生物技术法生产丙酮酸的研究进展

丙酮酸是一种重要的有机酸 ,广泛应用于制药、日化、农用化学品和食品等工业中。相对于化工法生产的丙酮酸而言 ,生物技术法生产的丙酮酸具有低成本、高质量等优势。生物技术法生产丙酮酸主要包括发酵法和酶法 ,前者又包括直接发酵法和休止细胞法。在对比各种生产方法的基础上 ,考虑到球拟酵母属的多重维生素营养缺陷型菌株是目前最具竞争力的丙酮酸生产菌 ,因此重点介绍了发酵法生产丙酮酸在菌种、发酵条件优化等方面的研究进展 。

迅速发展中的不对称生物催化技术

本文概述了生物催化技术近年来迅速发展的背景、现状和前景,特别谈到酶在手性合成领域的广泛应用;结合国内外实例,分别介绍了生物催化的不对称氧化还原反应和水解酶催化的对映选择性合成两个主要方面的研究与开发动态。

厌氧氨氧化生物脱氮技术的研究进展

厌氧氢氧化是指在厌氧条件下,厌氧氢氧化混合菌直接以NH4+为电子供体,以NO_3^-或NO_2^-为电子受体,将NO_4^+、NO_3^-或NO_2^-转变成N2的过程。厌氧氨氧化作为一种新型的污水处理工艺具有较高的理论意义和良好的应用前景。本文主要阐述了厌氧氨氧化生物脱氮技术原理、厌氧氨氧化的可能途径、方法及其应用现状,并且讨论了厌氧氢氧化反应的微生物学机理和厌氧氨氧化工艺的开发,提出了今后研究的主要方向。

分子生物学技术在生物修复中的应用研究进展

随着分子生物学技术如分子杂交、PCR、电泳技术等的发展,微生物学研究领域发生了深刻的变革,灵敏的检测和精确的细菌鉴定成为可能。微生物分子生态学作为分子生物学与微生物生态学交叉而形成的学科,在生物修复方面得到广泛应用。从分子生物学实验技术角度综述了各种微生物分子生物学技术在生物修复中的应用研究情况。

渗滤液中有机化合物在电化学氧化和厌氧生物组合系统中的降解

根据GC MS分析 ,垃圾渗滤液中有机组分大多是难生物降解的有机化合物 ,如酚类、杂环类、杂环芳烃、多环芳烃类化合物 ,约占渗滤液中有机组分的 70 %以上 .本文对渗滤液中典型有机化合物在电化学氧化和厌氧生物组合工艺系统中的降解特性进行了系统研究 .结果表明 ,在电化学处理系统中 ,杂酚类、酰胺类、苯并噻唑、苯醌、喹啉、萘等有机化合物降解速率高于外 2 羟基桉树脑和异喹啉等化合物 ,但前者在厌氧生物处理系统中去除率低 ;渗滤液原水经过电化学氧化处理后 ,挥发性脂肪酸 (VFA)含量从原水中的 0 6 8%增加到电化学出水中的 1 6 1 8% ;此组合工艺能够显著降低因渗滤液复杂组分间的增效协同作用和拮抗作用而引起的毒性 ,系统出水可生化性增强 。

乙酸钠为碳源时进水COD和总磷对生物除磷的影响

研究了乙酸钠为碳源时 ,乙酸盐和总磷浓度对循序间歇式生物除磷工艺运行效果的影响 ,以及含高浓度乙酸盐废水不能有效除磷的原因 .结果表明 :COD <60 0mg·L- 1时 ,随着COD/TP值的增大 ,总磷去除率提高 ,COD/TP <5 0时 ,磷的去除率提高显著 ,但当COD/TP >5 0时 ,磷的去除变化不大 ;进水乙酸盐浓度过高 (COD >60 0mg·L- 1)使除磷效率逐渐下降 ,COD >1 0 0 0mg·L- 1会使生物除磷系统完全崩溃 ;研究发现除磷效率的下降是由于过多的乙酸盐从厌氧段进入了好氧段 ,引起丝状菌的增殖、污泥膨胀 。

好氧脱氮微生物的混合培养条件

从土壤和水中筛选分离到混合脱氮微生物菌群 ,能在好氧条件下将NH+ 4一步步转化为N2 排放 ,整个过程无NO-3 的积累 .混合脱氮微生物菌群培养的最佳碳源为NaHCO3 和CH3 COONa的混合物 ,质量浓度均为 0 .2 5gL-1;(NH4 ) 2 SO4 为氮源的最适质量浓度为 0 .2gL-1;最适pH 7～ 10 ;温度 30℃ ;在混合脱氮微生物菌群的最适培养条件下 ,30h内氨氮去除率达 98%以上 ,细胞生长质量浓度达 2 .9gL-1.采用分批补料策略补加 (NH4 ) 2 SO4 使菌浓提高了 31.0 %.图 6表 4参

