杀菌剂在下细菌生长的反应动力学模型的探讨

细菌的内部结构是非常复杂的 ,在相应细菌体内的反应也是错综复杂的 .所以人们在研究生化反应时 ,往往是首先建立一个模型 ,然后再根据实验来验证 .目前已知的模型有很多 ,但细菌在杀菌剂存在下的生长动力学模型还未见报道 ,本文对此进行了初步的研究和探讨 .1　杀菌反应动力学模型因为细菌体内包含成千上万种酶 ,杀菌剂与各种酶的作用机理都各不相同 ,所以很可能是杀菌剂与细菌的作用包括了各种抑制模型 .因此 ,文中是以米氏方程为依据 ,并在做了下面几点假定的基础上 ,推导出杀菌剂作用下的细菌生长动力学模型 .1 1　假定　Ａ 细菌的生长…     

连续二级反应动力学的计算机模拟研究

为了获得连续二级反应的速率常数k1和k2,利用C 语言设计了一个计算机模拟程序.二级反应机理为A Bk1→E D,E Bk2→C D,反应物初始浓度为cA0,cB0,若t时刻反应物A、B的浓度可以测定,并令k2/k1=K,则有2(CA0-CA)-(CB0-CB)=CA[1-(CA/CA0)K-1]/(K-1),∫CACA0{(CB0-4CA0)CA 2C2A C2A[1-(CA/CA0)K-1]/(K-1)}-1dCA=-k1t,根据上述2式用计算机模拟求解出反应的速率常数k1和k2.     

LAS共代谢降解菌的降解动力学研究

研究2株直链烷基苯磺酸钠(LAS)共代谢降解菌的降解动力学.分别对2株直链烷基苯磺酸钠共代谢降解菌克雷伯氏菌属(Klebsiella sp.)和肠杆菌属(Enterobacter sp.)进行研究,通过正交实验考察了其最佳降解条件,并进行降解动力学研究.当温度为30℃,p H值为7.5,装液量为50 m L时,最适合两株细菌降解LAS.其中菌株L-2在生长基质葡萄糖质量浓度为500 mg/L时,对50 mg/LLAS降解率为94.2%;菌株L-15在生长基质葡萄糖质量浓度为1 000 mg/L时,对50 mg/LLAS降解率为92.2%;当LAS质量浓度在25~100 mg/L范围内,2菌株降解反应符合一级动力学特征.本研究可为全基质生活污水处理LAS废水提供一定的理论依据.     

莲子蛋白酶解的扩散-反应动力学

为了探索莲子蛋白质的酶水解动力学特性,于温度为55℃和pH为5.0的条件下,用木瓜蛋白酶酶解莲子蛋白研究酶解莲子蛋白的拟态条件下的米氏常数Km,构建考虑底物抑制和无抑制等影响因素下的扩散-反应动力学模型.研究结果表明:酶和底物在反应体系中的扩散影响酶解反应;当底物初始质量浓度高于13.63 g/L时,反应底物对酶解产生抑制作用;建立的数学模型能够合理地描述和解释莲子蛋白降解的动力学过程,为确定酶解反应的各种参数提供依据.     

利用模拟体系研究水蜜桃汁的非酶褐变

文章在建立含有不同浓度果糖、酚类物质、Fe2+的水蜜桃果汁模拟体系的基础上,对水蜜桃果汁的非酶褐变机制进行研究。结果表明,模拟体系的褐变度(A420)随着果糖浓度和酚类物质的浓度的增加而增加,且符合零级反应动力学模型,而Fe2+对A420变化的促进作用较弱;模拟体系中5-HMF含量的变化符合一级反应动力学模型,且不受酚类物质和Fe2+的影响,主要由体系中果糖的含量决定。     

交流电刺激与环磷酰胺合用对小鼠U14生长的影响

探讨环磷酰胺(cyclophosphamide,CTX)与交流电刺激合用对小鼠U14生长的抑制效果.将右背皮下荷有U14的昆明小白鼠,随机分成4组,①D-E-,②D+E-,③D-E+,④D+E+,(D代表CTX,E代表交流电,+和-代表有和无).实验结果显示D+E+组(交流电120V,50Hz,刺激持续时间200ms,5个部位刺激,每个部位刺激2次)与D+E-相比较,有明显抑制U14的生长(P<0.05).说明环磷酰胺介导的交流电刺激为局部肿瘤的治疗提供了新思路.     

