高产量、高分子量透明质酸发酵条件优化

研究了搅拌转速、初糖浓度及通气量对兽疫链球菌Streptococcus zooepidemicus WSH24发酵生产透明质酸的影响. 研究结果表明,搅拌转速对透明质酸产量及分子量影响很大,搅拌转速为200 r/min时透明质酸产量达到5.3 g/L,平均分子量达到1.88×106 Da,产率系数为0.13 g/g;初始葡萄糖浓度为65.8 g/L时有利于透明质酸的生产,产量达5.9 g/L,平均分子量达1.90×106 Da,产率系数为0.17 g/g;通气量对透明质酸的发酵也有较大影响,通气量为1.2 L/(min·L)时透明质酸的产量及分子量均高于0.5 L/(min·L)时的发酵结果.     

基于动力学模型的丙酮酸分批发酵温度控制策略

在对不同温度下Torulopsis glabrata分批发酵生产丙酮酸过程进行详尽分析的基础上,建立丙酮酸分批发酵动力学模型,并分析了温度与动力学参数之间的函数关系,提出T.glabrata高产量、高产率和高强度发酵生产丙酮酸的温度控制轨迹：在发酵初始阶段(0～8 h) 控制发酵温度为34℃以维持较高的菌体生长速率和丙酮酸合成速率;发酵中期(8～42 h),逐步将发酵温度降到27℃以获取代谢流强化和细胞衰亡之间的最佳平衡;然后维持27℃至发酵结束以提高细胞后续产酸能力。采用这一最佳温度控制轨迹,丙酮酸产量(89.4 g •L^-1)、对葡萄糖产率(0.76 g •g^-1)和生产强度(1.32 g •L^-1 •h^-1)比30℃恒温发酵分别提高了25.7%、16.9%和48.3%。     

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.     

产1,3-丙二醇新型重组大肠杆菌JM109(pHsh-dhaB-yqhD)的构建及其转化甘油

利用温控载体pHsh将编码甘油脱水酶的基因dhaB和编码1,3-丙二醇氧化还原酶同工酶的基因yqhD串联构建重组质粒pHsh-dhaB-yqhD, 将其转化大肠杆菌得到新型产1,3-丙二醇重组大肠杆菌JM109(pHsh-dhaB-yqhD), 并对影响该重组菌发酵的营养因子进行研究.实验结果表明：该重组菌转化甘油合成1,3-丙二醇的适宜培养基组成为甘油60 g·L^-1、酵母膏5.0 g·L^-1、维生素B₁₂ 0.05 g·L^-1以及KH₂PO₄ 7.5 g·L^-1; 以此培养基在5 L发酵罐上进行放大, 1,3-丙二醇产量、转化率和生产能力分别达到43.26 g·L^-1、72.2 %和1.55 g·L^-1·h^-1.     

响应面法优化泡盛曲霉产抗肿瘤活性物质发酵工艺

为提高喜树内生真菌发酵产10-羟基喜树碱(10-hydroxyamptothecin, HCPT)能力,以泡盛曲霉CS24为发酵菌种,以HCPT产量为考核指标,通过单因素实验和Plackett-Burman实验,筛选出发酵温度、通风量和玉米浆干粉含量等3个影响发酵的显著因素;通过最陡爬坡实验确定中心组合设计的水平中心;通过Box-Behnken实验、响应面分析获得最优培养基为：玉米浆干粉13 g·L^-1、花生饼粉25 g·L^-1、蔗糖10 g·L^-1、糊精30 g·L^-1、麦芽糖15 g·L^-1、Mg²⁺ 0.5 mmol·L^-1;最优发酵工艺为：发酵温度29℃、通风量0.6 vvm、搅拌转速380 r·min^-1、初始pH值5.0。在此条件下,HCPT产量达到171.6 mg·L^-1,比优化前(94.6 mg·L^-1)提高了44.9%,为工业化发酵生产HCPT奠定了理...     

