木质纤维素预处理衍生抑制物对产溶剂梭菌的胁迫机制及解抑制策略研究

产溶剂梭菌利用木质纤维素类生物质生产丁醇等液态燃料,是缓解当前能源紧缺、温室气体过量排放的有效途径之一。预处理操作是木质纤维素生物转化的关键步骤,而在此过程中衍生的一系列发酵抑制物是限制其高效/高值转化的主要瓶颈;了解木质纤维素在不同预处理条件下的抑制物衍生特征、解析产溶剂梭菌对该类物质的胁迫响应机制,并建立高效的解抑制工程策略,是实现梭菌高效合成生物丁醇的关键。基于此,首先,介绍多种预处理工艺的优缺点及衍生抑制物种类和质量浓度特征,其次,阐述产溶剂梭菌对主要预处理抑制物的胁迫响应机制,并重点介绍各类高效的解抑制工程策略。最后,展望了木质纤维素高效转化生产燃料的发展趋势,探讨包括应用人工神经网络辅助的预处理工艺优化、基于适应性实验室进化策略和合成生物学等技术手段强化菌株耐受抑制物的鲁棒性能等研究方向。本文将为木质纤维素资源转化和生物丁醇的高效生产提供借鉴。     

药用植物蚬壳花椒种子休眠及萌发特性

为研究木本药用植物蚬壳花椒生殖环节中的致危因素,采用多种方法处理其种子,研究其休眠和萌发特性.结果表明,当年成熟的种子去除种皮后可以萌发,证明种子的胚发育成熟,种皮的透水性也较好,与休眠关系不大;休眠的主要原因可能是种皮内含有抑制萌发物质,及种皮坚硬的机械阻碍作用.采用不同的处理,获得种子萌芽率较高的方法为:浓硫酸处理6 min,去除种皮,然后用50 mg·L-1的GA3浸泡5 min,清洗后置于25℃恒温培养箱内培养,萌芽率可达60%.     

大花序桉(Eucalyptus cloeziana)组培继代苗内源生根抑制物质定性分析

以组培难生根的大花序桉(Eucalyptus cloeziana)和易生根尾巨桉继代苗为材料,用生物和化学显色方法鉴定大花序桉的内源生根抑制物质。结果表明:与尾巨桉相比,大花序桉继代苗提取液对绿豆和红豆的发芽无显著影响;大花序桉提取原液对绿豆插条发根率、发根量和根长均有明显的促进作用,尾巨桉GL9原液则有明显的抑制作用,差异达显著水平,提取液稀释1倍后无显著差异;两者提取液含黄酮类物质,不含烯醇结构酚类和皂甙,初步判断大花序桉组培生根的抑制物质可能为黄酮类物质。     

内源抑制物对加拿大紫荆种子萌发的影响

【目的】探究内源抑制物质对加拿大紫荆(Cercis canadensis)种子萌发的影响,为揭示加拿大紫荆种子的休眠原因及其解除机制提供依据。【方法】以加拿大紫荆种子为试验材料,先采用80 ℃热水预处理,再经低温层积处理解除种子的生理休眠,对不同层积阶段的种子进行发芽率和生物活性测定。结合气质联用(GC-MS)、高效液相色谱(HPLC)技术与标准品有效半抑制浓度(IC₅₀)方法,分析加拿大紫荆种子内源抑制物种类及休眠解除过程中内源抑制物含量的变化。【结果】内源抑制物是引起加拿大紫荆种子休眠的主要原因,随着层积时间延长,休眠逐渐解除。加拿大紫荆种子种皮和胚乳各分离相提取液对白菜籽发芽抑制作用由大到小依次为乙醚相>甲醇相>水相≈乙酸乙酯相>石油醚相,表明种皮和胚乳中的内源抑制物主要存在于乙醚相、甲醇相、乙酸乙酯相提取液中。采用GC-MS技术测得加拿大紫荆种皮和胚乳分离相提取液中主要有油酸、亚油酸、棕榈酸、硬脂酸、2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)、邻苯三酚6种可能对加拿大紫荆种子具有抑制作用的物质。对6种物质标准品进行有效半抑制浓度(IC₅₀)测定发现:油酸对白菜籽发芽无抑制作用,较高浓度的亚油酸、棕榈酸、硬脂酸才能抑制白菜籽发芽,而较低浓度的BHT和邻苯三酚对白菜籽发芽就有很强的抑制作用。种子休眠解除过程中,亚油酸含量呈先下降后上升再下降的趋势,而棕榈酸、硬脂酸、BHT、邻苯三酚的含量逐渐下降,层积后的4种物质含量下降幅度分别为42.43%、52.00%、5.77%、96.14%。【结论】结合IC₅₀及层积过程中内源抑制物含量的变化,认为邻苯三酚可能是引起加拿大紫荆种子休眠的主要抑制物质。     

