利用克雷伯氏菌进行同步糖化发酵产氢的研究

氢作为一种清洁的能源引起了人们的普遍重视.实验以产酸克雷伯氏菌(Klebsiella oxytoca)HP1为产氢菌株,以稻草粉为产氢底物,进行同步糖化发酵(Simultaneous Saccharification and Fermentation,SSF)产氢.对影响同步糖化发酵产氢的单因子进行试验,选取对氢产率影响较大的因子:温度、pH、纤维素酶用量等进行L9(34)正交试验.结果表明同步糖化发酵产氢的最佳条件为:温度40℃,pH6.5,纤维素酶用量为20FPAU/g稻草粉,摇床转速100r/min,发酵时间42h.在该条件下的最大氢产率为110.6mL/g稻草粉,稻草粉的氢转化率为22%.进行了10L放大发酵产氢试验,最大氢产率为122.3mL/g稻草粉,氢转化率为24.3%.与分步糖化发酵(Separate Hydrolysis and Fermentation,SHF)产氢相比,氢产率提高34.4%.研究表明,利用同步糖化发酵工艺可以提高生物制氢的产量和得率.     

专性厌氧菌发酵罐制氢工艺

采用批式发酵工艺研究了专性厌氧菌P的产氢特性.分别探讨了P菌在小样及发酵罐扩大试验中的生长周期、pH值、葡萄糖浓度以及糖蜜浓度等生态因子对产氢能力的影响.结果表明,P菌是一种高效产氢的菌株,在培养10h后进入对数生长期和高速产氢阶段.当葡萄糖浓度为10 g/L,初始pH为7.0,接种比例为10％时,小样发酵和发酵罐的气体总产量均达到最大值,分别为485 mL和17.4L;在发酵罐中,通过连续补加NaOH溶液使pH恒定在7.0左右,可使每升培养基产氢量达到2.473 L,比小样提高了5％,此时葡萄糖分解率达到95.2％,且氢气的质量分数达到68.73％;利用糖蜜作为发酵底物,具有广阔的经济效益和除废产能的环境效益,当糖蜜底物浓度为35 g/L时的产气能力最佳,发酵罐中最大产气量为22 L.     

Ethanoligenens harbinense R3的培养特性与产氢机理

从连续流生物制氢反应器中分离出一株乙醇型产氢细菌Ethanoligenens harbinense R3,进行培养及产氢效能实验.采用间歇培养,研究了初始pH值和温度对发酵产氢细菌R3的产氢效能,产氢细菌R3为嗜中温发酵细菌,温度为30 ℃时,产氢代谢酶活性较高,最大产氢量为1 862 mL/L.采用不同的发酵基质,对R3以红糖、淀粉以及糖蜜废水进行产氢实验,结果表明,产氢细菌R3能够利用这些底物进行细菌自身的营养和能源需要,进而利用这些有机物进行产氢,但是对淀粉产氢代谢的作用较低.     

十六烷基三甲基溴化铵强化产氢发酵

微生物发酵产生的生物气要经过细胞膜释放出去,产氢菌胞外膜的通透性影响产氢发酵过程。本文研究了十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对混合菌胞外膜通透性和厌氧产氢发酵过程的影响。研究结果表明:浓度大于0.009 5 g/L的CTAB可有效提高混合菌胞外膜的通透性;浓度小于0.045 0 g/L时,CTAB对发酵终端的生物量和pH无明显影响;在0.009 5⁰.027 0 g/L的CTAB条件下,发酵体系的产氢速率和累计产氢量随着CTAB浓度的增加而增加;在0.027 0 g/L的CTAB条件下,获得最大产氢速率19.6 mL/h和最大产氢效率13.6 mmol每克木糖,分别较未添加CTAB时提高44%和38%;在0.045 0 g/L的CTAB条件下,混合菌产氢能力受到明显抑制。这些研究结果表明:合适浓度的CTAB可以作为一种高效的生物活化剂用于强化厌氧产氢发酵。     

链霉菌转化阿魏酸生产香草酸

选育一株链霉菌Streptomyces 2036，能将阿魏酸转化为香草酸。通过培养基和发酵条件的优化，确定较适培养条件为：葡萄糖5g/L，酵母粉5g/L；最佳发酵条件为：pH5.0，摇瓶装液量50mL/250mL，转速130r/min，发酵温度30℃。在该条件下，链霉菌可在转接培养16h后添加阿魏酸溶液，经12h可将1g/L的底物阿魏酸转化为0.261g/L的香草酸，摩尔转化率为30.2%。     