微生物转谷氨酰胺酶的纯化方法和酶学性质研究

由Streptoverticilliummobaraense发酵生产的转谷氨酰胺酶经过除菌体、超滤浓缩、乙醇沉淀、干燥后得到粗酶产品 ,其活力回收率约 70 %。又经Superdex 75凝胶过滤和Source 30S阳离子交换两步纯化后得到纯酶 ,最终酶活力收率约 37%。酶最适温度为 5 0℃ ,在 4 0℃以下稳定性良好 ;最适 pH为 6 .0 ,pH4 .0～ 8.0时比较稳定。离子强度对酶影响很小。

微生物合成中链聚羟基烷酸酯研究进展

某些微生物细胞在特定营养限制的条件下会产生聚羟基烷酸酯作为碳源储备。和短链聚羟基烷酸酯(PHB)一样 ,中链聚羟基烷酸酯由于具有更优良的性能、更高的附加值和更广泛的用途而受到人们的关注 ;此外 ,中链聚羟基烷酸酯还可以被人工合成为具有功能性侧链的半合成高聚物 ,并因此能够具有更好的弹性和更理想的结晶性能等优点 ,从而成为近年来对环境友好的生物可降解材料的研究重点。在能够合成中链聚羟基烷酸酯的微生物中 ,食油假单胞菌是最典型 ,也是研究得最多的一种。本文对由食油假单胞菌合成中链聚羟基烷酸酯的特点、代谢机制、发挥过程等内容进行了综述 。

利用电子自旋共振(ESR)技术研究啤酒原辅料自由基及其对麦汁自由基的影响

利用电子自旋共振(ESR)技术研究了啤酒生产原辅料固有自由基含量,发现麦芽自由基量最多,大麦其次,大米中未测到;且自由基存在于皮壳中。全麦麦汁和30%大米辅料麦液都含有羟基自由基和FR1。随糖化进行,羟基自由基上升,FR1下降;但全麦麦汁羟基出现较早,且糖化终了含量较高。

聚乙烯醇生物降解研究进展

聚乙烯醇(PVA)是一种在纺织和化工行业中广泛使用的难降解的高分子聚合物。随着人们对纺织工业清洁生产的关注,如何在退浆工艺中就实现对PVA的生物降解、减少PVA废水的排放,并避免化学退浆过程中高温和氧化造成的棉纤维损伤,是近年来纺织生物技术领域的研究热点。由于PVA降解菌种类不多、培养周期长,PVA降解酶酶活不高、提取不容易等原因,使PVA的生化降解研究还局限在PVA降解菌的筛选、PVA降解酶的酶学性质研究等方面,PVA降解酶还未在纺织工业上得到应用。本文综述了近年来国内外在PVA降解菌筛选、PVA降解酶提取及酶学性质、PVA生化降解机理等方面的研究进展,并讨论了PVA生化降解研究中存在的问题及发展方向。

环境和营养条件对煤油生物降解的影响

研究了南极假丝酵母 (Candidaantarctica)JWSH 112降解煤油烃的影响因素 .利用正交试验方法 ,确证了最优条件为煤油 14 ( φ/ % )、NaNO3 2 .0 gL- 1 、NaH2 PO40 .1gL- 1 、蛋白胨 2 .0 gL- 1 、初始 pH 6 .5 ,其中蛋白胨是影响JWSH 112降解煤油烃的最重要因素 .采用优化后的条件进行验证实验 ,煤油烃的生物降解率 ( 4 9.2 % )和细胞生长质量浓度 ( 1.9gL- 1 )均略高于正交试验中的最高生物降解率 ( 4 7.9% )和细胞生长质量浓度 ( 1.5gL- 1 ) .通过气相色谱定性分析发现 ,生物降解后煤油中的部分组份消失或含量明显降低 .图 6表 5参

谷氨酸棒杆菌合成新型生物絮凝剂分批发酵过程的溶氧控制模式

在3L发酵罐上系统研究溶氧水平对谷氨酸棒杆菌菌体生长及新型生物絮凝剂REA 11合成的影响,提出生物絮凝剂REA 11合成的分阶段供氧控制策略:发酵过程0～16h维持体积传氧系数kLa为100h-1,16h后降低kLa为40h-1至发酵结束,整个发酵过程通气量保持在1L·L-1·min-1.采用该分阶段供氧控制策略,生物絮凝剂最终产量达到900mg·L-1,发酵周期缩短到30h,比恒定kLa为40h-1条件下的REA 11产量(549mg·L-1)提高了64%,产率提高了45%,生产强度也比kLa恒定为40h-1,100h-1和200h-1的分批发酵过程分别提高了81 2%,120%和420%,实现了高细胞生长速率和高产物产率的统一.

