低强度超声波在生物技术中应用的研究进展

低强度超声波在生物技术中的应用，是一个比较新的热点研究领域。超声波作用的物理机制主要包括机械传质作用、加热作用和空化作用。研究发现低强度超声波可以促进底物分子之间的相互作用，强化反应物进入及生成物离开酶活性中心的过程，提高酶的活性；改变细胞膜的透性，加强物质运输，促进有益物质的生成；提高整个细胞的新陈代谢效率；加速细胞生长；增加细胞膜的透性；有助于细胞对药物的吸收，因而可以将之应用于酶工程、发酵工程、细胞工程以及肿瘤的生物治疗中。文中就有关这方面的研究，在综述了国内外研究进展的基础上，提出了此领域今后的发展趋向。     

中药材的微生物发酵改性研究进展

微生物发酵为中药炮制的重要方法之一.随着科学技术的发展,中药材微生物发酵研究由传统自然发酵向纯菌种发酵转变,其重要性日益受到广泛关注.中药微生物发酵过程中常常会引起生物转化反应,导致中药有效成分的改变和药效的变化;相反中药材成分也会刺激微生物次生代谢产物的改变.中药材微生物发酵研究对缓解中药资源缺乏、发现新颖天然活性物质和生物转化反应具有重要意义.虽然中药微生物发酵历史悠久,但采用种属明确的纯菌种微生物发酵中药材近几十年逐渐兴起,考虑到天然药物微生物发酵机制还未系统阐明,并且自然界还存在大量微生物未系统研究,该领域具备巨大潜在研究价值.该文系统综述中药材微生物发酵改性研究进展,为该领域进一步深入研究探索,及相关开发提供参考.     

基于拉曼镊子的发酵过程单细胞分析：应用与展望

微生物发酵是个复杂的过程,而细胞间的异质性对微生物发酵性能有重要的影响。通过单细胞分析了解微生物细胞的异质性,利于发酵环境的优化,从而减少细胞间的异质性,提高发酵性能。整合显微拉曼光谱和光学微操控的拉曼镊子是实时、无损、无须标记且快速灵敏的单细胞分析方法。本文重点回顾拉曼镊子在聚酯、类胡萝卜素、脂肪酸、生物乙醇以及重组蛋白等发酵生产过程中的应用,并分析其在应用上存在的不足。在克服自身不足、融合新的分析技术与数据处理方法后,拉曼镊子将是了解细胞异质性、认知复杂生物过程的有力手段。     

微生物发酵过程的细胞密度在线检测与底物浓度实时控制

在许多的微生物发酵和培养过程中,控制碳源(葡萄糖)是实现过程优化的关键.但是葡萄糖等碳源电极价格昂贵,且不能在线灭菌,限制了其应用范围.基于电容法测量细胞密度可以在线灭菌,与细胞干重、OD(光密度)值等生物指标有很好的对应关系,本文实现了基于动力学模型用细胞密度检测数据对发酵底物浓度的预测控制.用遗传算法建立的微生物反应过程动力学模型对分批发酵过程有较好的模拟效果.几次发酵结果对比表明,本文的方法可有效提高目的产物的产量,对制药、食品等工业发酵具有借鉴意义.     

泸型酒主要微生物发酵特征研究

通过对泸型酒发酵过程中主要做生物在不同发酵条件下代谢规律的研究，分析了自然状态下，泥窖这一特殊发酵容器内微生物代谢的特性，从而揭示了泸型酒窖内微生物发酵特征，指出了不同状态下的配料调整和技术措施。     

产纤维素酶增效蛋白的菌种筛选

为了寻找高效的微生物源纤维素酶增效蛋白,基于对微生物发酵液进行超滤、盐析、Sephadex G-75凝胶过滤层析等分离纯化手段,设计了检测微生物发酵液中纤维素酶增效蛋白存在的实验方案,并分别对细菌、真菌两大类共10种供试微生物中发酵产生的胞外蛋白进行检测,筛选出4株能产纤维素酶增效蛋白的菌.其中康氏木霉、真菌F2、真菌...     