厌氧接触发酵制氢反应器的启动和运行特性

以稀释糖蜜为底料,探讨了厌氧接触反应设备用于连续流发酵制氢的可行性,考查了其启动运行特性.以污水好氧生物处理系统的剩余污泥为种泥,反应器在污泥接种量9.3 g(MLVSS)/L、进水COD 5 000 mg/L、HRT 8 h和系统温度(35±1)℃等条件下启动,30 d后达到稳定运行状态,乙醇和乙酸之和的质量百分数,占液相末端发酵产物总量的69.8%,呈现典型的乙醇型发酵特征.在稳定运行阶段,系统的pH值、碱度、氧化还原电位分别维持在4.8,460 mg/L,-305 mV左右,平均产气速率和产氢速率分别达到33.2和13.4 L/d.厌氧接触发酵制氢反应设备,呈现出良好的产氢性能和运行稳定性.     

腈水合酶产生菌 Rhodococcus sp.HUST-1发酵条件的优化

Rhodococcus sp.HUST-1在Co2+的诱导下产腈水合酶,催化丙烯腈水合生成丙烯酰胺.对菌株HUST-1的产酶条件进行优化.研究表明,发酵过程中培养基中的碳氮源、诱导剂浓度以及培养条件影响腈水合酶的高效表达.在葡萄糖20 g/L、酵母粉10 g/L、Co2+0.08 mmol/L、酪氨酸0.2 g/L、pH7.0、培养温度28℃时,HUST-1所产腈水合酶总酶活达1 012.7 U,比优化前提高了47.1%.     

Mg~(2+)浓度对混合细菌发酵产氢的影响

为了得到混合细菌发酵产氢的最佳Mg2+浓度,以10g/L的葡萄糖为底物,进行了间歇实验。结果表明,在反应温度为35℃和初始pH为7.0的条件下,当Mg2+浓度为0~1mg/L时,混合细菌发酵葡萄糖的累积产氢量、比产氢量和生物量随着Mg2+浓度的增加而增加。当Mg2+浓度为1 mg/L时,最大累积产氢量为233.6 mL,单位质量的葡萄糖最大比产氢量为238.9mL/g,单位质量葡萄糖最大生物量为204.0mg/g。     

甘蔗糖蜜促进类球红细菌辅酶Q10的糖转化效率

考察了甘蔗糖蜜对类球红细菌发酵生产辅酶Q₁₀生物合成的影响,优化得到最佳的甘蔗糖蜜添加工艺,提升了糖转化率,大幅度降低了生产成本。不同碳源底物对辅酶Q₁₀产物合成有较大的影响,其中葡萄糖为最适碳源,利于类球红细菌菌体的生长和辅酶Q₁₀的合成。通过正交试验对辅酶Q₁₀发酵培养基进行了优化,当甘蔗糖蜜质量浓度为20 g/L、葡萄糖质量浓度为30 g/L、KH₂PO₄质量浓度为1 g/L时,对类球红细菌生长和辅酶Q₁₀合成均有利,且辅酶Q₁₀发酵效价达到了380.1 mg/L,糖转化率12.71 mg/g。在30 L发酵罐上进行发酵放大,结果辅酶Q₁₀产量最高达到3 311 mg/L,较对照组提高了15.4%,糖转化率提高了13.9%,这些发酵过程的生理参数进一步验证了甘蔗糖蜜有利于菌体代谢活力的维持以及辅酶Q₁₀的合成。     

