秸秆混菌厌氧链延长生产中链脂肪酸:pH调控作用

混菌发酵系统中微生物菌群和代谢路径有效调控是制取中链脂肪酸的关键.本研究以厌氧发酵重要参数pH为调控因子,考察pH对秸秆初次和二次厌氧发酵中有机酸生成的影响规律,并采用16S rRNA高通量测序分析微生物群落变化,解析pH调控与产酸性能和微生物群落之间的关系.结果表明, pH调控对秸秆初次发酵产酸性能有显著影响,酸性和中性条件有利于链延长反应,产物以丁酸和己酸为主(80%以上).然而,碱性条件严重抑制链延长反应,产物以乙酸(93.2%)和丙酸(5.5%)为主,无己酸生成.二次发酵结果表明,在酸性条件下(pH 5.6)二次发酵链延长无法进行,而pH从5.6调至7.0后,己酸浓度从1.88 g/L快速升高到11.8 g/L.微生物群落分析表明,链延长直接相关的菌属,如Clostridium Ⅳ, Clostridium Ⅺ, Clostridium ⅪVa, Clostridium ⅪVb, Clostridium XⅧ和Clostridium sensu stricto等,在中性和酸性条件下的丰度显著高于碱性条件.另外,二次发酵中pH调节并未显著改变链延长相关菌群的丰度,表明链延长微生物活性恢复是产己酸的诱因.本研究发现可为混菌发酵体系内复杂微生物群落的定向调控生产中链脂肪酸提供借鉴.     

复苏促进因子辅助单细胞分离筛选青藏高原低温联苯降解潜力菌

微生物资源的挖掘一直是研究关注的重点.在传统微生物分离培养中,因优势菌群竞争及培养条件限制等原因,存在庞大的不可培养微生物群体,单细胞分离培养可排除种间竞争的影响,添加复苏促进因子蛋白可提高低活性、慢生长微生物的分离效率.青藏高原拥有着巨大的微生物资源储备量,同时也因为脆弱的生态环境而受到原油、持久性有机污染物等的威胁,在高原长期的低温条件下,挖掘本土微生物资源对冷环境污染修复具有重要意义.本研究利用单细胞分离与复苏促进因子添加培养相结合的方法,从青藏高原不同海拔表层土壤样品中,分离培养低温联苯降解潜力菌,并探究分离菌株对复苏促进因子的响应情况.共获得24株可在低温条件下以联苯为唯一碳源生长的菌株,其中18株来自复苏促进因子添加组,分属于Microbacterium等9个属,多数筛选菌株对复苏促进因子的响应明显.本研究建立了一种新的功能菌分离筛选方法,具有高效率、低成本、易推广的特点,为“微生物暗物质”挖掘提供了一种新方案.     

微生物代谢特征热化学研究进展

对生物体系新陈代谢规律的研究和探讨是生命科学研究的重要内容之一.用热力学和动力学原理及微量热技术研究微生物的代谢特征,建立微生物体系在各种不同条件下的热动力学模型,寻求其生长代谢规律,已成为一项新兴的有发展前途的研究课题.本文着重介绍微生物代谢特征热化学的研究进展.     

碳毡可渗透阳极空气自呼吸微流体燃料电池性能

构建了具有碳毡可渗透阳极的空气自呼吸微流体燃料电池,与阳极采用碳纸可渗透电极的空气自呼吸微流体燃料电池进行了对比,在酸性和碱性条件下分别测试了两种阳极的电化学性能以及电池性能,并在碱性条件下对电池内的传质与性能特性进行了实验研究.实验结果表明,无论是酸性还是碱性条件下,碳毡电极的电化学性能均优于碳纸;在酸性条件下,采用碳毡阳极的自呼吸微流体燃料电池的最高功率密度和极限电流密度分别是采用碳纸阳极的自呼吸微流体燃料电池的1.8倍和2.8倍;在碱性条件下,采用碳毡阳极电池的最高功率密度为35.1 mW/cm~2,极限电流密度为192.9 mA/cm~2,分别是采用碳纸阳极的自呼吸微流体燃料电池的5.2倍和7倍;与酸性条件相比,碱性条件下两种阳极的自呼吸微流体燃料电池的性能均较好;在碱性条件下,电池的性能随着燃料及电解液流量的提高而增加,而后保持不变,随着燃料浓度、电解液及支持电解液浓度的提高均呈现先增加后减小的趋势.     