水解胶原蛋白对枯草芽胞杆菌生长的影响

本文测定了不同氮源(水解胶原蛋白CH、蛋白胨、明胶、硝酸钠、氯化铵)对枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)生长的影响;考察了CH和玉米浆的不同配比对枯草芽胞杆菌生长的影响;研究以CH为氮源时,不同碳源对枯草芽胞杆菌生长的影响;考查CH对其它细菌发酵的影响.研究发现,在CH为氮源条件下,枯草芽胞杆菌的发酵过程可顺利进行,且微生物的生物量可保持在较高水平;同玉米浆相比,CH能使枯草芽胞杆菌达到较高的生物量;以CH为氮源时,淀粉比葡萄糖、蔗糖更有利于枯草芽胞杆菌的生长;除了枯草芽胞杆菌以外,大肠杆菌(Escherichia coli ATCC 15489)和地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis CICC 20031)也能有效利用CH.这表明,在实验条件下水解胶原蛋白(CH)可以作为多种微生物发酵的氮源.     

基于宏观和微观代谢分析相结合的细胞代谢过程研究

当前,微生物发酵过程研究正逐渐由胞外深入到胞内,由宏观扩展到微观。建立能检测并综合利用细胞内外的宏观和微观代谢信息的方法非常必要。我们探讨并建立了微观和宏观相结合的综合检测和分析方法。同时我们还建立了利用通过同位素标记实验,对发酵过程阶段的代谢通量的精确分析。     

压力脉动固态发酵微生物蛋白质及机理的初步研究

研究了固态发酵微生物蛋白质的提取、纯化条件以及压力脉动对固态发酵微生物蛋白质的影响，并初步探讨了压力脉动固态发酵的作用机理。结果表明在发酵后的酶曲中，加入Tris-HCl提取液，可得胞内蛋白质，FPA酶活与CMCase酶活回收率分别为83.6%与67%,纯化效果较好。从压力脉动外界周期刺激固态发酵干酶曲中提取的胞内蛋白质与从未加周期刺激的微生物中提取的相比，胞外蛋白质的质量、FPA酶活和CMCase酶活分别提高了17.75%、60.08%和21.17%。压力脉动固态发酵5d的微生物胞外蛋白质的酶活,与静态固态发酵6d的相当，发酵周期缩短。压力脉动外界周期刺激使蛋白质组分有所变化，减少了相对分子质量约为80400的组分，但增加了相对分子质量约为28520的组分。     

超声对细胞膜通透性影响的研究现状

不同剂量和强度的超声对细胞会产生一定生物效应.当超声参数设置合适时,能使细胞膜通透性明显增强.加入声学造影剂,由于造影剂中存在很多微泡,微泡在超声波的作用下被激活,泡核表现为振荡、生长、收缩及崩溃等一系列动力学过程,在此过程中局部产生高温高压,使细胞膜通透性进一步增强.细胞膜通透性增强能使细胞内物质释放,细胞外物质进入细胞,这样可用于释放代谢物质或中间产物,化学方法治疗肿瘤及基因转导等.根据近几年的研究,超声对细胞膜通透性的影响可以部分用于解释超声杀菌的机理,但这还有待于我们进一步的深入研究.     

一组十二烷基苯磺酸钠生物降解的新研初探

将超声波和固定化细胞技术相结合,以阴离子表面活性剂废水中直链十二烷基苯磺酸钠(LAS)为研究对象,研究了低强度超声波作用于固定化微生物细胞对LAS降解的主要影响因素,并通过正交实验,以LAS的降解率r为主要指标,研究了低强度超声波干预的参数条件,结果表明:一定频率参数的低强度超声波能有效增强固定化细胞的生物活性并促进固定化细胞传质,实验以LAS初始浓度c为50 mg/L的模拟废水为对象,在最适超声条件下LAS的降解率最高达83%,比固定化细胞不加载超声组提高9.5%以上.     

