微生物发酵法中试生产1,3-丙二醇

以甘油为原料,利用克雷伯氏菌进行了发酵罐容积规模分别为1 m3和20 m3的发酵法1,3-丙二醇生产的中试研究。试验结果表明:1m3和20m3的发酵罐最终发酵液中1,3-丙二醇平均质量浓度分别达到了74.6 g/L和63.9 g/L,1,3-丙二醇相对于甘油的得率分别为61.2%和49.9%。采用发酵液醇沉预处理、再精馏的专利技术可分离得到纯度大于99%的1,3-丙二醇产品,分离收率大于85%,产品质量达到了聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)聚合反应的要求。成本分析表明,生物法生产1,3-丙二醇技术是经济可行的。

大米草浓酸水解及发酵生产生物燃料的初步研究

探讨了大米草浓酸水解的影响因素,采用正交试验优化得到了大米草最佳水解条件:硫酸质量分数为50%、水解时间为60 min、水浴温度为50℃、大米草粒径为10-20目、固液质量比为19∶,此时糖的得率达36%。利用基因工程菌6508-127发酵大米草水解液生产燃料酒精,产率为8.9 g/100 g(乙醇/大米草);利用圆红冬孢酵母As2.1389发酵大米草水解液生产生物油脂,产率为6.4 g/100 g(油脂/大米草)。

金黄色葡萄球菌附属基因调节系统

金黄色葡萄球菌的微生物病原特性非常复杂并且不断地产生抗生素抗性,目前迫切需要增进对金黄色葡萄球菌的了解。它所引起的疾病与大量毒力因子相关,这些毒力因子的表达是受多个基因调控,其中agr(accessory gene regulator,附属基因调节)是最主要的一个。由于agr系统与人类的多种疾病有关,研究得较为深入,现已成为一个理解群体感应激活和抑制机制的模型系统。agr系统以及其它菌的群体感应系统已经引起了越来越多研究者的注意,对agr系统的研究现状、研究过程中发现的问题及其潜在应用价值作了深入的探讨。

色氨酸生物合成的稳态优化

本文研究了色氨酸生物合成的稳态优化。针对色氨酸生物合成过程的三维非线性动力系统,建立了使色氨酸消耗和分泌的综合项最大的稳态优化控制模型。根据IOM方法,将非线性优化问题近似转化为线性优化问题来求解,最后得到了一个稳定而且鲁棒的稳态,在该稳态下,色氨酸产率提高为基本稳态时的9倍,这一数值结果表明了优化算法的实用性和有效性。

自絮凝酵母SPSC01在组合反应器系统中酒精连续发酵的研究

建立了一套由四级磁力搅拌发酵罐串联组成、总有效容积 4 0 0 0mL的小型组合生物反应器系统 ,其中一级罐作为种子培养罐。以脱胚脱皮玉米粉双酶法制备的糖化液为种子培养基和发酵底物 ,进行了自絮凝颗粒酵母酒精连续发酵的研究。种子罐培养基还原糖浓度为 10 0g L ,添加 (NH4 ) 2 HPO4 和KH2 PO4 各 2 0g L ,以 0 0 17h- 1 的恒定稀释速率流加 ,并溢流至后续酒精发酵系统。发酵底物初始还原糖浓度 2 2 0g L ,添加 (NH4 ) 2 HPO4 1 5g L和KH2 PO4 2 5g L ,流加至第一级发酵罐 ,稀释速率分别为 0 0 17、0 0 2 5、0 0 33、0 0 4 0和 0 0 5 0h- 1 。实验数据表明 ,自絮凝颗粒酵母在各发酵罐中呈部分固定化状态 ,在稀释速率0 0 4 0h- 1 条件下 ,发酵系统呈一定的振荡行为 ,其他四个稀释速率实验组均能够达拟稳态。当稀释速率不超过 0 0 33h- 1 ,流出末级发酵罐的发酵液中酒精浓度可以达到 12 % (V V)以上 ,残还原糖和残总糖分别在 0 11%和 0 35 % (W V)以下。在稀释速率为 0 0 33h- 1 时 ,计算发酵系统酒精的设备生产强度指标为 3 32 (g·L- 1 ·h- 1 ) ,与游离酵母细胞传统酒精发酵工艺相比 ,增加约 1倍。

