珠江口海岸带沉积物甲烷相关古菌群落结构及多样性研究

用构建克隆文库的方法对珠江口沉积物中4个层位的甲烷相关古菌群落多样性特征进行研究.结果表明甲烷相关古菌群落结构主要可以分为3类,分别为Methanosaeta,Methanomicrobiales和Methanosarcinales/ANME,且其组成随沉积物深度的改变发生规律变化.Methanosaeta和Methanomicrobiales是属于乙酸和H2/CO2利用型甲烷产生菌,在克隆文库中的含量随沉积物深度的增加而减少;Methanosarcinales/ANME主要由甲烷氧化菌和甲基利用型甲烷产生菌组成,在克隆文库中的含量随沉积物深度的增加而增加.甲烷相关古菌群落结构的变化规律说明,在SMTZ区域及以上,甲烷产生以H2/CO2和乙酸型为主;在SMTZ区域以下,以甲基利用型为主;在SMTZ区域,主要是甲烷氧化过程,由古菌类群ANME-2a负责.     

体外产气法研究植物精油对水牛瘤胃发酵和甲烷生成的影响

为探讨植物精油对水牛瘤胃体外发酵的影响,本研究采用体外产气法初步研究了不同植物油对水牛瘤胃发酵过程中甲烷和二氧化碳生成及微生物蛋白和pH的影响。与对照组相比结果表明:1)在相同添加浓度下,桂皮油在发酵过程中基本抑制了甲烷生成(P0.05),也显著降低了二氧化碳产量(P0.05),微生物蛋白含量减少了15%;2)薄荷油在发酵12 h、24 h均显著抑制甲烷生成(P0.05),对二氧化碳产量稍有降低,但差异不显著;在发酵36 h,抑制甲烷效果不明显,二氧化碳反而显著降低(P0.05)。微生物蛋白含量则减少了12.8%;3)生姜油和丁香油的抑制甲烷效果不明显,只在发酵12 h,有部分降甲烷效果,之后反而促进了甲烷生成;4)5种精油中,只有辣椒油处理组发酵液pH显著降低,其它对pH值影响不大,但辣椒油无抑制甲烷效果。     

降解甲烷微生物的生物学特性研究

瓦斯是煤矿安全生产的最大隐患,利用微生物技术治理煤矿瓦斯的研究是目前国内外学者研究的热点.从垃圾填埋场的湿土中成功筛选出一种能降解甲烷的菌株,应用形态学观察及16S rDNA序列的同源性分析对该菌种进行了鉴定,同时研究了其培养条件及降解甲烷的性能.结果表明:该菌种属萎缩芽孢杆菌属( Bacillus atrophaeus),其最佳生长温度为32℃,pH值为6.5,氧气与甲烷体积比为2∶3,在此条件下48 h内甲烷降解率接近50％.     

头孢菌素C发酵过程代谢特性

考察了头孢菌素C的发酵过程特征,对发酵过程的重要生理参数DO、CER、OUR、RQ等进行了在线检测和相关分析,并分析了比生长速率和比产物生成速率的变化规律。在发酵过程中OUR、CER最高分别达到了90.2 m o l/(m3.h)和69.8 m o l/(m3.h),表明头孢菌素C发酵代谢强度很大,对氧的需求量也非常大。比产物生成速率在发酵60~100 h最高达到2.15 U/(h.g)(细胞干重)。同时分析了头孢菌素C发酵过程中甲硫氨酸代谢规律,表明维持培养基中一定浓度的甲硫氨酸对头孢菌素C的合成有促进作用。通过对三级发酵和四级发酵的比较,表明在现有的设备和工艺条件下,三级发酵生产头孢菌素C要优于四级发酵,同时通过控制发酵前期菌丝浓度可获得最大产素水平。     

甲烷、煤尘复合体系燃烧特性及火焰结构的实验研究

利用高速摄像机、超细热电偶、离子电流探针、光电二极管等对管道内甲烷、煤尘复合体系中传播火焰进行了实验研究，对火焰传播特征和火焰结构进行了分析．结果表明，甲烷、煤尘复合体系中初期的火焰主要由甲烷空气的气相火焰构成，随着传播过程的进行，煤粒逐步开始参与燃烧，形成甲烷、煤尘的复合火焰．复合火焰中，煤粒热解和燃烧过程持续时间较长，火焰区域在传播过程中不断被拉长，火焰在较大的区域存在．甲烷、煤尘复合火焰的预热区厚度大约为2.57cm，预热区的后面是化学反应区，在这个区域中，化学反应强度迅速上升，温度也随着迅速升高，同时发出较强的光．对甲烷、煤尘复合体系火焰传播过程进行研究，可以为防止煤矿井下瓦斯、煤尘爆炸提供理论基础和技术支持.     