微生物醋酸传感器的研制

从食醋发酵液中分离、筛选出同化醋酸能力强的微生物,将其固定化制备微生物膜再与氧电极结合,制成微生物醋酸传感器。实验研究表明:该传感器响应醋酸浓度线性范围约为2～30mg·L~(-1);响应时间为2～5min;25d内测定400余次,灵敏度基本不变;取食醋发酵车间空气样品进行回收率测定,结果为97.5％～105.0％。     

辅酶Q10的生产及在医学领域中的应用

辅酶Q10是一种线粒体氧化还原酶的辅酶。目前辅酶Q10的主要应用领域是心血管病临床方面。其疗效主要是改善心肌能量产生，具有抗经活性和使生物稳定的特性。辅酶Q10具有增强体外循环中红细胞膜及免疫功能的作用、体外循环抗氧化能力，治疗慢性再生障碍性贫血等。辅酶Q10的生产方法主要有化学合成法、动植物组织提取法和微生物法。     

高压电脉冲灭菌理论的研究进展

通过精确地控制脉冲电场强度和改变脉冲电场对微生物细胞膜处理时间，使得微生物的细胞膜被不可逆地破坏，从而达到微生物致死目的。高压脉冲电场灭菌与传统的巴氏灭菌相比具有：传递快速、均匀、处理时间短、产热少等优点，可以最大程度地减少对食品中营养素的破坏，是一种颇具发展前景的非热力学灭菌方法。文中就国内外对脉冲电场的灭菌机理和目前所形成的3种具有代表性的观点及此灭菌方法的前景等方面的研究进展，做一综述。     

沼气厌氧消化过程影响因素研究进展

沼气厌氧消化过程涉及复杂微生物群落在厌氧环境下的协同作用,此过程中的因素变化会导致菌群结构发生改变,进而影响发酵系统的稳定性和效率。本文对影响厌氧发酵过程稳定和效率的因素进行了探讨,包括发酵温度、pH值、碳氮比、有机负荷、停留时间及营养元素等。认为厌氧发酵过程采用混合原料可以弥补单一原料发酵过程的养分不足和特定成分积累对发酵过程稳定性的影响;在发酵温度的选择上,要充分考虑能源输入/输出比,才能保证过程的经济性。     

膜分离技术及其在发酵液后处理中的应用

介绍了膜分离技术的原理以及发酵液后处理过程中常用的提取精制方法 ,如吸附、沉淀、结晶、萃取、离子交换等。介绍了膜技术在抗生素、维生素、氨基酸、酶制剂及其他发酵液后处理过程中的应用现状。实现膜技术在生产过程中的应用需要在膜与物料的适应性、适宜的操作条件和清洗、再生等方面进行研究 ,使后处理过程在低成本、高收率下进行     

高粘度薯类原料高效乙醇转化技术推动我国能源结构调整

原料粘度高已成为限制薯类乙醇行业发展的问题,中国科学院成都生物研究所采用糖苷键单克隆抗体芯片技术阐明薯类原料粘度成因机制,并开发出具有自主知识产权的降粘酶系和相应的降粘预处理工艺;利用模拟的工业发酵压力条件,选育获得高产物反馈抑制耐性菌株;同时与发酵过程调控工艺、新型高传质反应器系统集成,建立薯类乙醇高效发酵技术体系并成功应用于生产,实现薯类乙醇发酵三大技术突破。     

超临界二氧化碳在乙醇发酵—分离过程中的应用

对超临界二氧化碳在生物发酵生产乙醇过程中的应用研究与最新进展进行了综述和评价 ,探讨了微生物在超临界二氧化碳中的存活率 ,以及影响发酵产率的主要因素 ,最后对乙醇发酵与分离的复合过程中的热点问题进行了详细的讨论