反相高效液相色谱法制备喜树细胞内生物碱单体

利用制备高效液相色谱法从喜树细胞中分离制备了在原植株内不存在的两种全新的生物碱单体喜树异碱A和喜树异碱B。在C18柱上,以乙腈水(体积比为35∶65)为流动相,流速为5mL/min,采用等度洗脱方式,制备了这两种化合物。经紫外光谱、红外光谱及质谱分析,对这两种化合物进行了确认。高效液相色谱分析表明,制备的喜树异碱A和喜树异碱B的纯度均在97% (质量分数)以上。在该色谱条件下,各色谱峰达到了基线分离,且分离时间短,溶剂用量少。

细胞膜磷脂脂肪酸组成对自絮凝酵母质膜ATP酶响应酒精刺激的影响及其与菌体耐酒精的关系(英文)

研究揭示细胞膜磷脂脂肪酸组成与质膜ATP酶在酵母菌耐酒精中的一种新颖关系。实验表明 ,细胞膜磷脂脂肪酸组成特点对生长于未添加酒精条件下的自絮凝颗粒酵母质膜ATP酶活性没有影响 ,但却明显影响生长于添加酒精 (1 %～ 1 0 % ,V V)条件下的菌体质膜ATP酶对酒精激活的敏感性 :预培养于添加 0 6mmol L棕榈酸、亚油酸、或亚麻酸条件下的菌体的质膜ATP酶的最大激活水平分别为各自酶的基态水平 (未激活 )的 3 6、1 5和 1 2倍 ,而对照组 (预培养于未添加脂肪酸条件下的菌体 )的相应值为 2 3倍 ,酶产生上述最大激活水平时的酒精浓度分别为 7%、6 %、6 %、和 7% (V V)。酶激活后米氏常数Km 、最适pH和对钒酸钠 (质膜ATP酶特异性抑制剂 )的敏感性等性质不变 ,但最大反应速度vmax明显增加。实验表明 ,细胞膜磷脂脂肪酸组成特点对提高菌体的耐酒精能力越有利 ,则其质膜ATP酶被酒精激活的幅度越大 ,说明菌体耐酒精能力的提高与其质膜ATP酶对酒精激活的敏感性的增加密切相关。

可培养海洋放线菌生物多样性的研究进展

海洋放线菌是新药开发和天然活性产物的重要来源,海洋放线菌的生物多样性是代谢产物功能多样性的基础,因此研究可培养放线菌的生物多样性具有重要的意义。综述了近年来可培养的海洋放线菌生物多样性的研究进展,尤其是海绵共附生放线菌、深海放线菌和海洋固有放线菌的研究进展,对可培养的海洋放线菌的分离培养方法,包括样品处理、培养基的选择等进行了重点介绍,并对未培养海洋放线菌的分离培养进行了探讨,强调了建立区域性海洋放线菌菌种及基因资源库的重要性。

2种光生物反应器在微藻培养中的性能比较

对自主研发的平板式光生物反应器和柱状气升式内环流光生物反应器的主要性能参数进行了测定,以纤细角毛藻为培养对象对两者性能进行了综合评价.结果表明:平板式光生物反应器具有高的液体循环速度和相对较小的光衰减程度,更有利于藻体细胞对光的吸收,纤细角毛藻的培养密度和生长速率分别达到6.98×108/mL和1.42/d,并且操作简单、容易放大,适合于微藻的规模化高密度培养;柱状气升式内环流光生物反应器培养效率相对较低,纤细角毛藻的培养密度和生长速率仅为1.52×108/mL和0.935/d,但其培养环境稳定、主要培养参数容易控制,可实现无菌化纯培养,在探索微藻生长动力学、优化微藻培养条件和转基因微藻的培养等方面具有优势.因此在微藻培养时应根据实际的应用目的不同选择适合的光生物反应器.

