丙酮酸分批发酵的供氧控制模式

以一株光滑球拟酵母的多重维生素营养缺陷型为研究菌株,考察了分批发酵中不同体积传氧系数(KL_a)对其产丙酮酸性能的影响.高KL_a(450 h^-1)下,丙酮酸产率较高(0.797 g·g^-1),但葡萄糖消耗速度较慢(1.14 g·L^-1·h^-1);低KL_a(200 h^-1)下,葡萄糖消耗速度快(1.97 g·L^-1·h^-1),然而丙酮酸产率(0.483 g·g^-1)却明显下降.根据发酵过程主要参数和碳流分配的变化特性提出了发酵前16h控制KL_a为450h^-1、16h后控制KL_a为200 h^-1的分阶段供氧控制模式,结果实现了高产量(69.4 g·L^-1)、高产率(0.636 g·g^-1)和高葡萄糖消耗速度(1.95g·L^-1·h^-1)的相对统一,丙酮酸生产强度(1.24g·L^-1·h^-1)比控制KL_a恒定为450、300和200h^-1的过程分别提高了36％、23％和31％.实验数据表明,供氧良好状态下细胞产丙酮酸性能出现的差异可能是由维生素处于亚适量水平时酵解产生的NADH去路不同,导致细胞处于不同的能量水平而引起的.     

甘油催化氢解制1,3-丙二醇的纳米铜基催化剂

采用共沉淀法制备用于甘油催化氢解制1,3-丙二醇的纳米CuO-TiO₂/SiO₂催化剂,用X射线粉末衍射及扫描电子显微镜对催化剂的结构及形貌进行表征。在微型固定床反应器上考察了纳米催化剂对甘油氢解制备1,3-丙二醇的催化性能,结果表明,在反应温度190 ℃、H₂压力4.5 MPa、n(H₂)∶n(甘油)=50∶1和液空速0.30 h^-1的较佳条件下,甘油转化率为35.66%,1,3-丙二醇选择性达78.18%。     

海藻酸钠-聚乙烯醇共固定化细胞脱除燃料油中的有机硫

从孤岛油田油浸土壤中筛选得到能降解二苯并噻吩(DBT)的红平红球菌DS-3, 对其进行了固定化研究.选取海藻酸钠(SA〖DK〗)-聚乙烯醇(PVA)为包埋固定化载体, 以1 mmol·L^-1二甲基亚砜培养菌体, 固定化最佳操作条件为4℃交联, 8%PVA和2%SA混合, 细胞在胶液中的浓度为0.1 g·ml^-1, 氯化钙含量为2%,此时固定化细胞不但具有良好的脱硫性能, 而且脱硫重复性好, 其寿命可以达到250 h以上.固定化细胞在3次循环后能使模拟柴油中的DBT含量从0.5 mmol·L^-1降至0.011 mmol·L^-1, 总脱硫率达到93％, 平均脱硫效率约为0.225 mg DBT· (g DCW)^-1·h^-1.同样条件下能将精制柴油的硫含量由340 mg·L^-1降到42 mg·L^-1, 总脱硫率为87.64%.DS-3能利用醇类、饱和的C₈～C₁₅脂肪烃, 但不能利用环烷烃、芳香烃、小于C₈或大于C₁₅的脂肪烃, DS-3优先利用碳源的顺序是乙醇、葡萄糖和烷烃.脱硫前后的精制柴油经GC-FID分析证实, 固定化细胞对C—S键具特异性, 不降低柴油的热值.     

1,3-丙二醇氧化还原酶同工酶基因yqhD的克隆与原核表达

大肠杆菌1,3-丙二醇氧化还原酶同工酶被yqhD的基因编码,能催化羟基丙醛生成1,3-丙二醇.采用PCR方法从大肠杆菌中扩增到yqhD,测序结果显示该片段大小为1164bp.将目标片段克隆到原核表达载体pET28(α )中并转化到大肠杆菌Novablue,经IPTG诱导后,SDS-PAGE电泳鉴定,结果表明克隆得到的yqhD基因能在大肠杆菌Novablue-pET28中实现蛋白表达;在25℃条件下,IPTG诱导12h后,1,3-丙二醇氧化还原酶同工酶的酶活力达到124 U/mg,而野生型的酶活力仅为1.4 U/mg;重组菌全细胞发酵结果显示,产物1,3-丙二醇的产率能达到65%,而野生型仅为9.5%.     