动脉粥样硬化的新线索

美国西雅图华盛顿大学医学院拉塞尔·罗斯(R.Ross)等人分离了一种蛋白质,此种蛋白质可以促使构成动脉硬化的专门化细胞增殖。罗斯认为,这种蛋白质是一种对热稳定的低分子量碱性糖蛋白(basic glycoprotein),迄今还没有加以提纯。它是存在于全血清中的与正常凝血过程有关的血小板释放出来的。     

苹果贮存拮菌生化控制技术研究

本文从苹果贮存过程中生化霉变现象入手 ,研究微生物对抗菌 (Esp)抑制致病菌 (Bc)生长繁殖的应用环境 .接种之苹果放置于透明的聚乙烯塑料袋中 ,气调或环境条件下贮藏 .在氧和二氧化碳存在且互为影响的情况下 ,所用的对抗菌拮抗抑菌效果较为明显 :二氧化碳浓度较低时 ,氧气的富存效果更佳 ,尤其是在寻常条件下亦可行     

选择条件下细菌突变的研究

本文论述了细菌在选择条件下适应性突变研究的新进展 .对通常认为的适应性突变具有的特征 (适应性突变的方向性 ,时间依赖性和细胞生长非依赖性 )进行了辨析 .指出了非致死的选择条件下 ,细菌有利突变高频率发生这种现象 ,并不是选择条件诱导的定向的适应性突变 ,它的发生与选择条件之间没有直接的相关性 ;选择条件下突变发生的时间依赖性 ,并不是适应性突变所特有的 ,自发的随机突变也表现时间依赖性 ;而且突变的发生也是随机的 ,需要依赖于细胞生长和分裂 ,与自发突变没有本质上的区别 .选择条件下有利突变高频率发生的原因 ,可能是细菌在选择条件下自发突变率提高和选择条件造成含有利突变的细胞优势生长的综合作用的结果 .此外 ,还指出了Cairns等提出适应性突变假说时所依据的数学分析方法的错误 .     

化学镀饰Al2O3法:用沸石制备固体强碱的新途径

迄今碱性催化仍是分子筛研究中的薄弱点.我们在用KF或KOH负载八面沸石制备固体碱时,发现沸石中的硅组分容易与KOH生成强度较低的碱性化合物,妨碍了强碱位的形成.鉴此我们首次采用化学镀饰Al_2O_3覆盖NaY沸石表面,使得沸石表面的硅组分难以接触改性剂,并且还可利用Al_2O_3负载KF后能产生强碱性的特性.我们借鉴醇盐法合成超细微粒氧化物的技术进行佛石表面的化学镀饰,采用不同温度下预处理沸石以控制沸石表面吸附水的数量及分布,使得不同量的异丙醇铝通过水解反应均匀地沉积在NaY沸石表面上,再经焙烧后形成Al_2O_3-NaY新型复合多孔材料.化学分析表明经室温、373K和473K处理后的NaY沸石可以镀饰上18%,9%和3%的     