超声波在食品行业的利用

高磁场对各种微生物代谢的影响，促进或抑制生长，或磁场对噬菌体的蛋白质作用后；噬菌体感染细菌“溶原化”而向“溶菌化”转化的比例增加的现象已见于报告。虽然温度、pH值、营养源、氧、光等是控制微生物反应的因子，但是声波的磁场也是全新的控制手段。特别是后者，人们甚至已在考虑利用生物预测地震等特殊的应用。另一方面，在比较温和的超声波照射下，通过酶和微生物的反应，可以促进酶的反应促进作用和微生物反应系，放出菌体内积聚的醇和二次代谢产物。例如：（l）利用蔗糖酶使蔗糖水解时，随着基质蔗糖浓度增高而产生基质阻碍，结…     

溶液电位及堆结构影响次生硫化铜矿生物堆浸的动力学

基于堆中溶液Fe3+与Fe2+的浓度比、颗粒空隙度、颗粒半径与各化学反应组分对次生硫化铜矿生物堆浸的影响,建立堆浸过程硫化矿细菌氧化反应速率动力学模型。计算与实验结果表明:模型仿真结果与实际结果较符合;堆浸过程次生硫化铜矿(辉铜矿)的氧化分为2个阶段,其中,辉铜矿反应步骤Ⅰ受溶液Fe3+浓度控制,随着Fe3+浓度增加,反应速率加快;反应步骤Ⅱ较反应步骤Ⅰ慢,为浸出反应的限制性步骤,Fe3+与Fe2+的浓度比是影响该反应步骤的关键因素。由于受扩散的限制,反应物颗粒粒径的增大导致浸出速率下降,但粒径过小时浸出率提高不明显。当喷淋强度由3.47/(m2.h)增加到69.00/(m2.h)时,浸出率逐渐下降,说明喷淋强度过大时,造成空隙间流体与颗粒孔道流体间界面剪切力过大,不利于物质传输与交换;当堆过高时,堆中离子的传输受阻,不利于次生硫化铜矿的浸出。     

UASB处理石灰草浆黑液的动力学模型(Ⅱ)

本文建立了实验室规模的 UASB 反应器(总容积27. 85L)的动力学模型,通过灵敏度分析,得出:废水流量 Q,UASB 进水基质浓度 S_0、最大比基质降解速率μ_(max)对出水基质浓度 S_c 影响较大.讨论了不同水力停留时间下 S_0和 S_c 的关系;S_0和基质去除负荷 L 的关系.发现反应器运行情况和截面积无关,且反应器最佳高度为4～6m;不可降解基质浓度和基质浓度之比为0. 1122,COD 最大去除率为88. 78%,最大去除负荷 L_(max)为35 gCOD/L·d.     

活性炭纤维微波诱导氧化处理染料废水

以活性炭纤维(ACF)作为微波诱导催化剂,采用微波诱导氧化工艺处理活性艳红K-2BP模拟废水.结果表明,活性炭纤维的微波催化效果要远好于颗粒活性炭.实验在微波辐照时间为150s,微波辐照功率为650W,活性炭纤维用量为2.5g,反应pH为2时,65mg/L的活性艳红K-2BP脱色率达到99.73%.动力学研究发现氧化过程呈现一级反应动力学特征,动力学方程为:lnc=-0.02964t+4.3445(r2=0.98455),反应速率常数为k=0.02964s-1,半衰期t1/2=29.ls.     

复杂动态微环境中多成分的肿瘤生长对流扩散反应模型

主要针对可生长和坏死的肿瘤细胞,以及正常组织细胞、细胞间质等多成分之间的相互作用和演变关系进行了分析.在肿瘤细胞的迁移模型基础上,考虑了细胞外基质(ECM)的降解和基质降解酶(MDEs)的运输条件,构建了一个复杂动态微环境中的肿瘤生长对流扩散反应模型,并对此进行了仿真模拟分析.     

