟基丁酸酯(PHB)是短链脂肪酸β-羟基丁酸的聚合体,广泛存在于微生物细胞中,是营养及能量储存物质,参与细胞代谢的天然产物。研究表明,饲料中添加PHB对水生动物生长性能、消化功能、抗氧化能力、免疫功能及肠道菌群等方面均有一定的影响。文章在查阅国内外相关文献报道的基础上,概述了PHB的生物学功能及其对水生动物健康的影响,可为新型免疫增强剂的开发及PHB在水生动物饲料中的广泛应用提供参考。

活化石墨烯微片对聚β-羟基丁酸酯结晶性能和热性能的影响

采用溶液浇铸法制备了聚β-羟基丁酸酯(PHB)/活化石墨烯微片(GONPs)复合材料,并研究了GONPs对PHB晶体结构、非等温结晶性能、热分解温度和热加工稳定性的影响。结果表明:GONPs加快了PHB的非等温结晶,但不会改变PHB的晶体结构;PHB的结晶度和热分解温度均随GONPs用量的增加而提高;GONPs对PHB热加工稳定性的影响不显著,但PHB自热解发生后,PHB/GONPs复合材料的热降解程度较纯PHB变缓。

聚β-羟基丁酸酯(PHB)对中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)幼蟹生长和肝胰腺酶活力的影响

分别在饲料中添加0%、1%和3%聚β-羟基丁酸酯(PHB),研究PHB对中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)幼蟹生长和肝胰腺酶活力的影响。将初始体重为0.8—1.0g的幼蟹(每组60只)在循环水养殖系统单独培养60d后,对幼蟹蜕皮间隔、个体增重和肝胰腺酶活力等指标进行测定。结果表明,随饲料中PHB添加量的增加,幼蟹个体体重增加,蜕皮间隔缩短,3%PHB添加组显著高于未添加PHB的对照组(P<0.05)。肝胰腺中总超氧化物歧化酶(T-SOD)活力下降,碱性磷酸酯酶(ALP)活力增加,酸性磷酸酯酶(ACP)活力相对稳定,谷草转氨酶(GOT)和谷丙转氨酶含量(GPT)活力总体较低且显著下降(P<0.05)。PHB对中华绒螯蟹幼蟹生长发育的促进作用,除了与β-羟基丁酸提供能量物质有关外,还与非特异免疫防御能力的提高和肝胰腺细胞良好的生理状态密切相关。

聚β-羟基丁酸酯和聚ε-己内酯的酯交换反应

以辛酸亚锡为催化剂 ,研究了聚 β 羟基丁酸酯 (PHB)与聚ε 己内酯 (PCL)在液相条件下的酯交换反应 .讨论了反应时间 ,反应温度和催化剂浓度对酯交换反应的影响 .采用1 3C NMR ,FTIR ,DSC ,WAXD和TGA等方法对PHB和PCL共聚酯 (PHB co PCL)的结构进行了表征 ,并对其结晶行为、晶体结构和热稳定性进行了研究 .结果表明 ,通过酯交换反应 ,所得到的共聚酯为嵌段共聚物 .提高反应温度和延长反应时间有利于酯交换反应的发生 .随着酯交换量的增加 ,PHB co PCL的结晶行为发生很大的变化 .但是 ,PHB co PCL晶体结构并没有因为PCL链段的引入而发生变化 。

合成聚β-羟基丁酸(PHB)鞘细菌的分离、鉴定与筛选

通过富集培养和划线分离等手段从活性污泥中分离筛选到一株合成PHB鞘细菌FQ4 0 ,其生物学特征为 :杆菌 ,大小 (0 .6～ 1.5 ) μm× (1.5～ 5 .5 ) μm ;革兰氏染色阴性 ;具衣鞘 ,丝状体很长 ,偶见假分枝 ;亚端生鞭毛 ;胞内具PHB颗粒 ;菌落为光滑型和丝状型两种。经鉴定该菌株为鞘细菌类球衣菌属中的浮游球衣菌 (Sphaerotilusnatans)。对其合成PHB研究表明 :细胞内可积累大量的PHB颗粒 ,含量可达细胞干重的 30 .5 %。

降解聚β-羟基丁酸酯的真菌的研究

从不同来源的活性污泥中分离筛选出一株可降解聚β -羟基丁酸酯(PHB)的真菌 ,初步鉴定为青霉 (Penicillium .sp) ,编号DS 971 3 .降解特性研究表明 ,DS 971 3菌株对PHB膜的降解可分为两个阶段 ,即迟缓阶段和等速降解阶段 .PHB的非晶部分易于被降解 .该菌降解PHB膜的最适温度为 3 0℃ ,最适pH值为 6 0～ 6 8.