高压对牛奶中细菌的生理活性的影响

细菌的生命过程和它的生活环境有极为密切的关系,环境因素极大地影响着细菌的生长、繁殖和代谢. 温度和压力是影响细菌生命活动的两大物理因素.由于细菌生存的温度多在50℃以下,此温度在实验中非常容易实现.长久以来人们相当注重研究温度对细菌生命过程的影响:各种细菌最适宜的生长温度、最高生长温度,最低生长温度以及为什么不同种类的细菌对温度有不同的敏感性都已经相当清楚.然而,压力对细菌生命过程的作用及作用机制很少有人研究.尤其是数十个MPa以上极端高压环境下细菌的生命活动的研究几乎无人问津.这是细菌生命活动研究方面的一大缺陷.研究压力对细菌生长、繁殖、死亡及其他生命活动的影响是全面深入地了解认识微生物,促进有益微生物生长,控制有害微生物生长,造福于人类所不可缺少的.随着高压科学和技术的进步,现在在较大腔体内产生几个GPa以下的高压力已经不是很困难的事情. 近年来一些人相继开展了高压下微生物的研究,得到了一些很有意义的结果.例如,Tamura等人发现在30 MPa压力下培养的大肠杆菌,每个细胞的细胞长度     

C60单晶的电导和介电特性

C_(60)是近年来发现的碳的第三种稳定的同素异形体,由于其独特的性质,愈来愈受到人们的关注,并开展了大量的研究工作,例如:C_(60)的制备、C_(60)的结构研究、掺杂C_(60)超导体和C_(60)单晶的生长等。当然还有很多问题需要深入研究。但是,由于迄今所生长的C_(60)单晶尺寸都不够大,在一定程度上限制了某些工作的开展,例如C_(60)单晶的电学和光学特性等的研究。 我们曾专门设计、安装了双炉单温度梯度生长炉、双炉双温度梯度生长炉和“提拉”汽相法生长C_(60)单晶的装置,生长出高质量大尺寸的C_(60)单晶,其线度在2mm左右。这就为C_(60)单晶特性的深入研究提供了条件。此外,我们还专门设计制造了一个特殊的电测量装置,以便进行电导和介电特性的研究。     

棉花叶片光合作用的光抑制和光呼吸的关系

光呼吸在光下释放CO_2,与固定CO_2的光合作用同时进行,是早已为人们所熟悉的事实,但其生理意义迄今仍不十分清楚.已有研究表明,在没有CO_2的条件下,抑制了光呼吸以后强光下叶片或叶绿体出现明显的光抑制,而其它条件不变,供给浓度接近CO_2补偿点的CO_2时,这种光抑制即可消除,因此推测在CO_2浓度为零或低于CO_2补偿点的强光条件下光呼吸对光合机构有保护作用.但是,在普通空气条件下是否如此,还未见研究报道,我们曾观察到,晴天中午强太阳光下,伴随光合作用的光抑制,田间棉花叶片的光呼吸增强.那么,在这种普通空气条件下,光呼吸是否有缓解光抑制的作用呢?我们通过观测叶片的气体交换、叶绿素荧光和无机磷含量,对这个问题进行了研究.     

借人造微生物净化环境

在湖泊沉积物和污水淤泥里找到的细菌会使二噁英,PCB(多氯联苯)和其它致命的污染物变为无害。有一类称为卤化芳烃的化合物,包括上述化合物及其它有毒试剂,毒害许多乡间的废物处理场地。这些化合物对各种工业化学制品的生产是重要的,并在其生产流程(如木纸浆的漂白)中形成。但是这些毒物大量进入环境,具有抗降解作用,并蓄积于沉积物和生物组织。美国密执安州立大学的研究者们发现厌氧细菌——仅在缺氧的条件下生长——借除去卤化芳烃分子结构的氯、溴或磺而分解之。微生物学教授詹姆斯·蒂吉说:“这样就使此种化合物毒性变小,或者对用相同的或其它的微生物产生另外的降解作用更敏感。”蒂吉还指出,由细菌产生的酶进行这种工作。但是,迄今尚不知其准确的生化反应。     

有机肥料的研究

有机肥料含有多种养分,有丰富的有机物,可以加强微生物的活动,肥效持久,不仅可以陸續供应作营物养的需要,还可以改良土壤的水、热和通气的条件,增进土壤熱化。有机肥料释放出的大量CO_2可以供植物营养之用;有机肥料中的腐殖貭,則有刺激植物生长和吸收矿貭养分的功效。以有机肥料作为基肥,是保証作物获得高产的重要条件之一。根据今年京郊小麦地的总結,在一万斤以下,随堆肥的施用量     

