摘要：γ-聚谷氨酸(γ-polyglutamic acid,γ-PGA)是一种应用于食品、农业、医药等领域的生物聚合物。在不补料发酵γ-PGA过程中,存在因培养基中碳源、氮源不足导致菌体生长发育和γ-PGA合成受限的情况。为实现γ-PGA高产,采用分批补料发酵方式补充菌体生长代谢所需的碳源和氮源,在5 L发酵罐中进行γ-PGA分批补料发酵优化,并在200 L发酵罐进行放大验证。结果表明:当培养基中葡萄糖含量低于5 g/L、氨氮浓度低于0.5 g/L时开始流加补料,持续补料12 h将培养基中葡萄糖浓度维持在5 g/L~15 g/L,氨氮浓度维持在0.5 g/L~1.0 g/L。与不补料发酵相比,这一优化使得菌种指数生长期延长了6 h,生物量(OD_(660))达到了0.62,提升了39.01%,谷氨酸含量降至16 g/L,谷氨酸利用率提升了38.47%,γ-PGA生产强度和产量分别为15.69 g/(L·d)、(47.09±0.82)g/L,均提高了38.45%,为γ-PGA工业化生产提供了技术支撑。

摘要：【目的】贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)SH-1471是一株兼具防控作物土传病害、促进土壤养分转化以及促进作物生长等功能的菌株(保藏编号:CCTCC No.M 2022923,专利号:ZL 202211479280.X)。挖掘其潜在的生物活性并探究其最适发酵条件,是推进该菌株产业化和商业化开发的有效手段之一。【方法】结合形态学、分子生物学、16SrRNA基因和gyrB基因对菌株SH-1471进行分类地位鉴定;利用PCR技术,对菌株抗生素合成基因检测;使用平板对峙试验和发酵液抑菌试验测定菌株抑菌广谱性;并测定其体外产酶、解磷、解钾、固氮及产铁载体能力;以菌株发酵液OD600值和抑菌率为指标,通过设计单因素试验和响应面优化试验,探究菌株的最佳发酵配方和最佳发酵条件;采用室内盆栽试验测定优化前后菌株发酵液对番茄植株的促生效果及其对番茄枯萎病的防治效果。【结果】经鉴定,SH-1471为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis),具有srfA、fenB、ituA、ituD和bymA等抗生素合成基因,对番茄枯萎病菌(Fusarium oxysporum)、烟草赤星病菌(Alternaria alternate)和玉米大斑病菌(Exserohilum turcicum)等8种病原微生物具有良好的拮抗效果;且具有产蛋白酶、纤维素酶、解磷、固氮和分泌铁载体的能力。菌株SH-1471最适培养配方为:蔗糖17.92 g/L、豆粉16.95 g/L、硫酸镁2.88 g/L、酵母膏5.0 g/L;最适发酵条件为pH 7.5、温度33℃、转速220 r/min、发酵时间20-24 h;优化后,抑菌率提升至94.08%,提高15.6%,发酵液OD600提升至3.28,提高36.7%,盆栽防效提升至93.8%;此外,菌株SH-1471可显著提高番茄幼苗的株高、茎围、根长、根重、地上部位鲜重和地上部位干重等农艺性状。【结论】贝莱斯芽孢杆菌SH-1471具有丰富的抗生素合成基因,同时具有产蛋白酶、纤维素酶、解磷、固氮和分泌铁载体等生物活性,对多种病原物具有良好的抑制效果,可显著降低番茄枯萎病的发病率,并对番茄幼苗农艺性状具有显著促进作用,在植物病害生物防治方面以及促进植物生长方面具有广阔的应用前景。