利用葡萄糖发酵产聚β－羟基丁酸菌株的选育

采用常规紫外线诱变处理真养产碱杆菌Ｈ１６，获得高效利用葡萄糖产聚β－羟基丁酸（ＰＨＢ）的突变株。摇瓶发酵试验证明，突变株耐糖程度及其积累ＰＨＢ的能力均优于亲株Ｈ１６。ＰＨＢ积累量达１０ｇ／Ｌ以上。

真养产碱菌利用高果糖浆积累聚β-羟基丁酸的研究

真养产碱菌(Alcaligenes eutrophus)H16能以果糖为碳源在无机合成培养基上积累聚p-羟基丁酸(PHB)。将该菌用富含果糖的高果糖浆(HFS)培养,PHB的积累可达到果糖发酵水平,但发现高浓度的果糖和葡萄糖对菌体生长及PHB积累有抑制作用。采用补料分批培养技术可降低果糖和葡萄糖的抑制。并可大幅度提高产量,菌体干重达16—20g/L,PHB产量7.0—7.6g/L,PHB的产率达0.24g/g果糖。

真养产碱杆菌ATCC17699生产聚β－羟基丁酸摇瓶发酵条件的研究

在摇瓶条件下，首先对Ａ．ｅｕｔｒｏｐｈｕｓ生产ＰＨＢ的一步法和二步法进行了比较研究，然后探讨了Ａ．ｅｕｔｒｏｐｈｕｓ对不同碳源的利用情况，提出了较佳的ＰＨＢ发酵条件，并分析了ＰＨＢ的发酵过程曲线．研究结果表明，本研究采用的Ａ．ｅｕｔｒｏｐｈｕｓ以一步法生产ＰＨＢ较为适宜，其对３种不同碳源的利用能力为：果糖＞丁酸＞葡萄糖；培养基中的丁酸浓度和ｐＨ值对ＰＨＢ发酵的生产指标和动力学参数有较大影响，其最佳值为１．８％和ｐＨ为０．８；最终发酵过程达到细胞于重ρ＝７．２ｇ·Ｌ－１，胞内ＰＨＢ含量ρ＝５．０ｇ·Ｌ－１，ω（ＰＨＢ）占细胞干重７２．２％．

真养产碱杆菌生产聚β-羟基丁酸的流加发酵条件研究

以能利用葡萄糖为碳源的真养产碱杆菌为生产菌株，在研究和分析了分批发酵结果的基础上，在2L台式罐上进行了PHB的流加发酵实验,研究结果表明：采用流加发酵法生产PHB，可大辐度地提高PHB的产量，发酵50h，细胞ρ（DW）和ρ（PHB）可分别达到50．6g·L－1和43g·L－1,进一步采用指数流加模型对PHB的发酵过程进行控制，细胞ρ（DW）和ρ（PHB）可分别提高到60．1g·L－1和49．3g·L－1．

聚β-羟基丁酸酯/聚氧化乙烯共混体系力学性能研究

本文详细研究了可完全生物降解的聚 β 羟基丁酸酯 (PHB)与水溶性聚氧化乙烯 (PEO)两元共混体系的拉伸力学性能 .讨论了PEO分子量、共混组成及热处理条件对共混体系力学性能的影响 .其中 ,PHB与超高分子量PEO(重均分子量 5× 10 6)共混 ,两组分力学上具有相容性 ,共混物的拉伸强度、断裂伸长率及模量都有明显的正的协同效应 .共混改性效果显著PHB的力学性能得到很大改善 ,尤其PHB的脆性缺陷 .并且 ,共混物在经过适当温度退火处理之后 。