生化系统稳态优化的一种新算法

针对一类生化系统的稳态优化问题,在已有间接优化方法(IOM)的线性优化问题中引入一个反映S-系统解和原模型解一致性的等式约束,应用Lagrangian乘子法将修正后的非线性优化问题转化为一个等价的线性优化问题,提出了一种改进的稳态优化新算法.该优化算法不仅可以收敛到正确的系统最优解,而且可用现有的线性规划算法去计算.最后将算法应用于几个生化系统的稳态优化中,结果表明,本文提出的优化算法是有效的.

SARS流行病动力学建模及其参数控制系统的研究

本文根据SARS流行病的特点,建立了带有潜伏期及终身免疫的SARS流行病SEIR模型及参数辩识系统。论证了该类控制模型的主要数学性质以及系统的流不变性和弱不变性。根据世界卫生组织、中国卫生部以及香港卫生署等公布的疫情数据辨识了SEIR模型中的参数,数值模拟结果表明了模型、算法的正确性和有效性。

大连地区海泥样品中分离的两株小单胞菌的研究

从大连不同地区的海泥样品中分离了2株具有广谱抗菌活性的小单胞菌。16S rDNA序列分析结果显示,2株小单胞菌均与Micromonospora aurantiaca DSM43813具有99%的相似性,但是这2株小单胞菌的培养特征和生理生化特性具有明显的差别。2株小单胞菌均在20℃下生长良好,而且能耐受6%的NaCl。这是有抗菌活性的Micromonospora aurantiaca菌株首次在我国大连地区海泥样品中得到分离。2株小单胞菌具有较好的抗菌活性,尤其是对白色假丝酵母和铜绿假单胞杆菌的活性,显示了进一步开发与应用的价值。

基因组的“沙漠区域”内含子及其在植物基因工程中的应用

随着分子生物学和基因工程的发展,人们发现内含子在基因表达调控中起到了非常重要的作用。最近,除了对内含子本身结构与功能研究外,在应用研究方面产生了许多新的热点。本文简要介绍了内含子、内含子增强基因表达的分子机制、影响内含子增强表达的因素和其在植物基因工程上的一些新的应用以及发展前景。

大连地区海泥样品中分离的五株海洋放线菌的研究

对从大连小平岛地区海面下10～20m处的海泥样品中分离的5株海洋放线菌进行了生理特征和抗菌活性的研究。抗菌活性实验初步表明，菌株S097，S187和$233具有较好的拮抗革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和真菌测试菌株的活性，尤其是菌株S233对绿脓杆菌和白色假丝酵母的抑制活性很强。16srDNA序列分析结果表明，5株放线菌（S097，S187，S233，S239，L180）分另0与Streptomyces argenteolus CGMCC4．1693、S．flavofuscus NRRLB-8036、S．variabilis NRRLB-3984T、S．1itmocidini NRRL B-3635和S．sulphureus NRRL B-1627T显示出最高的序列同源性（99％），这是这些菌种首次报道在大连地区的海泥样品中得到分离。利用Ⅰ型聚酮合成酶（PKSI）兼并引物从菌株S187中扩增出了PKSI片段，揭示了该菌株生产Ⅰ型聚酮类化合物的潜在能力。本文的研究结果为进一步开发利用大连地区海泥中的海洋放线菌资源奠定了基础。

S-腺苷甲硫氨酸治疗精神神经系统疾病的现状与前景

S-腺苷甲硫氨酸是参与体内多种细胞代谢活动的一种重要的化合物,参与转甲基、转硫基和转氨基等人体中超过100种生物代谢反应。人体缺乏S-腺苷甲硫氨酸后会出现消化和神经系统疾病如肝病、抑郁症和老年痴呆等。S-腺苷甲硫氨酸用于各种肝病的治疗已经广为人知,但是用于精神神经系统的治疗在我国还没有开始。本文就国外在S-腺苷甲硫氨酸用于精神和神经系统的研究结果作了综述。及时补充S-腺苷甲硫氨酸对于改善阿尔茨海默病、帕金森病和人类免疫缺陷病人中的抑郁症状,提高阿尔茨海默病人的认知状态,维持机体代谢平衡和稳定有重要的意义。随着我国和世界人口老龄化的日益加速,S-腺苷甲硫氨酸未来将在治疗各种常见的老年神经系统的多种疾病中起到重要的作用。

