培养基对小球藻Chlorella sp.KM-201305生长及产油的影响

研究了SE、BG11、BG11-N、BBM 4种培养基对小球藻Chlorella sp.KM-201305的生长、油脂积累的影响。结果发现,BG11-N培养基更有利于小球藻的快速生长,SE培养基更有利于小球藻对油脂的积累。培养10 d后,Chlorella sp.KM-201305在SE、BG11、BG11-N、BBM 4种培养基中的生物量分别为0.542 g·L~(-1)、0.641 g·L~(-1)、0.701 g·L~(-1)和0.534 g·L~(-1),BG11-N培养基中小球藻生物量最高;Chlorella sp.KM-201305在SE、BG11、BG11-N、BBM 4种培养基中的油脂含量分别为26.73%、24.97%、24.04%、25.44%,SE培养基中小球藻的油脂含量最高。不同的培养基对小球藻Chlorella sp.KM-201305的生长及产油都有显著影响,利于小球藻产油的条件会抑制小球藻的生长。     

麦秸秆的氢氧化钙预处理及酶解试验研究

采用氢氧化钙对麦秸秆进行预处理,以酶解还原糖得率为目的,分别优化预处理及酶解条件。结果表明,氢氧化钙预处理麦秸秆的最佳条件是:Ca(OH)2添加量为0.06g/g(对秸秆),固液比为1:10,在120℃下反应时间为2h;最佳酶解条件是:温度50℃,pH4.8,纤维素酶17FPU/g(对秸秆),木聚糖酶160IU/g,在添加0.15g/g(对秸秆)Tween80条件下,酶解液中还原糖质量浓度为62.32g/L,酶解还原糖得率达85.23%。     

超声波、牛血清蛋白和吐温试剂辅助玉米秸秆酶水解

研究了超声波、牛血清蛋白(BSA)、表面活性剂Tween20和Tween80作为辅助手段对玉米秸秆酶水解过程的影响。结果显示:虽然三者作用机理不同,但是均能够提高酶水解得糖率。未加辅助方法时酶解48h后的得糖率为26.2%;经30W、10min超声波辐射辅助的酶解得糖率上升为35.7%;添加0.5g/LBSA时的酶解得糖率提高到32.8%;而加入1%的Tween20和Tween80后酶解得糖率分别增加到35.2%和35.9%。     

基于细胞元素的二形栅藻廉价培养基的改进

根据微藻细胞营养元素含量对BG11培养基重新设计,改良培养基中主要营养盐浓度为（mg/L）:KH₂PO₄ 32,MgSO₄·7H₂O 32,（NH₄）₂SO₄ 22.4,CaCl₂·7H₂O 8,FeSO₄ 2.6.培养实验结果显示,改良培养基和BG11培养基中二形栅藻的初始生长状态几乎相同,最终油脂产量分别为0.407和0.403 g/L,改良培养基的培养成本为BG11培养基的33%⁵0%.     

小球藻对海水冲厕污水的净化作用及其产油性能研究

以海水冲厕污水作为培养液培养小球藻(Chlorella vulgaris),研究了小球藻的生长及其对海水冲厕污水中氮、磷和有机物的净化作用,并对小球藻细胞总脂含量和脂肪酸组成进行了分析。结果表明:小球藻在以海水冲厕污水作为培养液时,其生长速率和生物量与在BG11培养液中生长时相比明显较低;小球藻能够有效吸收海水冲厕污水中的氮、磷,12d时对氨氮和总磷的去除率分别达到87.9%和98.2%;采用海水冲厕污水培养出的小球藻细胞总脂含量达到33.03%,其脂肪酸组成与采用BG11培养的相比略有变化,总体以C16和C18为主,符合作为生物柴油生产原料的要求。     

