摘要：壳聚糖酶是一类对壳聚糖具有较高催化活性而几乎不水解几丁质的糖苷水解酶,其可将高分子量的壳聚糖转化为低分子量的功能性壳寡糖。近年来,对壳聚糖酶的相关研究取得了显著进展,因此,本文对其生化性质、晶体结构、催化机制和蛋白质工程改造进行总结和探讨,并对酶法制备壳寡糖纯品进行展望,这将加深研究者对壳聚糖酶作用机制的认识,推动壳聚糖酶的工业应用。

摘要：以积累总蛋白为目标,评估40个芜萍株系的干物质积累速率、蛋白质含量和蛋白质积累速率,筛选出1株最优株系D0039开展进一步系统研究.在单因素试验的基础上,采用中心组合试验设计(Central Composite Design,CCD)响应面法对D0039的培养条件进行优化.根据实验模型预测最优的条件组合为尿素氮(NH_(2)^(+)-N)浓度90 mg/L、光照强度150μmol m^(-2)s^(-1)、覆盖率150%,该条件下的干物质积累速率为9.72 g m^(-2)d^(-1),蛋白含量为46.96%,蛋白积累速率为7.53 g m^(-2)d^(-1).对预测条件进行实验验证,结果显示实际干物质积累速率为10.38g m^(-2)d^(-1),蛋白含量为47.13%,蛋白积累速率为6.68 g m^(-2)d^(-1).实际实验结果与模型预测值比较,相对误差分别为6.79%、0.36%、11.29%.可见,响应面分析法提供的实验模型能真实地拟合实际情况;根据上述优化条件,D0039积累蛋白质效率高;结果可为利用芜萍作为蛋白质资源提供技术参考.(图5表3参29)

摘要：己酸因其高附加值而成为生物质资源化领域的一个研究热点.瘤胃菌(Ruminococcaceae bacterium CPB6)能高效利用乳酸生产己酸,但其利用葡萄糖生产己酸能力较差,增加了发酵成本.采用CPB6与植物乳杆菌(Lactobacillus plantarumRJ25)共培养的发酵方式,经单因素实验确定对共培养产己酸影响显著的3个因素是乙酸钠、葡萄糖、蛋白胨.利用最陡爬坡试验逼近3个因素的最大己酸产量响应区域,进而通过响应面设计及分析建立二次回归模型确定了3个因素的最佳水平:乙酸钠12.37 g/L、葡萄糖52.643 g/L、蛋白胨30.269 g/L.结果显示,在优化水平下,两种菌共培养时利用葡萄糖生产己酸17.794 g/L,是CPB6单菌种利用葡萄糖生产己酸(7.726 g/L)的2.3倍,己酸生产效率由21.77%提升至48.37%.本研究表明瘤胃菌与乳酸菌共培养可以显著提高葡萄糖转化为己酸的效率.

摘要：卵孢菌素(Oosporein)是具有广谱抗菌活性的二联苯醌类化合物;角毛壳菌(Chaetomium cupreum)CH21-20为本实验室通过遗传改良获得的卵孢菌素高产菌株.利用该菌株进行发酵条件研究,获得其最适发酵条件为接种量(体积分数)3%、初始p H 7.0、装液量60 mL/250 mL、摇床转速180 r/min、培养温度24℃.培养基碳氮源和无机盐筛选结果表明,15.0 g/L蔗糖、5.0 g/L蛋白粉及0.5 g/L氯化钠能显著提高卵孢菌素产量.以卵孢菌素为响应值,对蔗糖、蛋白粉、氯化钠进行三因素三水平的Box-Behnken实验设计及响应面法优化研究,得到蔗糖、蛋白粉及氯化钠的最佳配比分别为15.63 g/L、5.22 g/L、0.53 g/L,预测在此发酵条件下卵孢菌素最高产量可达2 547μg/mL,实验验证得到卵孢菌素产量为2 478μg/mL,与预测值接近;发酵条件优化后,卵孢菌素产量提高了56.14%.本研究获得了卵孢菌素稳定高产的摇瓶发酵技术参数.

摘要：以农业废弃物小麦秸秆为原料,以丙酮丁醇梭菌Clostridium acetobutylicum CICC8012为菌种发酵生产丁醇,通过单因素实验和响应面优化设计,优选硫酸亚铁对水解液进行原位脱毒,优化发酵条件并验证硫酸亚铁原位脱毒对多种原料的有效性.发酵结果显示,伴随发酵液残糖含量显著降低,溶剂产量和发酵效率显著提高.在优化的发酵条件下,初始糖浓度50 g/L,接种量10.5%,硫酸亚铁浓度0.4 g/L,发酵65 h,丁醇产量达7.33 g/L,与优化模型预测值7.35 g/L的最大丁醇产量接近,模型显著可靠.对稻草水解液、玉米秸秆水解液、标准水解液等不同原料进行处理,丁醇和总溶剂产量均得到显著提高.本研究证明直接添加硫酸亚铁对秸秆水解液丁醇发酵具有显著促进作用,很可能是一种潜在的通用增效方法,可用于提高纤维素水解液的丁醇产量.

