MBR膜生物反应器在城镇污水处理厂中的应用

近年来,我国城镇化进程的步伐越来越快,城镇人口的规模也越来越大,城市污水处理成为环境保护和可持续发展的重要议题。传统的污水处理工艺在处理效率和出水水质要求方面已经面临一定的挑战,MBR膜生物反应器是一种相对新型的污水处理技术及装备,它结合了微生物降解技术和膜分离技术,近年来在城镇污水处理领域引起了广泛的关注。本文以某城镇地区X污水处理厂为例,分析MBR膜生物反应器系统的布置以及实施应用,结果表明,X污水处理厂在应用了MBR膜生物反应器后的污水处理效果有显著的提升。

桂阳县城北污水处理厂技术方案

桂阳县城北污水处理厂为新建项目,近期规模为10 000 m^(3)/d,其中生活污水8 000 m^(3)/d,工业废水2 000 m^(3)/d,远期新增10 000 m^(3)/d。出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准。本文主要介绍了污水处理厂的工艺选择、主要构筑物及所含主要设备和系统的工程设计,生化段主体采用水解酸化+A/A/O+MBR工艺。近一年多的运营结果显示,所选工艺效果较好,只要进水正常、运营得当,能保证出水稳定达标。本污水处理厂的建成能极大降低纳污范围内所排污染物浓度,大幅减少区域内排入舂陵江的污染物质的总量,能明显地改善地表水水质和区域水环境。

基于复杂用地条件的地下式污水处理厂精细化设计

广州市黄埔区某水质净化厂二期工程需要在不规则的用地形状、复杂的场地周边环境、较低的建设用地指标及地上高水平建设开发的预期下,实现规模为5万m^(3)/d地下式污水处理厂的设计工作。工艺设计上通过采用“厌氧-缺氧-好氧+膜生物反应器(AAO+MBR)”工艺提升节地效率;结构设计上通过处理单元构筑物的共壁、错层实现“地尽其用”;平面设计上通过优化池体上部建(构)筑物布局、设施设备设置、交通物流规划、管线综合排布来提高操作空间的使用率。本工程项目用地负荷率比同类项目提高了36%,工程直接费用的建设单位成本低于广州市同等规模同类型项目8.5%的情况下,实现了工程设计目标,为同类项目的设计提供了良好示范。

植物表达外源蛋白研究进展及展望

植物为宿主表达外源蛋白的系统称之为分子农场,通过农杆菌将外源基因导入植物进行表达具有高效、安全、廉价的优点,特别是植物具备一系列翻译后修饰功能,因此该系统能弥补原核表达系统的缺陷。本综述首先介绍了近些年在烟草叶片瞬时表达和水稻胚乳组织特异性表达上取得的进展,特别是一些利用分子农场进行医用蛋白表达、药物合成、疫苗制备等典型案例。在优化生物反应器、提高表达效率策略上,本综述重点探讨了蛋白翻译后水平上的调控,包括蛋白酶抑制剂的作用、糖基化修饰环节以及分子伴侣共表达等对外源蛋白表达的影响。最后,围绕外源蛋白大量囤积于内质网可能引发内质网胁迫的问题,展望了通过优化内质网环境来提高外源蛋白表达效率的可行性。

玉米PLATZ基因GRMZM2G006585启动子的克隆及表达分析

高转录活性籽粒特异性启动子可调控目的基因在植物籽粒中特异性、高水平表达。为发掘玉米籽粒特异性启动子,以公开发表的玉米表达谱芯片数据为切入点,筛选出籽粒优势表达基因GRMZM2G006585,克隆其编码区上游约2000 bp的DNA序列,命名为PZm2G006585。利用在线网站New PLACE和PlantCARE对其进行启动子顺式作用元件分析,发现其含有E-box、P-box等多个籽粒特异性相关元件,初步认为所克隆编码区上游序列为玉米来源的籽粒特异性启动子。为验证其功能,构建该启动子驱动β-葡萄糖苷酸酶基因(GUS)的表达载体并进行植物遗传转化。转基因水稻的GUS组织化学染色结果表明,该启动子驱动外源基因表达模式为籽粒特异、胚优势表达;转基因拟南芥单拷贝株系T_(3)种子中GUS活性检测结果显示,PZm2G006585驱动的GUS活性为909.52 nmol/(min·mg)。籽粒特异性启动子PZm2G006585的发掘和功能验证为驱动目标基因在玉米、水稻等单子叶植物籽粒中特异性表达提供了候选启动子资源。