模拟微重力对鸡胚软骨细胞碱性磷酸酶及胞内游离钙浓度的影响

以连续改变重力方向的方法获得模拟微重力条件,以鸡胚负重骨软骨细胞为实验材料,研究了培养软骨细胞碱性磷酸酶活性及胞内游离钙浓度的变化,结果表明,在模拟微重力条件下,碱性磷酸酶活性比对照组明显降低,模拟微重力降低软骨细胞的钙化能力。胞内游离钙浓度的降低说明胞内游离钙可能作为第二信使,参与调节软骨钙化。     

走进海洋微生物的世界

海洋占整个地球表面积的70％，其中蕴藏着丰富的海洋微生物资源，是21世纪亟待开发和利用的巨大宝藏。海洋中存在着许多自然条件特殊的环境，如低温、高温、高压、高盐、强酸、低营养和低浓度溶解氧等环境，一般的海洋生物无法在其中生存；只有某些具备特殊生理和遗传特性的微生物，如嗜冷微生物、嗜压微生物、嗜盐微生物、嗜酸微生物、寡营养微生物和嗜热古细菌，才可以在这类环境中生长和代谢，产生独特的代谢产物。     

肿瘤酶学中的一些问题

肿瘤组织是一种生长旺盛不受控制的组织,数十年来生化学家总希望能找出它代谢上的特殊规律,从而设计出根本控制肿瘤的方法。从酶学的观点看来,肿瘤细胞的恶性生长应该在酶系的差异上有所反映,有关这方面的研究很多,也积累了一些有价值的材料,但仅在酶活力的量的方面以及酶系统的关系上找到了一些变化,迄今还没有在肿瘤组织中找到任何新的酶,也没有总结出典型的肿瘤代谢规律。     

王桉器官培养成完整植株的初步研究

迄今所知,世界上能长得最高的林木是生长在塔斯马尼亚的王桉(Eucalyptus regnans),高可达132米。王桉生长速度很快,树形雄伟壮丽,材质     

短小芽孢杆菌碱性蛋白酶制剂的研究

本文简要报道短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)碱性蛋白酶制剂研究的部分结果。菌种的筛选、纯化和鉴定在1963年土壤微生物区系工作的基础上,经过大量的初筛,1970年从我国森林土壤中筛选出六株产碱性蛋白酶较强的菌株     

微生物工艺工程

设计与建造生物工程工厂遇到了其它工艺工程所未遇过的问题。用于乳制品与酿造业的传统生物工程方法已显陈旧,而在高温高压并对纯度要求高的条件下,为工艺工程而设计的化工方法已不适应。典型的生物技术主要用发酵槽即生化反应器,微生物在其中生长。容器要求无菌以免污染,同时要求养料、曝气和冷却。生物反应器的产物还要求工厂进行浓缩并提纯。英国几家公司在开发生物技术加工厂方面已显示出卓越的技术。如John Brown Engineering公司在Billing ham(Cleveland)为英国帝国化学公司建造的单细胞蛋白厂,其发酵槽是世界上最大的。还有一种技术是化学分析用的层析法。Sterling Orga-nics向市场推出了叫作Macrosorb的层析载体新产     

在250℃以上高温繁殖的微生物

美国俄亥俄州立大学巴洛斯教授等人发现在250℃以上的高温下存在一种能够正常繁殖的微生物。这种微生物是在东太平洋的海底(约2600米深)火山喷口收集到的,那里由于高压海水温度高达350℃。巴洛斯教授等人用钛制耐压培养皿,使这种微生物处于265个大气压250℃的高温条件下,发现它繁殖很快。这种微生物可以产生甲烷、氢氧、一氧化碳等。