氧化电位水的稳定性和杀菌机理

考察了保存方式、搅拌和温度对氧化电位水（EOW）稳定性的影响。结果表明,三者对EOW的pH值和氧化还原电位（ORP）影响均不大,但对有效氯值（ACC）影响很大。在敞口见光的保存方式下,有效氯值呈现出有规律的衰减;闭口见光保存时有效氯减少变慢,闭口避光时有效氯保存最为稳定。搅拌(100 r·min^-1)会使有效氯减少速率常数k值增加5倍。温度升高对有效氯减少影响很大,当温度为50℃时,5 min内有效氯值下降46.09%,其反应活化能为76.76 kJ·mol^-1。另外,通过测试不同有效氯值的EOW杀菌能力,发现有效氯值对EOW杀菌能力影响很大,当有效氯值大于38 mg·L^-1时,杀菌效率可达99%;当有效氯值为20.57 mg·L^-1时,杀菌效率为92.73%;而当有效氯值为6.82 mg·L^-1时,杀菌效率仅为83.30%。所以保持EOW的稳定性有利于EOW的杀菌作用。     

汽油电化学催化氧化脱硫

采用一种新型的电化学催化氧化方法,研究了在碱性电解体系中汽油脱硫的规律.结果表明：在碱性电解体系中汽油电解催化氧化脱硫的理论分解电压范围为0.5～1.5 V;适宜的电解条件为：分解电压1.90 V,碱液浓度1.0 mol·L^-1,油/电解液进料体积比1/3,搅拌速度300 r·min^-1,适宜温度50℃,电流密度155 mA·cm^-2,进料流速200 ml·min^-1.在此条件下油品硫含量从310 μg·g^-1下降到120 μg·g^-1左右,且对油品的主要性质没有影响.     

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.     

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.     

转盘反应器固定根霉重复批次发酵生产脂肪酶

以聚氨酯海绵为载体将根霉固定于转盘表面,利用转盘反应器实现脂肪酶的固定化发酵。考察了通气量、转速、装液量及转盘个数等操作参数对发酵过程的影响,得到了优化的反应操作条件,即通气量4 L·min^-1,转速100 r·min^-1,装液量3.5L,采用三个转盘。在上述条件下进行重复批次实验,可重复5批次, 单位时间产率10931.1 U·h^-1, 是批次反应的3.5倍。固定化细胞连续发酵,大大缩短了发酵的时间, 酶的平均活力和时间产率获得大幅提高。     

利用甘蔗糖蜜半连续发酵生产琥珀酸

为获得较高的琥珀酸发酵产量和生产强度,对Actinobacillus succinogenes CGMCC1593两级双流半连续发酵甘蔗糖蜜生产琥珀酸的工艺过程进行了研究。通过对一级罐初始总糖浓度、补加培养基体积分数和批次发酵时间等发酵条件的优化,琥珀酸产量较分批发酵36 h提高12.9％,与补料分批发酵结果接近;生产强度较分批发酵和补料分批发酵分别提高111％和114%。     

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].     

碳源和Mn2+对地衣芽孢杆菌Bacillus licheniformis WBL-3生产聚γ-谷氨酸的影响

引　言聚γ -谷氨酸 [γ -Ｐｏｌｙ (ｇｌｕｔａｍｉｃａｃｉｄ) ,γ -ＰＧＡ]是由某些杆菌产生的一种胞外氨基酸聚合物 ,是一种水溶性和可生物降解的新型生物高分子材料 ,由Ｄ -和Ｌ -谷氨酸通过γ -谷氨酰键聚合而成[1,2 ] .γ -ＰＧＡ可作为药物的载体应用于医药中 ,起到逐步释放药物、延长药效时间和增加药效的作用[3～ 5] ;此外γ -ＰＧＡ还能作为增稠剂、保湿剂等应用于食品及化妆品的生产[6 ] ;在农业方面γ -ＰＧＡ还可作为蔬菜、水果的防冻剂[7] .194 2年Ｂｏｖａｒｎｉｃｋ等首次发现枯草芽孢杆菌(Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｕｓｔｉｌｉ…     

共固定化细胞协同糖化发酵纤维素原料产乳酸

为提高纤维素原料对乳酸的转化率,将富含纤维二糖酶的黑曲霉（Aspergillus niger ZU-07）孢子和德氏乳酸杆菌（Lactobacillus delbrium）细胞共固定在海藻酸钙凝胶珠中,将共固定化细胞体系与纤维素原料的酶水解相耦联,组建成新型串联式生物反应器。研究表明,共固定化细胞中的纤维二糖酶可将纤维素水解液中的纤维二糖迅速转化成葡萄糖,而葡萄糖又能被乳酸杆菌迅速转化成乳酸,从而解除了纤维二糖及葡萄糖对纤维素酶的反馈抑制作用。当酶解罐和共固定化细胞反应柱的温度分别控制在50 ℃和48 ℃,共固定化细胞反应柱的装填量为40％时,串联式生物反应器中生成的乳酸浓度和纤维素对乳酸的转化率分别达到55.7 g·L^-1和91.5%。采用分批添料工艺,乳酸终浓度和反应器生产效率分别提高到106.7 g·L^-1和1.270 g·L^-1·h^-1,而单位底物的纤维素酶用量降低了25%。     