某污水处理厂MBR膜生物反应器工艺分析

在科学技术的发展下,MBR工艺作为应用于污水处理中的新工艺,其充分融合生物反应器以及膜过滤技术,尽可能保障污泥量。与传统工艺相比,在出水水质完全相同的状况下,MBR工艺具备更高的容积负荷,能够充分节约生化池占地。文章围绕某污水处理厂MBR膜生物反应器工艺进行探讨,首先介绍了工艺的基本概念和应用优势,然后具体对该工艺中重要的两个部分,即A/A/O生物反应池和MBR膜池的设计展开分析,希望为相关人员带来一些参考。

植物生物反应器表达药用蛋白研究新进展

植物生物反应器被称为"分子农田",它具有无限生产重组蛋白的巨大潜力。利用转基因植物表达的重组蛋白具备原有的理化性质和生物活性,从而为人类提供了一种大量生产药用蛋白的安全可靠、经济、方便的新生产体系。目前已广泛运用于工业、农业尤其是生命科学以及医学制造领域。用植物生物反应器产重组疫苗、重组抗体和其他药用蛋白已成为国内外基因工程研究热点之一。然而,转基因植物产物的表达量、下游加工等问题却也成为利用植物生物反应器应用的限制因素,就其优势、近三年内国内外转基因植物生产药用蛋白的研究进展、存在问题及对策作一综述。

植物中瞬时表达外源基因的新型侵染技术

由于瞬时表达系统的局限性使其不利于规模化生产的应用,本文介绍了一种新型的瞬时表达侵染技术—种子吸收法在植物中进行外源蛋白的表达。利用种子自然吸收来源于TMV病毒载体的农杆菌重悬液在番茄中成功的表达了报告基因GFP,并优化了影响基因表达的各种因素,包括菌液重悬液浓度和其他侵染条件。与其它侵染方法相比,该方法具有独特优势,如操作过程简便,有利于外源蛋白的规模化生产,并能够进一步扩大植物生物反应器的宿主范围。我们推测种子吸收法将有利于重组药用蛋白在植物中的工业规模化生产。

关于转基因技术应用于水稻育种研究的思考

全球转基因作物种植面积迅速扩大,转基因水稻终将进入商品化生产,为此需要在理论、技术和材料上做好充分的准备。笔者认为:确认常规育种的主体地位,制定充分发挥转基因技术的特点、整合载体构建、花药培养、分子标记新技术的技术路线对提高育种效率至关重要;在实验室层面,需要根据育种目标精心选择目的基因,构建高效、安全的表达载体,优化转基因体系,努力提高籼稻转化频率,减少体细胞无性系变异,探索叶绿体转化技术;在田间试验阶段,需要确定合适的参试株系数,建议每个载体以100～200个株系为宜;区试阶段是对参试品种(系)进行转基因监控的最有效时机;提出水稻生物反应器研究和利用转基因技术修复污染环境的一些原则;不同领域科学家之间的沟通和合作是转基因水稻走向市场的保证。

植物生物反应器生产药物蛋白的前景

转基因植物作为生物反应器生产重要的药用蛋白,如抗体、血液替代品和疫苗,为健康保健和科学研究提供充足的生物药物,满足人们日益增长的需要。本文综述了这一领域的研究进展以及商业化前景。

利用转基因番茄表达人成纤维细胞生长因子21(FGF21)

【目的】在番茄中表达人成纤维细胞生长因子-21(Fibroblast growth factor-21,FGF21),为利用植物反应器规模化生产FGF21奠定基础。【方法】以甘露糖-6-磷酸异构酶基因(pmi)作为转基因植物的选择标记,将人源fgf21基因克隆至表达载体pCAMBIA1390RⅡ(简写为p1390RⅡ)上,构建重组表达质粒p1390 RⅡMFGF21。采用冻融法将质粒p1390RⅡMFGF21转入根瘤农杆菌EHA105,叶盘法转化番茄(Lycopersicon esculentum)"中蔬6号",采用PCR检测、Southern杂交筛选转基因番茄阳性植株,并对FGF21蛋白在转基因番茄叶片中的表达进行了Western blot分析。【结果】成功构建了带pmi安全选择标记基因的植物双元表达载体p1390RⅡMFGF21,在番茄中初步建立了以pmi为选择标记基因的遗传转化体系,共获得了26株转基因番茄植株,其中5株为阳性克隆,转化率为19.2%。采用PCR扩增和Southern blot分析进行检测,结果表明,重组fgf21基因已整合到转基因番茄基因组中。Western blot分析检测结果显示,FGF21蛋白在转基因番茄叶片中有一定水平的表达,并具有良好的抗原性。【结论】获得了以pmi为选择标记成功表达FGF21蛋白的转基因番茄遗传体系。

