摘要：2013年9月29日，有机废弃资源生物转化北京市工程研究中心（以下简称“中心”）启动大会在北京召开。参加本次会议的有“中心”依托单位北京嘉博文生物科技有限公司总裁兼“中心”主任于家伊女士；组建单位农业部规划设计研究院朱明院长，中国腐植酸工业协会曾宪成理事长，

摘要：二氧化碳(carbon dioxide,CO_(2))资源化利用是全球可持续发展面临的巨大挑战。自然界生物固碳绿色环保,但能效低、速度慢,难以满足工业生产需求;物理化学固碳效率高,但能耗高、产品单一,如何结合生物、物理与化学技术优势,以二氧化碳为原料进行生物转化利用是当前迫切需要解决的科技难题。本文结合中国科学院天津工业生物技术研究所建所10年来的发展,综述了人工固碳元件、途径与系统的设计与构建等前沿基础领域取得的重要进展,特别是首次实现二氧化碳人工合成淀粉,并对建立二氧化碳人工生物转化技术体系进行了展望。相关进展与展望为助力实现“碳达峰、碳中和”目标提供了新思路。

摘要：人参为我国传统的食药同源资源,但由于潜在的催吐等副作用,在人参炮制过程中需要做去芦处理,导致大量的人参芦头被丢弃,造成了严重的资源浪费,如何减少浪费、提高人参的综合应用需要进行相应研究。该研究建立了基于超高液相色谱法的人参皂苷检测方法,通过对13种人参皂苷单体进行测试,验证了该检测方法的准确性与可靠性。采用生物转化的方法,从6株候选菌株中筛选出转化人参皂苷Rd产量最高的菌株Bacillus subtilisLM 4-2,推测人参皂苷Rd经由Rc水解途径转化而来,进一步通过单因素试验与响应面试验设计,确定了菌株LM 4-2的最佳发酵条件为发酵时间20 d,温度30℃,料液比1∶4.3(g∶mL),接种量7.5%,该优化条件下Rd产量为(6.375±0.006)mg/g。同时,研究还对人参芦头发酵提取物的抗氧化性和抑菌效果进行了测定,抗氧化性试验发现DPPH自由基的清除率随着提取物浓度的增加而增加,提取物质量浓度为50 mg/mL时,DPPH自由基的清除率为82.55%;抑菌试验结果表明,在提取物质量浓度达到1.0 mg/mL时,对测试菌株金黄色葡萄球菌,枯草芽孢杆菌和大肠杆菌均能产生抑制作用,发酵液对3种测试菌株的最低抑制浓度分别为1.0、0.75和1.0 mg/mL。这些研究为通过菌株LM 4-2发酵人参芦头转化人参皂苷Rd、提高人参芦头的应用价值提供了参考。

摘要：蟾蜍二烯酸内酯类化合物是名贵中药蟾酥的主要活性成分,具有显著的抗肿瘤、强心、镇痛和抗炎等药理活性。目前,蟾蜍二烯酸内酯成分的主要来源方法是从蟾蜍类药材中直接提取,但此方法成本高、收益低,且药用资源十分短缺,相关新药开发与应用研究严重受阻。近年来,中药活性成分的生物合成在中药资源保护方面发挥起越来越重要的作用。基于合成生物学原理,设计和改造微生物菌株发酵生产天然产物的方法已被广泛使用。该方法的应用需要建立在目标产物生物合成途径完全解析的基础之上。基于此,总结近年来蟾蜍二烯酸内酯的生物转化以及生物合成途径解析方面的研究进展,并进一步推测蟾蜍二烯酸内酯类的生物合成途径,并进一步展望与其相关的生物合成发展方向。

摘要：采用响应面分析法对影响粘红酵母细胞固定化的4个主要因素——单体浓度、交联剂浓度、包埋量、包埋时间进行了优化.首先用Plackett-Burman法设计实验对以上4个影响因素进行了评价,并筛选出显著影响因素——单体浓度和包埋量;第2步用最陡爬坡实验逼近以上两因素最优水平;最后由中心复合实验及响应面分析确定主要影响因素的最佳条件.固定化粘红酵母细胞的最优包埋条件为:单体浓度16.7%,包埋量43%,交联剂浓度2.0%,包埋时间45min.在此条件下得到的固定化细胞与游离细胞相比,酶活保留率可达63%,较优化前提高了31%.实验室制备试验中L-苯丙氨酸(L-Phe)积累浓度可达53.3g/L,与该菌株的中试游离整细胞一次批式转化产L-Phe浓度30g/L比较,产率提高了1.8倍.