摘要：安装基座的随机振动给物料提升机系统带来不确定性,对此提出一种基于深度神经网络的非线性鲁棒控制策略。首先,采用一种嵌入哈密顿力学先验的深度神经网络(HNN),拟合了系统的动力学模型;然后,以此模型为基础,结合一种隐式Lyapunov(IL)函数,设计了系统的鲁棒镇定控制器。仿真显示,所提出的基于深度哈密顿神经网络结合IL函数控制器(HIL)的控制效果与基于精确模型的控制器IL几乎完全一致;相较传统的基于黑箱神经网络模型的IL控制(BIL)、基于误差模型(IL-E),其收敛时间分别减少了25.9%和32.5%。结果表明,所提出的控制策略能准确表征系统的非线性动力学特征,有效抑制基座振动不确定的影响,实现物料提升机的快速精确鲁棒镇定。

摘要：本研究以普鲁兰多糖、ε-聚赖氨酸盐酸盐、明胶和甘油为原料,通过单因素和正交设计,采用多因素综合评价法,综合考察复合膜的抑菌性、透光度和膜厚等参数,以期获得一种综合性能良好的可食用普鲁兰多糖复合膜。试验结果表明,最佳成膜配方为普鲁兰多糖1.7 g/100 mL、明胶1.5 g/100 mL、甘油0.8 g/100 mL、ε-聚赖氨酸盐酸盐0.15 g/100 mL,该配方条件下制备的可食用膜,在保持膜刚性的同时,不吸潮,黏性适中,易揭膜,具有优良的透光率(88.34%)和抑菌性能,其中对大肠杆菌抑菌圈直径为11.07 mm,金黄色葡萄球菌抑菌圈直径为11.33 mm。

摘要：锅炉补给水中有机物的去除问题一直困扰着电厂化学工作者。采用电絮凝去除补给水中的有机物,并对其动力学过程进行研究,探讨电絮凝过程中板间距(0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0cm)、pH(3、5、7、9、11)和电流密度(5、10、20、50、70、100A·m^(-2))对反应动力学速率常数的影响,通过Box-Behnken设计建立二次数学模型,以给水中代表性有机物腐植酸的去除率为响应值,分析上述3个因素的影响程度;通过对数学模型进行方差分析,优选出最佳方案并进行验证试验,同时对絮凝体进行扫描电镜(scanningelectron microscopy,SEM)分析。结果表明,电絮凝去除腐植酸过程符合一级反应动力学,动力学常数为0.04154min;增大板间距(如2.0cm)、酸性条件(如pH=3)和较大电流密度(如100A·m^(-2))均会增大速率常数;二次数学模型能较好反映电絮凝去除腐植酸过程,相关系数为0.9618;在最佳条件下腐植酸去除率为96.53%。SEM分析表明,电絮凝反应产生疏松的絮凝体吸附了腐植酸,为去除锅炉补给水中的有机物提供了一种新的思路。

摘要：以2007年北京东灵山300株野生北柴胡(Bupleurum chinense)植株形态因子和根资源量实测数据为基础,采用方差分析与模型模拟等方法对3种典型生境下北柴胡根资源量与地上植株形态因子之间关系进行了模拟研究。结果表明:①不同生境类型下,株高和叶片数平均值表现出相同的变化规律,即:林地>灌丛>草甸,而分枝数表现出相反的变化规律;②方差分析结果表明,不同生境类型下植株地上形态特征株高、叶片数和分枝数差异性显著;③所选3种模型对根资源量(Y)与株高(x1),叶片数(x2)和分枝数(x3)之间关系模拟效果排序为,广义可加模型(GAM)>广义线性模型(GLM)>多元线性模型(MLM),最优模拟结果R2可达0.90以上,且分生境模拟结果优于混合模拟结果;④实测值对最优模型检验结果表明,以95%的可靠性估计,GAM模型对北柴胡根资源量的预估精度均在75%以上。