植物生物反应器生产药用重组蛋白质的研究进展

利用转基因植物作为生物反应器规模化生产药用重组蛋白质是一个新兴的研究领域。本文就转基因植物生物反应器的优点、几种常用的植物表达系统、采用转基因植物生产药用重组蛋白质如疫苗、重组抗体和重组人类防御素等方面的研究进展作一综述。

植物基因工程疫苗高效表达载体的构建

分别将编码HIV-1的gag基因、gp120基因及gag-gp120嵌合基因,FMDV的P1全长基因和猪白细胞介素18(IL18)基因克隆到含CaMV35S启动子控制下的双元表达载体pBI121中,并通过冻融法导入农杆菌LBA4404,成功构建了能在植物中高效表达的5种植物表达载体:pBI121gag,pBI121gp,pBI121gg,pBI121P1,pBI121IL18。

纳豆激酶植物高效表达载体的构建

纳豆激酶来源于日本的传统食品—纳豆,是一种具有强烈溶栓作用的蛋白激酶,将编码纳豆激酶的基因克隆到含C aM V 35S控制下的双元表达载体pCAM B IA 1300中,PCR结果表明,纳豆激酶基因正向插入到载体中,再通过冻融法将其导入根癌农杆菌LBA 4404中,从而成功地构建了能在植物中高效表达的植物载体,为用植物作为生物反应器来获取纳豆激酶蛋白提供了一条新途径。

转基因植物作为生物反应器在畜禽疫苗生产中的应用

植物生物反应器为人类提供了更为安全的疫苗生产"车间"。与传统疫苗相比,转基因植物疫苗具有更安全、稳定、经济和使用方便等优点。综述了转基因植物在畜禽疫苗应用方面的研究进展,并对存在的问题及解决方法进行了探讨。

叶绿体转基因植物——一种新型生物反应器

叶绿体转基因植物作为生物反应器,具有外源蛋白表达量高和环境安全性好等优点,近年来呈现出诱人的发展前景。本文综述了叶绿体基因工程的优越性,并重点介绍了叶绿体转基因植物作为生物反应器在生产疫苗、药用蛋白及生物可降解塑料等物质方面的最新研究进展。

利用油体表达系统生产外源重组蛋白

植物生产外源蛋白日益受到重视,是一个安全廉价的生产系统。植物油体表达系统利用油素蛋白的高表达性和易分离特性改进了植物生物反应器下游加工技术、降低了高纯度药用蛋白的生产成本。介绍了油体和油素蛋白的组成结构等特征,重点阐述了国内外各领域用植物油体表达系统生产外源蛋白的研究进展,探讨了油体系统的优势和存在的问题。利用油体系统开发酸性成纤维细胞生长因子(haFGF)医类新药,生物活性检测正在进行中。油体表达系统作为药用蛋白的新来源,将得到逐步的完善及更广泛的应用。

以植物作为生物反应器生产药用蛋白

利用植物生物反应器生产药用蛋白具有非常重要的商业价值,植物生物反应器主要包括稳定表达体系和瞬时表达体系,结合我们的研究结果,本文对这两种体系的侵染方法、主要优缺点等方面进行了论述。

aFGF植物表达载体构建及转化紫花苜蓿的初步研究

主要将aFGF基因按照植物偏爱的密码子进行基因优化,同时加上信号肽、6-组氨酸标签及凝血酶切割因子,合成全基因,再将基因插入到改造的TΩ4AB质粒中,将aFGF基因和质粒上的增强子、启动子、Ω序列及ployA加尾序列双酶切,命名为TΩ4AB-aF,将TΩ4AB-aF插入到pBI121载体中命名为pBI121-TΩ4AB-aF。利用三亲融合法将pBI121-TΩ4AB-aF转入到农杆菌菌株LBA4404中,转化苜蓿。转基因苗用卡那霉素进行筛选;并对抗性苗进行PCR、RT-PCR、Western Blot检测。结果表明,aFGF在苜蓿中得到表达。为苜蓿作为植物生物反应器奠定理论基础。

利用植物生物反应器生产药用蛋白的研究进展

植物生物反应器因其具有成本低、安全性好、表达产物具有与高等动物细胞一样的免疫原性和生物活性等优点而倍受人们的关注。当前利用植物生物反应器生产药用蛋白成为植物基因工程的一个新趋势,已有多种产品进入临床研究。本文就近期植物生物反应器生产药用蛋白的研发情况及所处的研发阶段进行了综述,分析了目前利用植物生物反应器生产药用蛋白中存在的问题,并对这一技术的应用前景进行了展望。