离子及表面活性剂对甜高粱秆渣酶解的影响

为了提高纤维素酶水解经高温液态水处理后的甜高粱秆渣的效率,探讨了多种阴离子、阳离子以及吐温80(Tween 80)对纤维素酶活力的影响,并初步探讨了Tween 80影响甜高粱秆渣酶解的机制。酶激活试验表明,Br^-、I^-、NO₃^-、Ca²⁺、Mg²⁺和Co²⁺对纤维素酶有激活作用,但对甜高粱秆渣的水解效率提高不明显。添加Tween 80发现,随着浓度的增加,它对纤维素酶的抑制作用增强,而Tween 80添加量为0.175 ml·(g甜高粱秆渣)^-1时,甜高粱秆渣的酶解效率由16.6%提高到37.9%。吸附试验表明,甜高粱秆渣对纤维素酶和Tween 80的吸附达到一定限度后不再上升,Tween 80能显著降低甜高粱秆渣对纤维素酶的吸附。红外光谱分析发现,木质素对Tween 80的吸附要强于它对纤维素酶的吸附。     

乳酸发酵法精制无患子皂素水提液的研究

以无患子果皮皂素水提液作为底物,经过纤维二糖酶、甘露聚糖酶和果胶酶糖化,将皂素水提液中的纤维二糖降解为葡萄糖,再进行乳酸发酵,得到无患子皂素和乳酸的复合溶液。糖化过程中,纤维二糖经过酶解质量浓度由46.37 g.L-1下降到0 g.L-1,果胶酶的加入可提升糖的转化率。在发酵过程中,未添加发酵培养基时,乳酸菌可利用皂素水解液中的糖来自身发酵,乳酸产率为69.92%;在添加无机盐培养基时,乳酸产率为76.66%;添加酵母膏培养基发酵时,葡萄糖和甘露糖完全消耗,乳酸产率为88.42%。在糖化和发酵的过程中,无患子皂素溶液的表面张力在一定范围内有小幅度波动,总体保持稳定。     

醋糟酶解液的制备及其发酵生产枯草芽孢杆菌TS-02

采用水热处理技术对醋糟进行预处理,优化了醋糟的纤维素酶酶解条件,制得葡萄糖浓度27.00 g/L的醋糟酶解液. 以醋糟酶解液为基础培养基替代培养基中的葡萄糖,发酵生产枯草芽孢杆菌TS-02活菌制剂. 结果表明,在醋糟酶解液培养基中摇瓶发酵44 h时活菌数活菌数最高达4.64×1010个/mL, 7 L发酵罐中发酵周期为22 h,活菌数达6.16×1010个/mL,芽孢率达80%以上.     

异养小球藻产总脂肪酸的培养基优化

研究了异养小球藻(Chlorella protothecoides)分批培养基中葡萄糖和硝酸盐浓度对生物量、总脂和总脂肪酸产量的影响.结果表明,当细胞在含有40 g·L-1葡萄糖和0.1 mol·L-1 NaNO3的异养培养基中生长时,总脂和总脂肪酸的产量可分别达到最高值为3.83 g·L-1和1.64 g·L-1,同时C18脂肪酸占总脂肪酸的比例超过69%,总脂肪酸占总脂的比例也高达42.63%,总脂含量约为24.3%.通过优化异养小球藻培养基中的葡萄糖和硝酸盐浓度,能够获得高产总脂肪酸,进而生产生物柴油.     

热处理法提取微藻胞外聚合物的条件

以小球藻和斜生栅藻为研究对象,考察了水浴加热提取法对微藻EPS提取的适用性及最适条件,重点考察了水浴温度和水浴时间对提取过程的影响。小球藻及斜生栅藻在BG11培养基中生物量增长曲线符合Logistic增长模型。随着水浴温度的升高,多糖、蛋白质及DNA的含量均有所升高,80℃下提取胞外聚合物效果最好。随着加热时间的延长,多糖、蛋白质的含量随之增加。综合考虑试验效率,最适水浴时间为30 min。最优提取条件下(水浴温度为80℃,加热时间为30 min),小球藻EPS中多糖、蛋白质、DNA的相对含量分别为35.03、4.50 mg/g和0.99 mg/g;斜生栅藻EPS中多糖、蛋白质、DNA的相对含量分别为24.56、5.74 mg/g和0.85 mg/g。     