微生物在富营养化水体生物修复中的作用

本文简要介绍了水体富营养化的成因、判别标准及富营养化水体生物修复中有效去除氮、磷元素过程中所涉及的重要微生物,进一步分析了各种不同水体生物修复微生物在碳、氮、磷、硫元素循环中的作用,揭示了微生物在水体生物修复中的作用。最后,简要总结了近年来水体微生物修复的研究进展及微生物制剂的应用,并对今后水体生物修复系统中微生物的研究提出建议。

论城市环境建设中的生物多样性保护

城市建设的核心内容之一是城市环境建设 ,评价城市环境建设与城市环境质量优劣的重要指标之一是城市生物多样性保护现状。在分析我国城市环境建设现状、问题的基础上 ,阐述了作好生物多样性保护的意义与对策。

微生物生产3-羟基丁酮研究进展

3-羟基丁酮是一种重要的化学合成中间体和多功能材料,广泛应用于食品、制药、化工等领域。相比化学合成法和生物酶转化法,微生物发酵法具有低成本、高纯度、高产率等特点。本文在详细总结微生物发酵生产3-羟基丁酮在菌种选育、代谢机制以及高产策略等方面研究进展的基础上,展望了微生物发酵法生产3-羟基丁酮的优势和发展方向。

土壤放射性污染的生态效应及生物修复

放射元素半衰期长,放射性污染物进入土壤会危害农业生态环境,威胁人类的健康和其他生物的生存。本文介绍了土壤放射性污染的来源及环境生态效应,阐述了土壤放射性污染的生物修复途径、修复方法、修复机理和影响修复效果的因素,指出生物修复土壤放射性污染的关键,即利用植物基因工程技术筛选核素积累植物和超积累植物,通过构建基因工程技术筛选、改造对放射性核素具有高度亲和力且对环境友好的微生物。

人乳腺癌多药耐药细胞系MCF-7/MDR^a的建立及其生物学特性的初步研究

实验以MCF-7细胞株为亲本细胞,采用阿霉素(ADM)低浓度持续加量诱导法建立了多药耐药的人乳腺癌细胞系MCF-7/MDRa,并对其耐药谱、动力学周期分布、表型变化、药物的蓄积量等生物学特性进行了初步分析评价。结果表明,MCF-7/MDRa细胞较亲本细胞的ADM半数致死浓度(IC50)高500倍,撤药培养150天后耐药指数仍维持在200倍以上,并对多种化疗药物产生交叉耐药性;耐药细胞分化程度低于同步传代的MCF-7细胞,细胞倍增时间与亲本细胞接近,S期细胞显著增加,G1期细胞减少;随着撤药时间的延长,细胞的增殖速度加快;耐药细胞P-gP、LRP和GSTπ的表达水平较亲本细胞有显著增加,ER阳性表达丢失;在稳定生长的撤药培养6天的细胞中仍有ADM蓄积。建立的MCF-7/MDRa模型具有多药耐药细胞的基本生物学特性,可用于肿瘤多药耐药机制的研究。

L-精氨酸生物合成的代谢流量分析

建立并完善了谷氨酸棒杆菌GWY020及其2个逐步叠加不同遗传标记的突变株HUI821和GUI089合成L-精氨酸的中心代谢网络。分别测定了它们在特定培养时段(50h^52h)L-精氨酸等代谢物的胞外浓度,由此计算这一时段这些代谢物在发酵液中积累(或消耗)的速率,分别作出这3株菌在拟稳态下的代谢流量分布图,进而研究育种过程中不同遗传标记的叠加对代谢网络中L-精氨酸合成流量分布的影响。结果表明遗传标记的引入使流量分配发生了重大变化,节点处的流量分配朝着有利于L-精氨酸合成的方向改变。从代谢流量分析角度上,证明结构类似物抗性和敏感性突变是代谢流导向和设计育种的有效手段,代谢流量分析将成为设计育种的提供新思路。

活性污泥中微生物种群特性及对底物降解的影响研究

简介了分离微生物培养基的选择以及PCR、ERIC、DGGE、TGGE、FISH、T-RFLP等种群特性测定方法,阐述了活性污泥微生物的种群多样性、结构稳定性和功能稳定性等特性,指出活性污泥微生物种群多样性是结构稳定性的基础,而结构稳定性是功能稳定性的前提,功能稳定性又是底物有效降解的保证;同时底物及环境因子的变化也影响活性污泥群落结构及功能的稳定,并可能使种群多样性发生变化,结构稳定性与功能稳定性二者变化并不同步。