表征发酵产氢活性污泥效能的碘硝基四唑紫-比脱氢酶活性及其检测

目前,评价有机废水发酵法生物制氢系统产氢效能的指标,一般采用挥发性景浮固体fMLVSS)与总悬浮固体(MLSS)的比值(MLVSS/MLSS)、MLVSS的比产气(氢)速率及COD去除率等参数,但均存在不同程度的缺陷.为寻求评价发酵制氢活性污泥系统产氢效能的合理指标,以脱氢酶检测的碘硝基四唑紫(INT)法为基础,以发酵产氢系统的絮状活性污泥为样品,确立并优化了INT-比脱氢酶活性的检测与计算方法,并对比脱氢酶活性与发酵制氢系统的产氢效能进行了相关性分析.结果表明,INT-比脱氢酶活性检测的适宜条件是:在容积为10 mL的离心管中.先后加入一定浓度的污泥样品0.3 mL、19.8 mmol/L INT溶液1 mL、pH5乙酸钠缓冲剂1.5 mL.45℃暗处振荡反应30 min;反应终止剂选用98%的浓硫酸,萃取溶剂为无水乙醇,438 nm测定吸光度;检测污泥样品(MLVSS,挥发性悬浮固体)浓度可以在3.5～12.5 g,L范围内选定.絮状发酵产氢活性污泥的INT-比脱氢酶活性与比产氢速率非常高度相关,可以客观准确地反映厌氧生物制氢系统污泥的产氢活性.     

Hydrogen Production with High Evolution Rate and High Yield by Immobilized Cells of Hydrogen-producing Bacteria Strain B49 in a Column Reactor

To improve the hydrogen evolution rate in continuous hydrogen production of a novel fermentative hydrogen-producing bacteria strain B49 (AF481148 in EMBL), 4 % immobilized cells by polyvinyl alcohol-boric acid method, with the addition of a small amount of calcium alginate in a column reactor obtain hydrogen yield of 2.31 mol H2/mol glucose and hydrogen evolution rate of 1435.4 ml/L culture*h respectively at medium retention time of 2.0 h with a medium containing 10g glucose/L. Moreover, as the cell density in gel beads is increased to 8%, hydrogen yield and hydrogen evolution rate for 10g glucose/L are 2.34 mol H2/mol glucose and 2912.4 ml/L culture*h respectively at medium retention time of 1.0 h, and for molasses wastewater COD of 7505.9 mg/L hydrogen production potential of 205.6 ml/g COD and hydrogen evolution rate of 2057.7 ml/L culture*h at hydraulic retention time of 0.75 h are observed. In the continuous culture pH value keeps around 3.9 by self-regulating.     

Partial Characteristics of Hydrogen Production by Fermentative Hydrogen-producing Bacterial Strain B49

0　IntroductionHydrogenproducedbymicroorganismsisrecog nizedasaclean ,efficient ,sustainableandabundantenergyinthefuture .ManystudiesonbiohydrogenproductionhavebeenreviewedbyNandietal[1] .andbyBenemann[2 ] .EnterobactercloacaeIIT BT0 8iso latedfromleafextractbyKumar[3] hadanexcellentabilityto producehydrogenat 2 9.6 3mmolH2 / gdrycell·h .EnterobacteraerogensstrainE .82 0 0 5iso latedfromleavesofMilabilisjalapabyTanisho[4 ] ,evolvedhydrogenat 17mmolH2 / gdrycell·h .Enter obacteraerogens…     

类胡萝卜素产生菌SCLI营养条件研究

研究了适合于红酵母SCLI生长的营养条件。结果表明 :蔗糖是最好的碳源 ,其浓度为糖浓度为 35g/L ,适宜的氮源是硫酸铵。红酵母SCLI为生物素相对需要型 ,在以糖蜜为碳源时 ,培养基中即使不添加生物素或酵母膏其生长仍良好。摇瓶培养时 ,C/N为 2 .8时细胞产量较高 ,C/N为 4 .0时类胡萝卜素产量较高。     

红曲霉液态发酵多糖工艺条件的优化

研究了红曲霉产多糖的液态发酵条件,得出优化后的培养基组成为:蔗糖45 g/L,酵母粉4.5 g/L,KH2PO4·3H2O 3.5 g/L,MgSO4·7H2O 0.85 g/L.通过单因素实验和正交试验,得到红曲霉N产多糖的优化发酵工艺条件为:种龄30 h,接种量7.5%,发酵培养基初始pH 5.75,装液量162.5mL/1 000 mL三角瓶,发酵时间84 h.在此条件下,红曲霉液态发酵的多糖质量浓度达999.8 mg/L,比优化前的684.2 mg/L提高46.1%。     