硫铝酸钙的氧化铝溶出性能

使用分析纯CaCO₃、Al₂O₃与CaSO₄·2H₂O配料,在1375℃、保温2 h的条件下合成了纯物相硫铝酸钙3CaO·3Al₂O₃·CaSO₄（C₄A₃S）,对其物相组成和微观形貌进行了表征。并探究了碳碱浓度、苛碱浓度、溶出温度、溶出时间、粒度等因素对C₄A₃S氧化铝溶出性能的影响。结果表明：C₄A₃S的氧化铝溶出性能随着碳碱与苛碱浓度的增加先提高,之后趋于稳定。粒度越小,溶出率越高。与七铝酸十二钙12CaO·7Al₂O₃（C₁₂A₇）相比,C₄A₃S的孔洞状结构使其氧化铝更易溶出,在10 min时氧化铝溶出率即达到98%以上,且溶出所需的碳碱浓度与溶出温度均低于C₁₂A₇。在最佳条件：碳碱80 g·L^-1、苛碱10 g·L^-1、溶出温度80℃、溶出时间10 min下,C₄A₃S的氧化铝溶出率为98.76%。     

基于高盐条件下的Bacillus circulans WZ-12 CCTCC M 207006好氧降解氯化碳氢化合物(英文)

A novel saline-tolerant bacterium Bacillus circulans WZ-12 was evaluated for its potential to degrade four chlorinated hydrocarbons under saline conditions.CH2Cl2 was effectively degraded by Bacillus circulans WZ-12 cells in the medium containing NaCl concentrations ranging from 5 g·L-1 to 10 g·L-1,and the maximum degradation efficiency(85%) was achieved at NaCl concentration of 10 g·L-1.Similarly,Bacillus circulans WZ-12 was able to degrade CH2 BrCl,C2H4Cl2,and C2H2Cl2 in the presence of 10 g NaCl per liter within 24 h.Cells of Bacillus circulans WZ-12 grown in minimal salt medium contained low levels of glycine betaine(GB),but GB levels were 3-to 5-fold higher in cells grown in media with high salt.Kinetic analysis revealed that biodegradation of the four chlorinated hydrocarbons was concentration dependent and a linear inverse correlation(R 2-0.85-0.94) was observed between the rate of biodegradation(V) and salt concentration from 5 g·L-1 to 60 g·L-1.The growing cells(in minimal salt medium) degraded approximately 50% of the CH2Cl2 within 24 h,whereas the resting cells(in physiological saline) degraded only 25% of the CH2Cl2 within 24 h and were inactive after 36 h cultivation.Biodegradation could be repeatedly performed for more than 192 h with more than 50% removal efficiency.Bacillus circulans WZ-12 grows well in an aqueous/oil system,hence,it is effective for the treatment of industrial effluents that contain chlorinated hydrocarbons with high salt concentrations.     

Aerobic Biodegradation of Chlorinated Hydrocarbons by Bacillus circulans WZ-12 CCTCC M 207006 under Saline Conditions

A novel saline-tolerant bacterium Bacillus circulans WZ-12 was evaluated for its potential to degrade four chlorinated hydrocarbons under saline conditions. CH₂Cl₂ was effectively degraded by Bacillus circulans WZ-12 cells in the medium containing NaCl concentrations ranging from 5 g·L^-1 to 10 g·L^-1, and the maximum degradation efficiency (85%) was achieved at NaCl concentration of 10 g·L^-1. Similarly, Bacillus circulans WZ-12 was able to degrade CH₂BrCl, C₂H₄Cl₂, and C₂H₂Cl₂ in the presence of 10 g NaCl per liter within 24 h. Cells of Bacillus circulans WZ-12 grown in minimal salt medium contained low levels of glycine betaine (GB), but GB levels were 3- to 5-fold higher in cells grown in media with high salt. Kinetic analysis revealed that biodegradation of the four chlorinated hydrocarbons was concentration dependent and a linear inverse correlation (R² 0.85-0.94) was observed between the rate of biodegradation (V) and salt concentration from 5 g·L^-1 to 60 g·L^-1. The growing cells (in minimal salt medium) degraded approximately 50% of the CH₂Cl₂ within 24 h, whereas the resting cells (in physiological saline) degraded only 25% of the CH₂Cl₂ within 24 h and were inactive after 36 h cultivation. Biodegradation could be repeatedly performed for more than 192 h with more than 50% removal efficiency. Bacillus circulans WZ-12 grows well in an aqueous/oil system, hence, it is effective for the treatment of industrial effluents that contain chlorinated hydrocarbons with high salt concentrations.     