利用紫外光催化缓解吡啶对微生物细胞生长的抑制

分别采用葡萄糖和苯酚为基质培养微生物细胞,模拟生活污水和工业废水的生物处理过程.此时的细胞生长动力学可以用Monod模型描述.当加入吡啶溶液时,微生物细胞的生长都受到了一定程度的抑制,它们的动力学则表现为受抑制的Aiba模型.此时,最大比生长速率(μmax)分别降低了34%和25%.而对含有吡啶的溶液进行紫外光催化之后,对微生物细胞的抑制可以得到很大的缓解,其生长动力学又恢复到无抑制的Monod模型.以葡萄糖为培养基质时,微生物细胞的比生长速率可以恢复到原来的81%;而以苯酚为基质培养时,最大比生长速率则比原来高38%.     

金属离子对青霉葡萄糖氧化酶的效应研究

研究了几种金属离子对青霉(Penicillium amagasakiense)葡萄糖氧化酶(简称GOD,EC.1.1.3.4)活力的影响.金属离子对酶活力的影响表明:Na+、K+、Ca2+、Pb2+、Mn2+等对酶活力基本没有影响;Al3+、Zn2+对酶有一定的激活作用;Ag+、Hg2+、Mg2+、Cd2+、Cu2+、Co2+等对该酶活力有不同程度的抑制作用.其中Ag+、Cu2+、Hg2+对酶的抑制作用较强,随着抑制剂浓度增大,酶活力呈指数下降,导致酶活力下降50%的抑制浓度为0.08、10.0 和31.25 μmol/L.进一步研究了Ag+的抑制动力学,结果显示:Ag+对酶的抑制作用为竞争性可逆抑制,抑制常数(KI)为0.065 μmol/L.该研究对青霉葡萄糖氧化酶的应用具有一定的参考价值.     

紫外激活过硫酸钠降解环境雌激素17β-雌二醇分析

针对自然水体中引起广泛关注的环境雌激素问题,采用低压汞灯激活过硫酸钠(PS)方法构建UV/PS复合体系,降解水中残留的典型环境雌激素17β-雌二醇(E2).实验考察了在UV/PS体系下溶液初始p H值、过硫酸钠的初始浓度、常见阴离子(Cl~-,HCO_3~-,NO_3~-)等环境因素对E2降解的影响,并对反应动力学机理进行了阐述.结果表明:UV/PS体系降解E2遵循拟一级动力学反应模型;反应最佳p H值为7.0;增加过硫酸钠投量,可促进E2的降解;环境阴离子可促进E2的降解;体系中降解E2的主要自由基为·SO-4.研究为UV/PS高级氧化体系降解环境雌激素方面提供了理论依据.     

黑曲霉C71分批发酵动力学模型的构建

以黑曲霉C71为出发菌株,分批发酵生产木聚糖酶,在发酵过程中每隔8h取样,测定菌体细胞浓度、总糖与还原糖含量和木聚糖酶活力,探讨了发酵过程中菌体生长、产物合成及基质消耗的特性.基于Logistic和Luedeking-Piret方程,建立了描述黑曲霉C71分批发酵过程的菌体生长动力学模型、产物合成动力学模型、基质消耗动力学模型.结果表明,模型计算值与实验数据拟合良好,基本反映了黑曲霉C71分批发酵过程的动力学特征.黑曲霉C71分批发酵过程中菌体生长与产物合成属于部分生长偶联型.     

2-(4-氯苯氨基)甲基苯酚降解的动力学研究

采用高效液相色谱技术,开展了Fenton试剂对2-(4-氯苯氨基)甲基苯酚(CMP)的氧化降解动力学的研究.考察了初始双氧水摩尔浓度、亚铁离子摩尔浓度和温度等因素对CMP降解速率的影响,结果表明,当双氧水摩尔浓度、亚铁离子摩尔浓度增大和温度升高时,CMP的氧化速率明显加快.在30～45℃的温度范围内,其氧化降解符合假一级反应动力学模型,反应的表观活化能E为102.90 kJ/mol.     