气体水合物生成特性实验研究

实验研究了添加剂对甲烷气体水合物形成过程的影响。发现微量的表面活性剂降低了甲烷气体水合物在静止反应器中形成的诱导时间,并使水合物快速形成和生长,提高了水合物形成过程中的填充密度。阴离子表面活性剂（十二烷基硫酸钠）对水合物生长的促进作用比非离子表面活性剂（烷基多糖苷）强。液态烃环戊烷降低了水合物形成的诱导时间,但环戊烷不能提高水合物的填充密度。     

制糖废水CSTR甲烷发酵系统的污泥驯化与运行特征

与厌氧颗粒污泥相比,絮状悬浮活性污泥具有传质界面大、速度快的突出优点,但要形成具有完整甲烷发酵过程的微生物生态系统则比较困难。采用连续搅拌槽式反应器(Continuous flow Stirred-Tank Reactor,CSTR),探讨了制糖废水厌氧生物处理系统的絮状污泥驯化与运行特征。研究表明,以有机废水好氧处理工艺的剩余污泥为种泥,在接种量MLVSS为8.52g/L,温度为(35±1)℃,COD浓度为4000mg/L,HRT为18h,系统pH值保持在6.5～7.5等条件下,CSTR可在84d左右形成具有完整甲烷发酵过程的絮状悬浮厌氧活性污泥系统。CSTR甲烷发酵系统对负荷冲击表现出了良好的调节能力,在有机负荷从5.3kgCOD/(m3·d)提高到9.33kgCOD/(m3·d)时,反应系统可在16d内重新达到稳定运行状态,其出水COD可稳定在1100mg/L左右,COD去除率和产气量平均为84%和38L/d,发酵气中的CO2和CH4含量分别为41%和48%。     

分子动力学模拟研究ZIF-8颗粒对甲烷水合物形成过程的影响

为了揭示ZIF-8颗粒对甲烷水合物形成过程的微观影响机理,通过分子动力学模拟方法研究了有/无ZIF-8颗粒体系中的甲烷水合物成核及生长过程。结果表明：ZIF-8颗粒的加入会影响甲烷水合物的成核及生长动力学,加速或减缓水合物的成核及生长过程。ZIF-8不同的加入量对水合物形成动力学亦有着不同的影响作用。其中,加入少量的ZIF-8颗粒可在不降低水溶液中甲烷过饱和度的情况下,通过加速甲烷分子在水溶液中的运移及水分子的组装行为,促进水合物前驱体及闭合笼状结构的形成,推动水合物的快速成核及生长。当加入的ZIF-8颗粒达到一定浓度时会在短时间内吸引更多的甲烷分子从水溶液中逃离出来并在其表面聚集成纳米气泡,致使水溶液中的甲烷浓度降低、水合物形成驱动力下降,最终导致水合物的形成过程被明显地抑制。     

含离子液体体系甲烷水合物形成特性实验研究

实验研究了新型水合物抑制剂1-己基-3-甲基咪唑氯盐对甲烷水合物形成的抑制作用。实验结果表明,1-己基-3-甲基咪唑氯盐水溶液中甲烷水合物分解相平衡压力随着温度的升高而增大。与纯水中甲烷水合物相平衡条件相比,添加离子液体使得甲烷水合物的相平衡边界向高压和低温方向偏移。     

大豆废水厌氧发酵产甲烷工艺条件优化

为了在大豆废水的降解过程中充分提高甲烷产量,设计L₉(3⁴)正交试验,研究微量元素、发酵温度、有机负荷和污泥浓度对大豆废水厌氧发酵产甲烷量的影响,确定各影响因素的主次顺序,并根据正交试验结果进行工艺条件优化研究。实验结果表明:对甲烷产量影响最大的因素是有机负荷,其次是微量元素、污泥浓度,发酵温度影响最小。优化的工艺条件组合为:Co 1mg/L,发酵温度45℃,有机负荷1.52kg COD/(m³·d),接种污泥浓度30.00g VSS/L,在此条件下累积甲烷产量最大为970mL,比未优化组合提高15.10%,累积甲烷产率达344.49mL/(g SCOD),甲烷含量最大为84.12%,SCOD的去除率达到84.00%。     