紫椴种子休眠原因的初步研究

紫椴是优良的经济用材树种,其种子具有休眠的特性。为找出紫椴种子休眠的原因,我们通过观察种子的解剖结构和对种子进行种皮的机械障碍、透水性和内源抑制物多方面的测定,初步确定了紫椴种子具有完整的胚结构,种皮存在机械障碍问题,因此结果表明,紫椴种子的休眠是由于内源抑制物的存在、种皮机械阻碍而引起的,而内源抑制物质的存在是造成紫椴种子休眠的主要原因。     

马尾松种源与内源生根抑制物的相关性

用浸渍、萃取和高效液相色谱法（HPLC）以同龄马尾松不同种源的同种源10个单株的插穗内源抑制物质（MIn)进行分离提纯。对MIn作初步定性和生物鉴定。用HPLC自动积分仪法比较MIn各组分含量。研究结果表明MIn都含7个组分， 其中4个组分属黄酮类，3个组分属苯酚类。种源间MI2、MI3、MI4和MI5差异显，MI1、MI6和MI7含量具显性差异。种源MI2与经度呈显正相关，MI4和MI5与纬度呈显负相关。江西吉安种源10个单株间MI4、MI6和MI7差异显MI1、MI2、MI3和MI5含量差异极显。MIn总相对含量以江西吉安为最高，广东韶关为最低。10个单株MIn总相对含量以3号母株为最低，9号母株为最高。MIn各组分抑制云南松种子发芽率的程度与其含量高低一致。MIn的存在是马发尾松插穗难发根的原因之一，且MIn含量高低是不同种源插穗生根能力变异的重要原因。阻遏控制MIn的基因表达，将是提高马尾松扦插成活率的主要措施之一。     

人参种子生长抑制物质的特性及其分离鉴定

报道了人参种子生长抑制物质的特性及其主要抑制物质的分离提纯，并测定了其结构。     

低分子肝素对难治性肾病综合征患者血浆PAI-1的影响

目的探讨难治性肾病综合征患者低分子肝素(LMWH)治疗前后纤溶酶原激活物抑制物-1(PAI-1)的变化.方法12例难治性肾病综合征患者在原来常规治疗基础上加用低分子肝素,采用底物发色法检测应 用低分子肝素前及4周后血浆中PAI-1水平.结果难治性肾病综合征患者PA-1水平在低分子肝素治疗4周后较治疗前显著下降(p＜0.05).结论低分子肝素降低难治性肾病综合征患者PAI-1水平,应作为难治性肾病综合征的重要治疗手段.     

低分子肝素对难治性肾病综合征患者血浆PAI-1的影响

目的探讨难治性肾病综合征患者低分子肝素(LMWH)治疗前后纤溶酶原激活物抑制物-1(PAI-1)的变化.方法12例难治性肾病综合征患者在原来常规治疗基础上加用低分子肝素,采用底物发色法检测应 用低分子肝素前及4周后血浆中PAI-1水平.结果难治性肾病综合征患者PA-1水平在低分子肝素治疗4周后较治疗前显著下降(p＜0.05).结论低分子肝素降低难治性肾病综合征患者PAI-1水平,应作为难治性肾病综合征的重要治疗手段.     

超滤去除螺旋藻自身生长抑制物最佳工艺研究

采用不同截留分子量的超滤膜去除螺旋藻回用培养液中的生长抑制物,考虑微滤预处理、操作压力、料液温度、料液pH、转速对超滤膜通量的影响,在此基础上通过正交实验确定微滤预处理后超滤的最佳去除工艺,最后通过测定清洗前后膜的水通量变化确定最佳清洗方法.结果表明,100kDa的超滤膜对回用培养液中的抑制物有显著去除效果,去除抑制物的最佳工艺参数为超滤压力0.2MPa、搅拌转速450r/min、料液pH 9、料液温度35℃;最佳清洗方法为35℃温水清洗0.5h,此条件下膜通量恢复率达94%.