醛脱氢酶基因敲除对克氏肺炎杆菌合成1，3-丙二醇的影响

利用Klebsiella pneumoniae厌氧发酵甘油生产1,3-丙二醇时，一部分甘油通过氧化代谢途径大量合成副产物乙醇，降低了1,3-丙二醇的得率.醛脱氢酶ALDH是乙醇合成途径的关键酶之一，其催化作用不仅消耗了大量甘油，还将还原型辅酶NADH氧化为NAD⁺，降低了同为NADH依赖型的1,3-PD合成途径的效率.本文以醛脱氢酶ALDH为改造目标，以K.pneumoniae为宿主，通过同源重组技术在K.pneumoniae M5aL的ALDH基因中成功地插入了四环素抗性基因，经抗性筛选和基因水平鉴定，得到两株ALDH基因敲除的重组菌0623-1hb及0623-1hc.本文研究了这两株重组菌的生长代谢特性，结果表明两株重组菌的ALDH酶活基本检测不到，菌体生长受到明显抑制，乙醇合成浓度比出发菌株K.pneumoniae M5aL降低了43%～53%，1,3-PD合成浓度及摩尔得率分别提高了27%～42%和19%～24%.     

产紫青霉β-葡萄糖醛酸苷酶基因的克隆与原核表达

产紫青霉（Penicillium purpurogenum Li-3）β-葡萄糖醛酸苷酶可定向转化甘草酸生成单葡萄糖醛酸基甘草次酸。根据β-葡萄糖醛酸苷酶氨基酸序列的同源保守区设计简并引物,PCR扩增克隆得到β-葡萄糖醛酸苷酶编码基因pgus(GenBank登录号：EU095019),该基因全长1815bp,编码604个氨基酸,理论单亚基分子量为67.77×10³,含有4个潜在的N-糖基化位点。构建原核表达载体pET-28a(+)-pgus,转化大肠杆菌BL21（DE3）,获得高效表达pgus基因的重组菌。经IPTG诱导表达、Ni²⁺-NTA亲和层析柱纯化的重组酶PGUS-E,纯度达到95%以上,得率为25.6 mg•L^-1,SDS-PAGE分析检测分子量约为70×10³,比酶活达到6368 U•mg^-1。     

重组甲酸脱氢酶对合成1,3-丙二醇的促进作用

在甘油厌氧发酵生产1,3-丙二醇的过程中,需要消耗还原当量NADH,NADH的有效供给决定了1,3-丙二醇的产量。本文从Candida boidinii基因组DNA中克隆了甲酸脱氢酶基因fdh,利用表达质粒pMAL TM-p2X-fdh转化到1,3-丙二醇生产菌 Klebsiella pneumoniae YMU2中,构建了具有NADH再生系统的重组菌Klebsiella pneumoniae F-1。在5 L发酵罐培养中,F-1合成1,3-丙二醇浓度和产率分别达到了78. 6 g·L-1 和1. 33 g·L-1·h-1,分别比YMU2提高了12. 5% 和41. 2%。根据F-1和YMU2菌株的主要代谢产物的生成情况比较了二者的代谢流分布。     

TiO2纳米管/UV/O3对腐殖酸的降解动力学

用自制的TiO₂纳米管（TNTs）作为催化剂,对腐殖酸进行TNTs/UV/O₃工艺降解研究.从动力学角度分析了光催化、臭氧化的协同作用及催化剂煅烧温度的影响,考察了反应温度、初始pH值、催化剂投加量和臭氧投加量对降解速率的影响,建立了新型动力学模型.结果表明,光催化和臭氧化有很强的协同作用,催化剂最佳煅烧温度为400℃,腐殖酸的TOC降解过程符合零级反应,模型显示当原水pH值为7.35,TNTs投加量0.806g·L^-1,O₃投加量0.49g·h^-1时TNTs/UV/O₃对腐殖酸TOC的降解取得最佳反应速率,当反应温度T为25℃时,最佳k为0.8095mg·L^-1·min^-1,当反应温度T为30℃时,最佳k为0.8231mg·L^-1·min^-1.试验结果和模型结果对比得出试验值基本符合动力学模型.     