聚β-羟基丁酸酯顺丁烯二酸酐接枝共聚物的研究

采用DSC、TGA、POM和WAXD等方法对聚 β 羟基丁酸酯 (PHB)及其接枝顺丁烯二酸酐共聚物 (PHB g MA)的结晶行为、热稳定性和生物降解特性进行了研究 .结果表明接枝产物的热稳定性明显优于PHB ,热分解温度提高了 2 0余度 ;结晶行为发生很大的变化 .结晶速率减小 ,结晶温度降低 ,冷结晶温度升高 ,球晶的织态结构也随着MA接枝量的变化发生明显变化 。

Z_5-G菌生产聚β-羟基丁酸发酵动力学模型

研究了Z5 G菌株在 3L搅拌发酵罐中以蔗糖为碳源分批发酵生产聚β 羟基丁酸 (PHB)的生长特性。在Lo gistic方程和Luedeking Piret方程的基础上,建立了Z5 G菌发酵过程中菌体生长、基质消耗、产物形成的动力学模型。应用MathCAD软件处理实验数据和模型,拟合出所有模型参数,建立了动力学模型,经过验证模型预测值和实验值吻合较好,表明此动力学模型对指导PHB的发酵生产具有实际意义。

聚β-羟基丁酸酯解聚酶相关性质的研究

从不同环境和地域的活性污泥中分离筛选出 3种可降解聚 β 羟基丁酸酯 (PHB)的菌株 ,编号分别为DS970 1、DS971 0和DS971 3。对其所产生的PHB解聚酶的相关性质进行了研究。 3种菌株所产生的PHB解聚酶均是胞外酶 ,同时又都是诱导酶。不同菌株分泌PHB解聚酶的规律不同 ,但酶活力达到高峰的时间均为 96h。 3种粗酶液的表观最适反应温度均为 40℃～ 45℃ ,对粗酶液的最适反应pH也进行了表征。

真养产碱杆菌二级连续培养系统中稀释率对聚β-羟基丁酸合成的影响

在研究真养产碱杆菌ＷＳＨ３一级连续培养动力学的基础上，采用二级连续培养系统对不同稀释率下聚β羟基丁酸的生产进行了研究。结果表明：在一级连续培养系统中，当稀释率为０２１ｈ－１时，细胞干重最大值达２７１ｇ／Ｌ；二级培养系统中，稀释率为０１４ｈ－１时细胞干重最大值为４７６ｇ／Ｌ；在稀释率为０１２ｈ－１时，ＰＨＢ的生产强度达到最大值为２５０ｇ／（Ｌ·ｈ），但胞内ＰＨＢ含量仅为４７６％；在稀释率为００７５ｈ－１时，产物对基质的转化率达到最大值为０３８ｇ／ｇ，此时ＰＨＢ的生产强度达２１４ｇ／（Ｌ·ｈ）和胞内ＰＨＢ含量±７２１％；随着细胞比生长速率的增长，细胞中ＰＨＢ含量和单位菌体合成ＰＨＢ的量不断下降。

重离子诱变选育聚β-羟基丁酸酯高产菌株研究

聚β-羟基丁酸酯(PHB)作为一种新型的生物可降解高分子材料,日益受到人们的广泛重视。利用12C6+离子束对一株聚β-羟基丁酸酯(PHB)产生菌———芽孢杆菌Z-3进行诱变,然后进行筛选,从大量突变株中最终选育出一株PHB高产菌株A11,其PHB产量达到1.404 g/L,是出发菌株的1.33倍。研究结果揭示,重离子诱变育种技术具有良好的诱变效果,是一种有效的微生物诱变育种方法和途径。

利用基因工程菌VG1(pTU14)产聚β-羟基丁酸酯的研究

本文对透明颤菌血红蛋白基因 (vgb)和λ噬菌体裂解基因 (S RRz)在不同宿主大肠杆菌中的外源表达及其在聚β 羟基丁酸酯 (PHB)生产中的应用进行了研究。实验结果表明 ,同时携带vgb、S RRz和 phbCAB三种基因的产PHB基因工程菌VG1 ( pTU1 4) ,经过 82h的摇瓶补料分批培养 ,菌体浓度可以高达 2 5 9g/L ,PHB百分含量则可在 52h时达到 95%以上 ;此外 ,该菌株不仅可以实现摇瓶高密度发酵培养和PHB产品的大量积累 ,还可以同时实现菌体细胞的可诱导裂解破壁 ,因此是一株具有潜在工业应用价值的多功能PHB生产菌株。