不同碳源对内生真菌Shiraia sp. Slf14产苝醌类色素的影响

苝醌类化合物是一类具有抗癌、抗病毒活性的光敏性色素.该文比较了不同碳源对蛇足石杉内生真菌Shiraia sp. Slf14液态发酵产苝醌类化合物的影响,结果表明:可溶性淀粉有利于Shiraia sp. Slf14菌体的生长,而果糖则有利于苝醌类化合物的生物合成.当果糖浓度为60 g·L^-1时,菌体苝醌类化合物总产量可达1 566.64 mg·L^-1,同时果糖能提升竹红菌甲素组分的含量.菊粉作为一种来源于菊芋的果糖基生物质,同样有利于苝醌类色素的生物合成,当其浓度为40 g·L^-1时,色素总产量可达1 322.85 mg·L^-1,且其有利于痂囊腔菌素A组分积累.     

生物素对红发夫酵母生长和虾青素积累的影响

在摇瓶中研究生物素对红发夫酵母生长和虾青素积累的影响.结果表明生物素的添加能促进细胞生长,但对细胞内虾青素含量的提高不利.添加10μg/L生物素时,最大比生长速率达到0.110 h-1;添加6μg/L生物素时,达到最大细胞干重9.95g/L,比没有添加生物素时的7.53g/L提高32%.添加2μg/L生物素时,达到最高虾青素产量和产率,分别为3 825 μg/L和53μg/(L@h),比没有添加生物素时的2 944 μg/L和41μg/(L@h)提高30%.没有添加生物素时,达到最高细胞虾青素含量391μg/g.利用添加2μg/L生物素的方法可以提高虾青素产量,这种方法为提高虾青素产量提供了一种简单廉价的方法.     

胶质红假单胞菌J2菌株光合产氢的研究

选择苹果酸为碳源，谷物酸为氮源，对胶质红假单胞菌Ｊ２菌株进行光照分批及连续培养产氢试验，分批试验最大产氢活性为每克干细胞每小时产氢１３．３８ｍｌ。连续试验持续１５天以上，平均产氢速率为每克干细胞每小时产氢１２．０１ｍｌ。此后进行了固定化细胞光合产氢的研究，选择角叉菜聚糖作为固定化载体，结果表明，固定化细胞在产氢活性的保持和反应稳定性等方面明显优于游离细胞，连续培养时，平均产氢速率为每克干细胞每小时     

糖蜜的可发酵性与制氢条件

为了提高糖蜜的可发酵性和氢转化率,采用批式发酵法研究了糖蜜前处理过程和发酵条件对Ethanoligenens sp B49生长和产氢的影响。结果表明去除煮沸驱氧过程可以大大提高Ethanoligenens sp B49发酵糖蜜产氢的性能和糖蜜的氢转化率。Ethanoligenens sp B49细胞生长和产氢的最佳COD为20.6g/L,可发酵糖蜜的最大耐受COD为41.2 g/L,酵母粉可以大大提高糖蜜的生物可利用性和比产氢率。COD为20.6g/L,外加酵母粉浓度为4g/L是Ethanoligenens sp B49发酵糖蜜产氢的最佳条件,单位体积产氢量达到78.97mmolH2/L培养基,比对照提高了76.2%。本研究改进糖蜜发酵前处理方法和发酵条件,可以大大提高了糖蜜制氢的生物可发酵性和比产氢率。     

褐铁矿强化污泥厌氧发酵及经济分析

污泥厌氧发酵具有污染小,并且能获得能源物质的优势。然而污泥厌氧发酵效率低。探究了褐铁矿强化污泥厌氧发酵产甲烷的影响。结果表明褐铁矿存在能够提高污泥厌氧发酵产甲烷率;当褐铁矿含量由0增加至4%时,甲烷产量由101. 8 m L/g增加至128. 9 m L/g。褐铁矿能够促进污泥厌氧发酵水解过程;并且褐铁矿含量越高,溶解性COD的最大值越高。此外,褐铁矿促进污泥厌氧发酵过程短链脂肪酸(SCFA)的积累;当褐铁矿的含量为3%时,SCFA的最大积累量为4 025 mg/L,显著高于空白对照组。褐铁矿存在促进乙酸的积累;当褐铁矿含量由1%增加至4%时,乙酸含量由35%增加至42%。p H为7有利于褐铁矿强化污泥厌氧发酵;而碱性环境抑制甲烷产生。经济分析表明褐铁矿的最佳剂量为3%,总节约费用为329. 2元/t。     