C_3N_4-BiVO_4复合光催化剂可见光催化降解甲基橙

采用水热合成法制备C_3N_4-BiVO_4复合光催化剂,以甲基橙为目标污染物,研究催化剂用量、甲基橙溶液初始浓度和pH值、NaCl用量对甲基橙脱色率的影响,并通过C_3N_4-BiVO_4复合光催化剂的循环使用实验,考察其重复使用性能。结果表明,在甲基橙初始浓度20 mg·L~(-1)、复合光催化剂用量3.0 g·L~(-1)及弱酸性条件下,光照反应6 h,目标污染物甲基橙脱色率达98.81%,溶液中的NaCl对催化剂降解甲基橙有抑制作用。催化剂重复使用5次后,溶液脱色率约80%,表明催化剂性能较稳定,可重复使用。     

Three-stage fermentation and kinetic modeling of bioflocculant by Corynebacterium glutamicum

Fermentation of bioflocculant with Corynebacterium glutamicum was studied by way of kinetic modeling. Lorentzian modified Logistic model, time-corrected Luedeking–Piret and Luedeking–Piret type models ...     

三段式谷氨酸棒杆菌发酵生产生物絮凝剂的过程及动力学模拟(英文)

Fermentation of bioflocculant with Corynebacterium glutamicum was studied by way of kinetic modeling. Lorentzian modified Logistic model, time-corrected Luedeking–Piret and Luedeking–Piret type models were pro-posed and applied to describe the cell growth, bioflocculant synthesis and consumption of substrates, with the correlation of initial biomass concentration and initial glucose concentration, respectively. The results showed that these models could well characterize the batch culture process of C. glutamicum at various initial glucose con-centrations from 10.0 to 17.5 g·L?1. The initial biomass concentration could shorten the lag time of cel growth, while the maximum biomass concentration was achieved only at the optimal initial glucose concentration of 16.22 g·L?1. A novel three-stage fed-batch strategy for bioflocculant production was developed based on the model prediction, in which the lag phase, quick biomass growth and bioflocculant production stages were sequentially proceeded with the adjustment of glucose concentration and dissolved oxygen. Biomass of 2.23 g·L?1 was obtained and bioflocculant concentration was enhanced to 176.32 mg·L?1, 18.62% and 403.63%higher than those in the batch process, respectively, indicating an efficient fed-batch culture strategy for bioflocculant production.     

无氟无铵铝合金表面预处理新工艺

针对铝合金表面预处理过程存在污染严重、水耗高等问题,研究开发无氟无铵铝合金表面预处理新工艺。考察了碱性药剂配方组成及浓度、温度和时间对铝耗和铝合金表面形貌的影响,并通过正交实验确定了新工艺的优化方案。研究结果表明,经过“预处理-中和”两个步骤,铝合金表面平整、起砂细腻,铝耗仅为 2.0%。新工艺起砂效果优于传统碱蚀工艺,与传统酸蚀工艺细腻砂面相近。新工艺铝耗比传统碱蚀工艺降低约71%,与传统酸蚀工艺相近。新工艺操作时间比传统碱蚀工艺和酸蚀工艺分别缩短了23%和31%。最佳药剂配方为Na₂CO₃（80 g·L^-1）, NaOH（8 g·L^-1）,Na₂SO₄（25 g·L^-1）, Na₃PO₄（20 g·L^-1）, SDS（0.6 g·L^-1）, 甘油（5 g·L^-1）。 最佳操作条件为55℃和10 min。新工艺不仅从工艺源头消除了氟和氨氮污染,还实现了除油-起砂-去机械纹等多功能一体化集成。具有低污染、低铝耗、低水耗、短流程、高效率等优点,兼具环境友好和资源节约等优势。     