含酚模拟废水的电催化降解

研究了含酚模拟废水 (10 0～ 80 0mg·L^-1)在经氟树脂改性的 β -PbO₂ 电极上的电催化降解 .考察了废水中盐含量、电压、pH值、苯酚初始浓度对废水COD去除的影响 .在温度 2 5℃、电压 7.0V、K₂ SO₄ 含量为1.0 g·L^-1、pH值为 2 .0时 ,模拟苯酚 (10 0mg·L^-1)废水经 2 5min处理 ,COD降至 6 0mg·L^-1以下 ,挥发酚完全消失 .该方法用于处理含酚浓度大 ,酸性高且有一定盐含量的废水 ,可以不经稀释或中和调节等预处理而直接处理 ,具有很好的应用前景 .苯酚降解的主要产物为苯醌、丁烯二酸和草酸 ,最终产物为二氧化碳 ,因此该工艺可用于有机物污染最小化处理和处理水的回用 .COD的去除符合表观拟一级反应动力学     

用于染料废水CWPO处理的Fe2O3-CeO2/γ-Al2O3催化剂的制备及活性

采用分层浸渍法研制出负载型Fe₂O₃-CeO₂/γ-Al₂O₃催化剂,并使用BET、XPS和XRF方法对其进行了表征.以偶氮染料模拟废水为目标降解物,考察了该催化剂在催化湿式过氧化氢氧化工艺（CWPO）中的催化活性.结果表明,对于500 mg·L^-1的甲基橙模拟染料废水,在常温（25℃）和常压条件下,当催化剂Fe2O3-CeO2/γ-Al2O3和氧化剂H2O2的投加量分别为30 g·L^-1和330 mg·L^-1时,处理3 h时的脱色率、COD去除率和TOC去除率分别可达88.77%、89.54%和81.44%,表明该催化剂在CWPO工艺中具有较高的催化活性.     

微胶囊固定化克雷伯杆菌生产1,3-丙二醇

引 言 1,3-丙二醇是合成新型聚酯材料--聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)的单体.近几年,利用微生物法生产1,3-丙二醇已成为国内外研究的热点[1-2].     

Optimization of 1,3‐propanediol production by novel recombinant Escherichia coli using response surface methodology

Response surface methodology was used to optimize 1,3-propanediol production by a novel recombinant Escherichia coli JM109 (pHsh-dhaB-yqhD). The optimal fermentation parameters for enhanced 1,3-propanediol yield were found to be: glycerol 61.8 g L⁻¹, yeast extract 6.2 g L⁻¹, Vitamin B₁₂ 0.049 g L⁻¹ and fermentation time 30 h. Subsequent experimental trials confirmed the validity of the model. These optimal fermentation conditions in the cultivation flask culture led to a 1,3-propanediol concentration of 43.1 g L⁻¹ and a conversion rate of 69.7% (g g⁻¹). A maximum 1,3-propanediol concentration of 41.1 g L⁻¹ was achieved in a 5 L fermenter using the optimized parameters. Copyright © 2006 Society of Chemical Industry     

弹状流对陶瓷膜超滤葡聚糖水溶液的影响

为降低膜污染和浓差极化需维持较高膜面流速,能耗较高。将气升式外循环引入膜过程,可有效降低浓差极化和能耗。实验考察了曝气量对渗透通量的影响,当曝气量为400 L·h^-1时,与相同液速条件下单相流错流过滤相比较,膜通量提升87%;进一步增大曝气量,膜通量增加趋势变缓。对气升式膜过滤过程的水力学特性进行了研究,在弹状流条件下,气液两相流可有效提高膜面剪切力,增强膜面传质。在较低流速下,曝气可有效降低膜污染阻力,提高膜通量。结合气液两相流理论和膜过滤阻力模型,分析了弹状流提升膜通量的机理。     