系列食品微生物多糖的高黏度发酵关键技术

比较产热凝胶菌株生长和合成多糖阶段的能量代谢差异,特别是能量耗散的差异,构建了土壤杆菌ATCC 31749产热凝胶的代谢途径.研究产生能量代谢差异的原因及其影响因素,利用分子生物学技术和生物信息学工具,构建了土壤杆菌电子呼吸链的传递途径.研究高密度培养、高强度生产的两步法微生物多糖发酵工艺.在预备罐中以低C/N营养条件,实现产多糖微生物的快速高密度培养.在发酵罐中稀释细胞后以高C/N营养条件高强度生产微生物多糖.研制工业规模下适用于高黏度发酵的高效生物反应器.以结冷胶为高黏度发酵模型体系,研究该反应器在冷模条件下的传质、混合和流变行为特征,设计了新型高效生物反应器,放大至50 m3并应用于结冷胶发酵生产实践中.     

一株产脱毛蛋白酶菌株（Bacillus sp.HX—318）的产酶发酵条件与特性研究

从自然界分离得到的产蛋白酶野生型芽孢杆菌菌株HX-318,其适宜的发酵培养基为(g/L)可溶性淀粉20.0,豆粉20.0,麸皮20.0,CaCO     

欧洲鹅耳枥水培营养液适用效果比较研究

【目的】探究常用水培营养液的种类、浓度、pH,以及专用营养液对欧洲鹅耳枥水培苗生长的影响,筛选适合欧洲鹅耳枥水培苗生长的最佳营养液,为欧洲鹅耳枥的水培繁殖、生产应用及进一步生理生化研究提供理论依据。【方法】以欧洲鹅耳枥水培苗为试材,以存活率、叶片数、平均根数、平均二级根数和根鲜质量为形态指标,以可溶性糖、淀粉含量、可溶性蛋白含量、POD活性和根系活力为生理指标,采用3因素3水平正交试验研究了常用营养液种类及其浓度、pH对水培苗生长的影响。在筛选出最佳常用营养液的基础上,采用单因素试验研究了最佳常用营养液与自制专用营养液对欧洲鹅耳枥水培苗生长的影响。【结果】营养液正交试验表明,理论上适合欧洲鹅耳枥水培苗生长的常用营养液为1/4浓度的Hewitt通用配方(A3B3),在pH 6.5的该营养液中欧洲鹅耳枥水培苗存活率为85.71%,叶片数为1.60,平均根数为4.40,平均二级根数为25.90,根鲜质量为0.40 g,水培苗的可溶性糖含量、淀粉含量、可溶性蛋白含量和根系活力显著较其他处理高,POD活性显著较其他处理低。最佳常用营养液与专用营养液的对比试验表明,最适合欧洲鹅耳枥水培苗生长的营养液为作者自行配制的专用配方1,在该营养液中欧洲鹅耳枥水培苗存活率为93.33%,可溶性糖含量0.13 mg/g,淀粉含量2.55 mg/g,可溶性蛋白含量33.33 mg/g,根系活力49.75μg/(g·h)。【结论】最适合欧洲鹅耳枥水培苗生长的营养液为作者自行配制的专用配方1。     

蔗糖对悬浮培养肉苁蓉细胞的生长及苯乙醇苷合成的影响

通过研究悬浮培养肉苁蓉细胞生长、蔗糖消耗的关系,结果表明蔗糖是限制细胞生长的主要因素.在不同的蔗糖浓度下,比较肉苁蓉细胞干重和主要活性成分苯乙醇苷的合成情况,在30g/L的蔗糖浓度下最有利于肉苁蓉细胞的生长,最大生物量达10.84 g/L,苯乙醇苷最高含量可达干重的16.32%,产量为1296.04mg/L.     

酵母生产麦角固醇流加培养过程的优化

对酿酒酵母生产麦角固醇的流加培养过程进行了研究,提出了以比生长速率为控制参数的流加方案,并以生物量、麦角固醇比生产速率、麦角固醇含量等因素为依据确定了该发酵体系的最优培养参数。在最优方案下,生物量可达42g/L,麦角固醇含量达326g(每100g干菌体中)