重组柠檬酸杆菌合成紫色杆菌素的工艺条件优化

以L-色氨酸为前体物,对弗氏柠檬酸杆菌(Citrobacter freundii)基因工程菌株生产紫色杆菌素的工艺条件进行了优化。通过单因素实验研究了培养基种类、培养温度、碳源、溶氧、种子液的状态、接种量、诱导时机、诱导剂的浓度及初始pH对细胞生长和紫色杆菌素产量的影响,通过正交实验研究了这些因素中可能存在交互作用的4个因素(种子液OD660、接种量、诱导时机、诱导剂浓度)的影响主次,确定了这些因素、水平的最佳搭配方案。结果表明,重组柠檬酸杆菌合成紫色杆菌素的最优培养条件为:种子液培养至OD660=3.6时,以3%的接种量接种于以甘油为碳源、初始pH为6.5的磷酸盐发酵培养基E2(25μg.ml-1卡那霉素),先在37℃、200r.min-1下培养至OD660=1.4,然后加入0.5μl.ml-1的诱导剂正辛烷,同时转入20℃,在150r.min-1下诱导培养31h。在此最优条件下,紫色杆菌素粗提物(紫色杆菌素及脱氧紫色杆菌素的混合物)产量可达1.809g.L-1,比优化前(0.514g.L-1)提高了252%,是目前国际上其他研究小组报道的最高摇瓶产量(0.43g.L-1)的4.2倍。质粒稳定性实验结果表明重组柠檬酸杆菌在抗生素选择压力条件下具有良好的遗传稳定性。     

壳聚糖衍生物对Zn(Ⅱ)的吸附行为

引言 壳聚糖(CTS)是由甲壳素经脱乙酰基化反应而得到的一种天然高分子聚合物,由于具有独特的分子结构,良好的理化性能、药理作用及可降解和多种生物活性,其本身可用作医药保健品和药用辅料等,它还可借其结构中的羟基和氨基与金属离子配位形成有机金属配合物[1].     

玉米芯糖化水解及发酵法生物产氢

通过正交实验研究了硫酸水解预处理对玉米芯糖化效率及发酵产氢的影响,优化了相应的工艺参数,结果表明：玉米芯的最佳糖化效率和发酵产氢出现在水解温度115℃ ,硫酸浓度1.0%,水解时间1.5 h和固液比(M/V)l:10,在该条件下,玉米芯糖化效率为0.5433g·（g TVS）^-1,酸解残渣的氢产氢达 85. ml H₂·(g TVS)^-1。此外,通过X射线粉末衍射分析和结晶度计算探讨了酸解预处理和氢发酵对玉米芯的作用机理。     

扁桃酸的酶促光学拆分

对在非水体系中,利用脂肪酶催化水解扁桃酸乙酯外消旋混合物拆分R(-)-扁桃酸进行了初步的研究.筛选出脂肪酶N435作为催化剂,叔丁醇作为溶剂.确定了最适的反应条件：脂肪酶N435浓度为2.5 g·L^-1,RS-扁桃酸乙酯浓度为0.25 mol·L^-1,水∶RS-扁桃酸乙酯的摩尔比为5∶1,反应温度为40℃,摇床转速为200 r·min^-1,反应时间为24 h.在此条件下,R(-)-扁桃酸乙酯的转化率为41.6%,对映体过量百分率达84.0%.考察了底物R(-)-扁桃酸乙酯和产物R(-)-扁桃酸对反应的抑制作用,在此基础上运用顺序机制和拟稳态法,建立了反应的动力学模型,模拟计算结果和实验结果吻合较好.     

生物过滤床处理甲苯和乙酸乙酯混合废气

引　言利用生物过滤床处理臭味气体、有害空气污染物 (ＨＡＰｓ)和挥发性有机物 (ＶＯＣｓ) ,已成为大气质量控制的研究热点[1～ 4 ] 与传统的大气控制方法相比 ,生物过滤床具有操作简单、运行成本低、无二次污染等特点[5] .目前的生物过滤床主要用于去除低浓度的恶臭气体和ＶＯＣｓ .当气体中的污染物浓度较高或是含多种污染物时 ,往往会使生物过滤床的操作效率降低[6～ 9] .乙酸乙酯 (ＥＡ )和甲苯 (ＴＬ)是常见的两种ＶＯＣｓ,并且这两种污染物同时存在于彩印厂尾气中 ,目前我国对这两种废气一般采用高空排放法 ,污染物未得到治理 .本实…