敌百虫对蚯蚓体内几种解毒酶活性的影响

为了解蚯蚓对有机磷农药敌百虫毒害的抗药性机制,采用滤纸接触法,将不同质量浓度的敌百虫作用于内蒙古赤峰市周边地区蔬菜大棚的蚯蚓,提取相应的解毒酶,用试剂盒和酶标仪等测定酶活性.结果显示:经不同质量浓度的敌百虫处理后,蚯蚓体内的谷胱甘肽转移酶(GSTs)、乙酰胆碱酯酶(ACh E)和羧酸酯酶(Car E)活性均先随着敌百虫质量浓度的增大而增加,达到峰值后,随着敌百虫质量浓度的进一步增大,3种解毒酶的活性下降.敌百虫质量浓度为0.06 g/L时,GSTs活性达到最大;敌百虫质量浓度为0.04 g/L时,ACh E和Car E活性最大,GSTs的活性也较高.     

微电解-SBR处理皮革废水及其生物降解动力学

采用微电解与序批式活性污泥法(SBR)结合的工艺,处理皮革废水,考察连续运行的处理效果,并研究其生物降解动力学.结果表明,皮革废水经微电解预处理后,化学需氧量(COD)降低40%~60%;而经SBR处理后,最终出水的主要水质参数均达到污水排放二级标准.对SBR池中生物降解动力学分析表明,曝气阶段基质降解服从一级反应动力学.高COD质量浓度进水的一级反应动力学常数为0.28 h-1,可降解COD的质量浓度为1.218 g.L-1,COD可生化率为86.6%;而低COD质量浓度进水的一级反应动力学常数为0.32 h-1,可降解COD的质量浓度为0.493 g.L-1,COD可生化率为82.0%.     

不同碳源对E.adhaerens产维生素B12发酵代谢动力学分析

考察了Ensifer adhaerens (E.adhaerens)在不同碳源(麦芽糖、蔗糖、葡萄糖和果糖)条件下的生理代谢特性,并利用Logistic和Luedeking-Piret模型分析了黏着剑菌发酵过程生长动力学及产物合成动力学特性变化。结果表明,蔗糖能够显著促进E.adhaerens的生长和合成代谢,补料批培养条件下发酵单位分别比葡萄糖、麦芽糖、果糖组高出53%、40%、103%;发酵代谢动力学分析表明,不同碳源条件下,E.adhaerens生产维生素B₁₂(VB₁₂)呈现部分生长偶联型;蔗糖为最优碳源,最大比生长速率和最高发酵单位分别为0.054 h^-1和115 mg/L。E.adhaerens发酵过程中,蔗糖能够被逐渐分解为葡萄糖和果糖,维持合适的葡萄糖生成速率,用于提供足够的能量和前体用于菌体生长和VB₁₂合成,有效缓解了高质量浓度葡萄糖对菌体生长和产物合成的抑制。     

菊芋多酚氧化酶的酶学性质

为了解菊芋提取物氧化变色的机理,用分光光度法分别研究了以邻苯二酚为底物的酶促褐变反应动力学和pH值、温度、底物浓度、酶浓度对该反应的影响,以及不同底物对多酚氧化酶活性的影响,揭示了菊芋多酚氧化酶(PPO)的基本酶学性质.结果表明:菊芋PPO催化邻苯二酚氧化反应的最适pH值为4.8,最适温度为35℃;菊芋PPO的热稳定性差,85℃以上加热处理5min就可使其大部分失活;菊芋PPO酶促褐变反应动力学符合米氏方程所描述的规律,相应的动力学参数Km=0.013 mol/L,Vmax=7.5 mmol/s.菊芋PPO的活性随酶浓度的增加而增大,酶的添加量超过0.8mL后,增速逐步减小;菊芋多酚氧化酶对邻位多酚的氧化具有专一性.