鼠李糖乳杆菌L7-13增菌培养基的优化

对分离到的鼠李糖乳杆菌L7-13进行增菌培养研究:采用单因素实验和正交试验的方法,通过对其吸光度和活菌数的测定来优化鼠李糖乳杆菌L7-13的培养基.结果表明:葡萄糖65 g/L、酵母粉15 g/L、牛肉粉28 g/L、大豆蛋白胨30 g/L、KH2PO43 g/L、无水乙酸钠3 g/L、柠檬酸铵2 g/L、Tween80 1.5 mL/L、MgSO4.7H2O 1.0 g/L、MnSO4.4H2O 0.5 g/L,培养28 h,所得鼠李糖乳杆菌L7-13的最大菌体密度约1010cfu/mL.此增殖优化培养基适于鼠李糖乳杆菌L7-13的生长繁殖.     

Rhodotorula glutinis发酵糖蜜产油脂影响因素研究

 微生物油脂生产是解决生物柴油原料问题的重要途径之一。本文以制糖厂废糖蜜为原料,通过间歇发酵试验,考查了装液量、pH、接种量、温度,以及氮素和碳素等因素对黏红酵母（Rhodotorula glutinis）增殖与油脂合成的影响。结果表明,在稀释糖蜜COD浓度11100mg/L、初始pH值6.5、30℃和160r/min条件下发酵132h,黏红酵母的总细胞干重和油脂产量分别达到2.42和0.8g/L,去除单位COD的细胞产量和油脂产量分别为0.35和0.12kg/kg;在黏红酵母发酵系统中,氮源的补充对细胞增殖具有显著刺激作用,但对油脂合成与积累无显著影响;在发酵过程中一次性补加碳源葡萄糖10g/L,可使黏红酵母的细胞和油脂产量分别提高到3.74和1.3g/L。     

Effects of Iron on Hydrogen-producing Capacity,Hydrogenase and NADH-fd Reductase Activities of a Fermentative Hydrogen-producing Bacterial Strain B49

0　IntroductionHydrogenisaclean ,effectiveandrenewableener gy ,andisanultimatereplacementforfossilhydrocarbonfuelsinthefuture .Biohydrogenproductionfromwasteisattractiveduetoenergyrecoveryandenvironmentalcleanupatthesametime .Biohydrogengenerationbypho to andnon photosyntheticbacteriahasbeenstudiedex tensively[1 4 ] .Ingeneral ,thesemicroorganismscontainFe Sproteins .Forexample ,inhydrogen producingClostridiumcellulolyticumtherearehydrogenase ,NADH fdreductase ,fd NADP+reductase ,fd NAD+…     

α-蒎烯促进海洋真菌Aspergillus sp.产真菌毒素青霉酸的研究

 采自南海软珊瑚Sarcophyton tortuosum的内生真菌Aspergillus sp.在由葡萄糖10 g/L,蛋白胨5 g/L,酵母膏2 g/L,100％海水,pH为7.5的培养基（GPY）中能够产生真菌毒素青霉酸,产量为5.5 mg/L。在GPY培养基中添加200 mg/L的单萜α 蒎烯,能改变代谢产物的组成和含量,并显著促进该真菌产生青霉酸,产量可提高至29.15 mg/L。结果表明α 蒎烯在该菌的作用下主要得到系列氧化产物,并进一步发生氧化降解。单萜α 蒎烯可以作为一个有效的诱导子,引起微生物的氧化应激反应,改变膜上酶系的活性,使代谢活动得到调控,改变代谢产物组成或产量,在微生物发酵工业上有潜在应用。     

降解胆固醇的假单胞菌DGC-2的发酵培养基和培养条件

从动物粪便样品中分离出一株胆固醇氧化酶活力较高的DGC-2菌株,经鉴定为假单胞菌.利用单因子实验和正交试验对DGC-2菌株产胆固醇氧化酶摇瓶发酵的培养基及培养条件进行优化.其产酶的最适培养基为:蔗糖5 g/L,酵母粉3 g/L,牛肉膏1 g/L,吐温-80 1 g/L,胆固醇1 g/L,NH4NO31 g/L,KH2PO40.25 g/L,MgSO4.7H2O 0.25 g/L,FeSO40.001 g/L;最适培养条件为:初始pH6.5,接种量8.0%(v/v),32℃培养50h.在最适培养基及最适培养条件下,胆固醇氧化酶的活力可达到712 U/L.