摘要：二氧化碳减量化与转化是当前业界关注及着手解决的重要问题,将二氧化碳作为资源转化为甲烷,有利于环境与社会的可持续发展。本文在分析二氧化碳转化为甲烷技术的基础上,重点介绍了国内外二氧化碳生物转化的研究与进展;总结了二氧化碳生物转化途径及其影响因素,分析了氢营养型、甲基营养型生物转化甲烷机理和生物转化能量来源;探讨了不同产甲烷菌微生物电合成产甲烷和氢气研究进展,总结了微生物电合成法、光合作用法和厌氧消化法等二氧化碳生物转化技术在反应器设计、电极材料选择、工艺条件优化及试验结果评估等方面取得的进展及存在的问题。重点就微生物电合成法的未来研究提出了增强微生物活性、提升氢气利用率、加快高效电极开发、提高能量效率、加强工业废气试验研究和强化光能转化等研究重点和发展方向,同时加强计算机模拟等交叉学科协同创新是促进二氧化碳生物转化技术进步的新方向。

摘要：生物转化技术是有机固废转化为高价值产品的重要途径。介绍了有机固废生物转化过程中的生物激励素及其在农业上的价值。腐殖酸类物质、微生物菌剂及提取物、蛋白质水解物、大量和微量元素是有机固废生物转化过程中的主要生物激励素,可以作为肥料和农药的补充或部分替代,提高作物产量和品质,增强植物对环境胁迫的抗逆性。此外,还讨论了有机固废生物转化过程中生物激励素合成转化及其作用机理的复杂性,以及存在的知识空白、挑战和机遇,需要建立更完善的理论研究基础,以促进有机固废生物转化技术在未来农业领域的应用。

摘要：在已有的雄烯二酮(AD)微生物转化法单因素试验最适条件基础上,采用均匀试验设计在多项影响植物甾醇转化制备AD的因素中,有效筛选出主效因素:底物浓度、植物油、废糖蜜。再利用响应面分析法(RSM)对以上3个显著因子的最佳水平范围进行研究,并建立响应面及等高曲线图,比较分析了各主要因子间交互规律。通过对二次多项回归方程求解,得到生物转化法最适条件为废糖蜜58.49mL/L、葵花油211.63mL/L、甾醇6.01g/L,结合均匀试验最适条件:硝酸氨3.2g/L、磷酸二氢氨0.8g/L、氯化汞0.055g/L进行生物转化实验,得到AD产量达到2.55g/L,且重复性实验结果较好。

摘要：为有效利用地方企业的金银花蒸馏剩余物,利用加工金银花露后的蒸馏残液为基质,并以绿原酸增量为评价指标,分别考察发酵温度、发酵时间、接种量、转速等因素对优选菌株转化绿原酸的影响,采用正交设计优化工艺条件。结果表明,优势菌株为枯草芽孢杆菌,其转化金银花蒸馏残液中绿原酸的最佳工艺为:发酵温度25℃,发酵时间8h,接种量1.44×10^7CFU/mL,转速150r/min。在该条件下,金银花蒸馏残液中绿原酸增量为(193.03±47.60)μg/mL。该工艺简单有效,可用于工业化生产,从而为金银花蒸馏剩余物的资源化利用提供了实验依据。

摘要：为有效利用地方企业的金银花蒸馏剩余物,利用加工金银花露后的蒸馏残液为基质,以黑曲霉(Aspergillus niger)为优选转化总黄酮菌株,以总黄酮增量为评价指标,分别考察发酵时间、接种量、发酵温度、转速等因素对黑曲霉生物转化总黄酮的影响,并利用正交设计优化其转化条件。结果表明,黑曲霉生物转化金银花蒸馏残液中总黄酮的最佳工艺为发酵时间10 h,接种量0.92×106 CFU/mL,发酵温度30℃,转速200 r/min。在该优化条件下,金银花蒸馏残液中总黄酮增量可达2.54 g/L。该工艺简单有效,具有工业化应用前景,从而为金银花蒸馏剩余物的资源化利用提供实验依据。