基于遗传算法的高耸结构环形TLD满意优化设计

针对高耸结构环形TLD的多目标优化设计开展研究。首先,建立了高耸结构环形TLD控制的动力学模型,并编制了其求解程序。随后,提出了采用Sigmoid函数作为独立满意度函数,并通过线性加权建立了复合满意度函数。进而,基于遗传算法(Genetic Algorithm, GA),选取环形TLD的几何参数作为设计变量,结构响应和阻尼器行程的复合满意度作为优化目标,建立了高耸结构环形TLD控制的满意优化设计方法。最后,针对某自立式钢烟囱,编制程序开展了其在风荷载作用下环形TLD减振的优化设计。研究表明,该方法能够快速有效地得到一组满足工程需要且较为经济的设计参数,同时该方法对权重系数的敏感度较低,降低了多目标优化设计时权重系数选择的难度。     

生物素对L-缬氨酸发酵的影响

为研究生物素添加量对谷氨酸棒状杆菌（Corynebacterium glutamate）发酵生产L-缬氨酸的影响,以谷氨酸棒状杆菌XV0505（Leu－＋Ile－＋2-TAr＋α-ABr＋SGr）为供试菌株,考察不同生物素添加量条件下菌体量、耗糖、产酸以及副产物L-丙氨酸的情况,确定了生物素最适添加量为50 μg/L;利用膜偶联透析发酵方式有效解除了发酵生产过程中产生的反馈抑制现象,降低了副产物的产量,提高了L-缬氨酸的转化率及产量。与原单批次发酵的工艺相比,新工艺的最终L-缬氨酸总量达到106.1 g/L,产量提高了47.4%,糖酸转化率提高到34.5%。     

增强磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶活性对于谷氨酸棒状杆菌积累α-酮戊二酸的影响

α-酮戊二酸（α-ketoglutarate,α-KG）作为一种二元短链羧酸,是谷氨酸、琥珀酸等化合物的重要前体,在转氨基等反应中也起着重要作用。磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶是谷氨酸棒杆菌中催化合成TCA循环中重要代谢物草酰乙酸的关键酶,本文以谷氨酸棒状杆菌GDK-10为出发菌株,通过同源重组技术对磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶编码基因pepc进行以下改造：将GDK-10的Ppepc启动子替换为强启动子Ptuf,获得菌株GDK-11;构建pepc双拷贝菌株GDK-12;对GDK-10基因组pepc进行定点突变(N917G),获得菌株GDK-13。实时荧光定量PCR检测表明,菌株GDK-11和GDK-12的pepc表达量是GDK-10的47.05倍和2.03倍。发酵结果表明,菌株GDK-11和GDK-12的产酸量相对于出发菌株分别下降45.50%和13.90%,但GDK-12的单位菌体产量较GDK-10提高38.59%。菌株GDK-13产酸量无明显变化,但其单位菌体产量和糖酸转化率分别提高21.14%和8.97%。可见,适量过量表达pepc和将GDK-10基因组pepc替换为解除天冬氨酸反馈抑制的pepc (N917G)均可提高α-KG的单位菌体产量且后者可显著提高糖酸转化率。本研究结果可对α-KG的基因工程改造奠定基础。     

甜菜碱对谷氨酸温度敏感突变株发酵的影响

考察了甜菜碱添加对温敏菌发酵谷氨酸产酸的影响。以谷氨酸温度敏感突变株CN1021为供试菌株,采用10L发酵罐发酵培养。结果表明,在发酵6h添加1.5g/L甜菜碱发酵产酸达172.9g/L,谷氨酸产量比未添加甜菜碱的对照样提高了10.9g/L。     

谷氨酸棒杆菌苏氨酸脱水酶基因序列分析

以L-异亮氨酸生产菌的基因组DNA为模板,利用PCR技术扩增出苏氨酸脱水酶（threo-ninedehydratase）的编码基因ilvA,核酸序列分析结果表明,该片段全长1311bp,包含一个ORF,编码436个氨基酸,分子量约为46kD。与谷氨酸棒杆菌模式菌ATCC13032的ilvA基因序列相似性为99.9%,存在5个碱基差异,其中第1147位碱基突变（T→G）导致了编码氨基酸的变化（F→V）,结构分析表明,该突变位于苏氨酸脱水酶的调节区,该突变对酶结构及活性的影响仍需进行深入研究。     