摘要：以非粮作物鲜芭蕉芋为原料,利用丙酮丁醇梭菌CICC 8012发酵生产丁醇.采用中心组合实验设计(CCD),选取初始糖浓度、接种量、中性红、乙酸铵为主要影响因素,对发酵条件进行优化,建立以丁醇产量为响应值的数学模型.对模型求解得到:初始糖浓度62.25 g/L,接种量为10.81%,中性红为0.81 g/L,乙酸铵为0.574 g/L时,最终的丁醇产量为12.83 g/L.验证实验结果表明,在优化条件下丁醇发酵产量达到12.73 g/L,证明了模型可靠有效.

摘要：土壤反硝化过程是指土壤中的硝酸盐、亚硝酸盐等含氮物质在反硝化微生物的作用下还原成氮气(N_(2))、一氧化氮(NO)、氧化亚氮(N_(2)O)等气体的过程,是氮循环中重要的过程之一.反硝化的中间产物N_(2)O是一种重要的温室气体,其中从土壤中释放的量占地球总排放量的70%.反硝化作用主要由硝酸盐还原酶(nitrate reductase,Nar)、亚硝酸还原酶(nitrite reductase,Nir)、一氧化氮还原酶(nitric oxide reductase,Nor)和氧化亚氮还原酶(nitrous oxide reductase,Nos)所催化,相应的编码基因分别为nar、nir、nor和nos.多种土壤反硝化速率测定方法因技术、设备、实验设计等原因存在不同优缺点,据此在自己的研究中选择合适的方法至关重要.测定土壤反硝化的方法目前主要有乙炔抑制法、^(15)N同位素示踪法、N_(2)直接测定法、硝酸盐消失法、质量守恒法和化学计量法等6种方法.乙炔抑制法,操作简单,但是不适合土壤养分含量低的土壤;^(15)N同位素示踪法测定结果比较精确,但是价格昂贵,成本高;N_(2)直接测定法则需要精密的仪器.今后反硝化过程测定方法的发展不仅是测量方法的改进,也需要注重精密仪器的研发.

摘要：生态沟渠技术因其易建设、低成本与少维护的优势在农村面源污染治理中被广泛应用,但存在单位面积净化效率低的明显问题.因此针对位于丘陵地区的成都市某村面源污染问题,选用美人蕉、伞草、泽泻与狐尾藻为栽培植物,联合火山石-沸石-陶粒组合基质,构建组合基质+植物(沟渠1)与纯土壤+植物(沟渠2)两种生态沟渠系统控制面源污染.探究两组沟渠对污染物净化作用及水力停留时间对沟渠1污染物去除效率的影响.试验期间生态沟渠运行监测结果表明,两组沟渠对COD、氨氮、硝氮、总氮与总磷均有明显去除效果,沟渠1对COD、总氮、总磷平均去除率比沟渠2分别高出14.06%、15.82%和15.31%.研究结果可为丘陵地区流域农村面源污染治理提供良好的参考作用.

摘要：高氨氮浓度会对厌氧发酵过程中微生物群落结构和活性产生显著的影响,文章利用高通量测序手段考察高氨氮浓度条件下厌氧发酵系统中微生物的活性菌群及代谢途径的差异。结果显示,微生物群落结构随氨氮浓度发生了显著的改变,在高氨氮浓度条件下,主导微生物由Ruminofilibacter和Lactobacillus向Clostidium和Peptostreptococcus转变;代谢过程也出现了明显的差异,与孢子形成和细胞结构相关的代谢过程基因,如休眠与孢子形成(Dormancy and Sporulation)和细胞壁与荚膜(Cell Wall and Capsule)等相对丰度增加;与细胞分裂相关的代谢基因相对丰度降低;产甲烷过程中相应酶基因的表达量逐渐减少。这些结果表明,高氨氮浓度会改变微生物群落结构形成新的生态位,同时会改变各功能基因的表达活性,降低细胞生长和代谢相关基因表达;休眠和孢子形成,基因表达提高,有助于微生物抵抗高氨氮胁迫。

摘要：为提高伊枯草菌素A(Iturin A)的产量,选择发酵培养基中对Iturin A合成有影响的5个组分作为自变量、以Iturin A产量为响应值,设计5因素10水平的均匀设计试验。以均匀设计试验数据为基础,分别建立二次多项式模型和一种改进型人工神经网络模型来优化发酵培养基,最后通过比较两种模型的优劣选择改进型人工神经网络模型优化培养基组分。结果表明,相比于二次多项式模型,基于相同试验设计的改进型人工神经网路模型有更好的拟合精度和泛化能力,使用人工神经网络模型优化后的培养基发酵48 h后,Iturin A产量为1.121(±0.089)g/L,比二次多项式模型优化的培养基高出13.23%,此时Iturin A发酵培养基的优化组分为葡萄糖、KH2PO4、Mg SO·7H4 2O、酵母膏和大豆蛋白胨总氮浓度分别为42.6、3.62、3.14、0.12、2 g/L。