摘要：【背景】植物根际促生菌在促进植物生长、提高植物系统抗性及改善土壤养分状况等方面具有极大的应用潜力。【目的】为微生物菌肥的开发利用提供高效微生物资源。【方法】采用稀释涂布平板法分离烟草根际土壤可培养细菌,利用PVK培养基筛选具强溶无机磷活性的菌株,结合钼锑抗比色法测定菌株溶磷活性;利用Salkowski’s比色液检测菌株产吲哚乙酸(indole acetic acid,IAA)活性;以菌株溶磷量和IAA产量为指标,采用单因素试验设计进行发酵条件优化,以得到菌株溶磷活性和产IAA的最佳发酵方案;基于种子促发芽及幼苗促生长试验验证菌株的促生效果;结合形态学、生理生化和16S rRNA基因序列对菌株进行分类学鉴定。【结果】于烟草根际土壤分离得到127个不同分类的菌株,10个菌株具溶无机磷的能力,其中菌株SH-1464溶磷活性最强,溶磷圈直径为16.11mm,溶磷量为119.22mg/L;Salkowski’s比色结果表明,菌株具有极强的产IAA活性,为39.88μg/mL。单因素试验结果表明,菌株SH-1464溶磷的最佳碳源为10 g/L葡萄糖,最佳氮源为0.5 g/L蛋白胨,最佳无机磷源及其添加量为2.5 g/L磷酸三钙,最佳初始pH值为7.5,温度30℃,转速200 r/min;菌株SH-1464产IAA最佳培养条件为:麦芽糖10 g/L,酵母粉5 g/L,NH4NO310 g/L,氯化钾2.5 g/L,L-色氨酸0.1g/L,pH 6.5,温度30℃,转速180 r/min。基于单因素试验结果进行优化前后菌株溶磷量及IAA产量对比试验可知,优化后菌株的溶磷量为225.9 mg/L,提升84.5%;IAA产量为75.3μg/mL,提升88.8%。促生试验结果表明:菌株SH-1464处理下番茄种子的发芽率提高84.5%,株高提高55.1%,茎围提高32.5%,根长、根重分别提高16.4%和149%,地上部分鲜重和干重分别提高172.2%和203.6%。结合形态学和分子生物学鉴定菌株SH-1464为拟蕈状芽孢杆菌(Bacillus paramycoides,GenBank登录号为ON417365,保藏号为CCTCCM 2022924);此外,菌株还具有产蛋白酶、产纤维素酶、固氮、分泌铁载体的能力。【结论】菌株SH-1464具有强溶无机磷、固氮、分泌IAA、产蛋白酶、产纤维素酶及分泌铁载体等能力,可显著提高番茄种子的发芽率,对番茄幼苗株高、茎围、根长、根重、地上部分鲜重和干重等农艺性状具有显著促进作用,可作为高效微生物资源在微生物菌剂的开发利用等方面展现广泛应用前景。

摘要：研制了一款以曲酸、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)、椰油酰胺丙基甜菜碱(CAB-35)和月桂基葡糖苷(APG)为原料的洗手液。以洗手液性能和抑菌效果为指标,通过单因素实验和正交实验优化筛选出曲酸洗手液配方。结果表明:优化后的曲酸洗手液配方为AES 6%,CAB-356%,APG 9%,EDTA-2Na 0.1%,甘油1.0%,曲酸1.25%,氯化钠1.5%,pH 6,该配方经性能测定发泡力为109.55 mm,总活性物含量为12.33%,黏度为4266.7 mPa·s,具有抑菌作用。

摘要：探讨了白色链霉菌产ε-聚赖氨酸补料分批发酵工艺中,p H调控方式、碳源、氮源、转速调控方式对ε-聚赖氨酸菌体生长和产物合成的影响。结果表明:通过在发酵中后期控制搅拌转速400r/min,葡萄糖初始浓度为50g/L,氨水流加控制p H为4,流加补料培养基中硫酸铵浓度控制为6%的工艺条件下,可获得ε-聚赖氨酸产量20.6g/L,生物量24.4g/L,分别比优化前提高了155%和37.2%。