谷氨酸清洁发酵工艺研究

为了解决谷氨酸发酵培养基中色素、杂质多所引起的发酵过程稳定性差、产酸低等问题,该研究采用生物氮素对发酵培养基中的主要氮源（玉米浆和豆粕水解液）进行替代,并通过单因素试验和正交试验对清洁发酵培养基中的关键因素生物氮素、生物素、VB1和甲硫氨酸的添加量进行优化,进而获得谷氨酸清洁发酵培养基,进行谷氨酸的清洁发酵工艺研究。结果表明,清洁发酵培养基中关键成分的最佳添加量为生物氮素2.0 g/L、生物素7 μg/L、VB1 10 mg/L、甲硫氨酸0.6 g/L。在最优工艺条件下,清洁发酵菌液OD600 nm值为84.2,谷氨酸产量为171 g/L,糖酸转化率为68.5%,分别较对照提高16.14%、12.50%、4.74%,发酵上清液透光率由0.9%提高至31%,说明清洁发酵培养基能够较好地提升谷氨酸发酵性能。     

大跨空间网架结构采用消能减震技术的研究

针对网架结构特点,提出采用粘滞流体阻尼器作为冗余杆件和粘弹性阻尼器替换原杆件两种方法对网架结构进行消能减震。以一正放四角锥网架为模型,对其采用消能减震技术前后结构地震响应进行对比结果表明,上述两种方法均可以有效减小网架结构的地震响应。同时,对阻尼器布置位置变化对减震效果的影响进行分析比较。     

B族维生素对枯草芽孢杆菌发酵生产腺苷的影响

为了进一步提高发酵法生产腺苷的效率,该研究以枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）XGL为供试菌株,通过单因素试验及正交试验探究VB1、VB3、VB5、VB7、VB12几种关键B族维生素对菌体生长及菌体产苷能力的影响。结果表明,VB1、VB3、VB5、VB7、VB12的最佳添加量分别为6.0 mg/L、5.2 mg/L、6.0 mg/L、2.4 mg/L、5.6 mg/L。此时的菌体生物量（OD600 nm值）、腺苷产量和糖苷转化率分别为74.84、53.66 g/L、33.10%,较原始培养基分别增长了8.00%、19.35%和12.59%,说明B族维生素的这种复合添加量能够较好的提高腺苷的发酵生产能力,为枯草芽孢杆菌发酵法生产核苷类物质的培养基改良提供了一定的依据。     

响应面法优化L-组氨酸发酵培养基

采用响应面OKSM）对L-组氨酸发酵培养基成分葡萄糖、硫酸铵、玉米浆进行优化。采用多元二次回归方程拟合3种因素与组氨酸产量的函数关系，并得到了最适发酵培养基。在优化培养条件下，组氨酸的产量由18．13g．／L提高到20．28g／L，产量提高了11．86％。     

稀土元素对L-酪氨酸发酵的影响研究

目前工业上主要采取微生物发酵法生产L-酪氨酸，此工艺存在生产周期长、糖酸转化率低等问题。因此，该研究以发酵过程中菌体量、L-酪氨酸产量、糖酸转换率以及耗糖速率为指标，通过单因素实验和正交实验探究La³⁺、Ce³⁺、Nd³⁺对L-酪氨酸发酵的影响并最终确定了稀土元素的添加组合，提高了菌体的活力，缩短了延滞期，延长了产酸高峰期。实验结果表明，向L-酪氨酸发酵培养基中添加80 mg/L La³⁺、2 mg/L Ce³⁺、0.3 mg/L Nd³⁺对发酵有利。发酵耗时35 h,缩短了2.2%;最高菌体量达到80.3,提升了10.8%;产酸量达到55.7 g/L,提升了9.7%;糖酸转化率为23.4%,提升了6.4%。验证了添加稀土元素的可行性，为L-酪氨酸大规模工业化生产提供了依据。