多级串联悬浮床反应器系统中自絮凝颗粒酵母乙醇连续发酵耦合废糟液直接全循环使用的研究

在一套四级串联悬浮床生物反应器系统中,以双酶法制备的玉米粉糖化液为底物,进行了废糟液全循环条件下自絮凝颗粒酵母乙醇连续发酵的实验研究。在实验中,每隔5d将从末级反应器收集到的发酵液集中精馏处理,得到的废糟液直接用于玉米粉调浆制糖。系统连续运行了120d,共进行了24批次实验,数据分析表明系统达到了平衡状态。在平均发酵时间为20h条件下,发酵终点乙醇浓度平均为11·7%(V/V),残还原糖浓度平均为7·9g/L,装置运行平稳。这些工作为自絮凝颗粒酵母乙醇发酵耦合废糟液直接全循环使用、实现污染物源头减废、清洁生产奠定了理论和实验基础。

Enterobacter sp. LY402在液相体系中好氧降解氯丹的研究

[目的]考察Enterobacter sp．LY402在好氧条件下对氯丹的降解能力。[方法]将多氯联苯高效降解茵株Enterobacter sp．LY402运用到氯丹的好氧降解中，系统考察了LY402在好氧条件下降解过程的影响因素。[结果]在不加入其他碳源的情况下，对1．0mg／L氯丹混合物的4d降解率达到94％，对于浓度高达10．0mg／L氯丹混合物总降解率也能达到61％以上。降解体系的温度和pH值对氯丹的好氧降解率有一定影响，pH值5．0～8．0，温度30～40℃对氯丹的好氧降解有利。[结论]Enterobacter sp．LY402具有很强的好氧降解氯丹的能力。

微生物降解重油的初步研究

从石油污染的土壤中筛选出一株假单胞菌,考察了其对重油的降解效果。降解18d,重油的降解率达到42.8%,饱和烃、芳香烃、胶质、沥青质的降解率分别为42.95%,43.85%,44.5%,5.55%;质量浓度2.5g/L的表面活性剂Tw een-80可使重油的18d降解率达到51.0%;弱碱性条件有利于重油的生物降解;生物泥浆法处理重油污染的土壤,1kg土壤中重油质量100g,降解45d,重油的降解率达到38.85%。

耦联性转录与翻译新进展:真核生物细胞核内的翻译

原核生物转录与翻译过程是耦联的。通常认为 ,在真核生物中 ,初级转录产物经过加工和修饰成的mRNA从细胞核进入细胞质后 ,翻译才开始 ,也就是说 ,转录与翻译过程并不是耦联的。然而 ,最近Iborra等人用赖氨酸[3 H]以及生物素或BODIPY标记的赖氨酸—tRNA对哺乳动物细胞翻译位点进行定位 ,发现细胞核内存在耦联性转录与翻译过程 ,核内翻译产物占细胞总合成蛋白的 10 %～ 15 %。

Gln49-磷脂酶A_2基因工程定点突变及酶活性分析

为了确认49位谷氨酰胺磷脂酶A2(glutamine 49 phospholipase A2,Gln49-PLA2)酶活性缺失与氨基酸序列的相关性,对Gln49-PLA2编码基因第49位氨基酸进行PCR定点突变,利用pET32a+质粒载体在大肠杆菌中表达Gln49-磷脂酶A2的突变体---天冬氨酸磷脂酶A2(aspartic acid 49 phospholipase A2,Asp49-PLA2-Q49D-PLA2)。将表达的包涵体蛋白变性,采用固定化金属离子亲和层析进行柱上复性、纯化获得突变体融合蛋白(fusion Q49D-PLA2-fQ49D-PLA2);突变体融合蛋白经蛋白水解酶Factor Xa酶切后,采用Hitrap SP阳离子交换层析和Superdex75凝胶层析进一步纯化,得到突变体蛋白Q49D-PLA2,得率为1.3%,比酶活为72U/mg。从而证实Gln49-PLA2酶活性缺失的关键原因是49位氨基酸为谷氨酰胺。