Tween 80强化-活化过硫酸钠氧化修复多环芳烃污染土壤

考察了在典型非离子表面活性剂Tween 80辅助增溶作用下,活化过硫酸钠（SPS）对多环芳烃（PAHs）污染土壤的氧化修复性能。研究结果表明,室温下10%（20 g·L^-1）的Tween 80对PAHs的平均洗脱效率达到37.8%,连续淋洗样品4次,PAHs平均解吸率可达89.5%以上。当使用柠檬酸（CA）络合硫酸亚铁为活化剂时,在84 mmol·L^-1 SPS浓度条件下,将反应Fe （Ⅱ）浓度由0.84 mmol·L^-1增加至4.2 mmol·L^-1,PAHs的平均去除率可从64.3%提高至73.5%。但当Fe （Ⅱ）浓度继续增大时,PAHs的去除率反而降低。固定SPS与Fe （Ⅱ）摩尔比为20：1,当SPS浓度持续增加至168 mmol·L^-1时,总PAHs的平均去除率可提高到86.1%,之后SPS浓度对PAHs的去除率无显著影响。在活化SPS体系中添加0.25%的Tween 80后,与不加Tween 80的反应系统相比,PAHs平均去除率提高约14%。最终优化结果显示,在0.25% Tween80,42 mmol·L^-1 SPS,2.1 mmol·L^-1 Fe （Ⅱ）浓度条件下,受污染土壤中PAHs平均去除率可达到90.0%。因此,Tween 80强化过硫酸钠可作为PAHs污染场地氧化修复的有效手段。     

氧化还原电位控制的自絮凝酵母自动重复批次发酵

引言随着石油资源的日益减少和环境污染的逐渐加剧,使用可再生的清洁能源已经是世界各国的共识。在众多形式的非矿物质能源中,基于生物质的燃料乙醇已得到了广泛的应用[1]。但是,由于生产成本较高,各国的燃料乙醇生产大都依靠着政策扶植和税收优惠[2]。因此,看似十分"成熟"的乙醇生产产业,仍然需要进一步开发降低成本的创新技术[3]。近些年来,通过基因工程手段改造菌种[4]、     

发酵粗甘油产乳酸的戊糖乳杆菌代谢进化

以生物柴油产业的副产物粗甘油为底物,可降低乳酸发酵的生产成本。但是,粗甘油发酵生产乳酸存在菌体生长缓慢、菌浓较低、产酸速率和终产物浓度偏低等问题。以实验室筛选的一株戊糖乳杆菌 (Lactobacillus pentosus R3-8)为出发菌株进行代谢进化。通过在培养基中添加高浓度的粗甘油和乳酸,分别进行菌株耐底物和产物抑制的代谢进化。用粗甘油驯化的第60代菌株,可耐受130 g·L^-1的粗甘油,与出发菌株相比,生长速率提高, 且生物量是原始菌株的1.23倍。用乳酸驯化的第50代菌株可耐受20 g·L^-1的乳酸,生物量比初始菌株提升了18%。驯化菌株的5 L发酵罐分批发酵结果显示,以粗甘油驯化至 60 代的菌株的批次发酵水平相对较好,乳酸产量、甘油转化率以及生产强度分别为 45.0 g·L^-1、0.989 g·g^-1和 0.47 g·L^-1·h^-1。以粗甘油驯化至 60 代的菌株进行补料分批发酵,乳酸终浓度为83.8 g·L^-1,比分批发酵提高了近1倍。