电化学还原脱氯用GC负载Pd-Ni电极的制备及表征

通过电沉积法在玻碳板（GC）电极上负载钯镍双金属颗粒,并利用正交实验对其进行循环伏安（CV）研究,得到Pd-Ni/GC电极的最佳制备条件为：Ni²⁺=8.5 mmol·L^-1,Pd²⁺=3 mmol·L^-1,pH=7.0,J_k=15 mA·cm^-2,T=30 min。可以在-500 mV（以Hg/Hg₂SO₄为参比电极）左右获得-24.83 mA的氢吸附峰。用聚吡咯(PPy)修饰GC制备Pd-Ni/PPy/GC电极,CV结果表明,Pd-Ni/PPy/GC电极具有比Pd-Ni/GC电极更大的氢吸附峰值,可以在-500 mV（以Hg/Hg₂SO₄为参比电极）左右获得-32.33 mA的氢吸附峰。扫描电镜（SEM）分析表明,聚吡咯的修饰明显改变了Pd-Ni颗粒的沉积形态,使其沉积粒径更小,分散度更高。     

Lactobacillus diolivorans二醇脱水酶的分离纯化与酶学性质

引 言 1,3-丙二醇(1,3-propanediol, 1,3-PD)是一种重要的化工和医药中间体原料,是良好的溶剂、抗冻剂或保护剂,是聚酯--聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)和聚氨酯的单体,可在地毯、纺织、工程塑料等领域中广泛应用,也可用于食品、化妆品和制药等行业食品.当前化工合成是生产1,3-丙二醇的主要方法,但需要在高温和昂贵催化剂作用下进行,并有多种副产物产生,产品分离困难,生产成本高,产生的废气对环境污染大.生物法较化学合成法具有条件温和、操作简便、副产物少、无环境污染等特点,因此如何用微生物发酵法低成本低污染地制备1,3-丙二醇已经成为各国研发者感兴趣的课题.     

六氨氯化镁热解过程及其非等温动力学

利用热重（TG）分析技术对六氨氯化镁的热分解过程及动力学进行了研究,考察了六氨氯化镁在4、7、10、13、16 K·min^-1线性升温速率和空气气氛下热分解机理,六氨氯化镁热解过程分为3个阶段。提出了一种整体优化的多升温速率迭代的等转化率求取活化能方法,采用该方法,得到六氨氯化镁热解3个阶段的活化能分别为51.38、64.70、73.55 kJ·mol^-1。采用整体优化的多升温速率等温法确立了六氨氯化镁热解3个阶段的热解机理函数与指前因子：第1步反应的热解机理属于固体相边界反应机理（n=1/4）,指前因子为3.281×10⁵ s^-1;第2步反应的热解机理属成核与生长机理（n=1.8）,指前因子为5.624×10⁶ s^-1;第3步反应属化学反应机理（1.5级反应）,指前因子为5.862×10⁵ s^-1。     

复合钙盐法回收高浓度含磷制药废水中的磷

针对制药过程中产生的高浓度的含磷废水,研究了一种新的处理方法：采用复合钙盐法回收其中的磷。研究了钙盐的投药量,pH,复合钙盐中氯化钙和石灰的摩尔比对该制药废水中磷的去除效果的影响,并对磷渣的产量、有效磷（以P₂O₅计）含量以及磷渣中 N,N-二甲基甲酰胺（DMF）的含量进行测定。结果表明,在最佳条件下此法可将废水中的磷浓度从31000 mg·L^-1降至0.5 mg·L^-1以下,渣中有效磷含量在18%左右,达到磷肥优级品标准,并且通过GC-MS和光度法未检测到有害物质DMF。     

以氯化钠为渗透压调节剂的甘油间歇和连续发酵

引　言耐高渗酵母发酵生产甘油是于 2 0世纪 5 0年代开始研究的[1] ,到目前为止取得了很大的进展 .但是对其研究主要集中在间歇工艺方面 ,而连续化法作为一种有效的操作方式一直是人们追求的目标 .早在 2 0世纪 60年代 ,Ｄａｗｓｏｎ[2 ] 就对Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｒｏｕ