高温菌发酵甘露醇高效产乙醇的代谢途径研究

甘露醇是大型褐藻的主要成分之一,在工业生产海藻酸的过程中,甘露醇成为副产物被废弃。筛选到一株高温厌氧芽孢杆菌Rx1,利用甘露醇发酵,乙醇得率高达1.8 mol乙醇/mol甘露醇,为理论产值的90.5%,是发酵葡萄糖乙醇得率的1.7倍,还发现菌株发酵甘露醇的初期会产生微量的乙酸,随后又被立即消耗。通过添加外源乙酸对Rx1代谢特性进行研究,结果外源乙酸不仅能促进底物的利用,还发现Rx1存在转化乙酸生成乙醇的途径,而该途径关键酶的合成需要甘露醇的诱导。     

比较pta及ack敲除对钝齿棒杆菌产L-精氨酸生理代谢的影响

旁支代谢途径的截断有利于目的氨基酸合成途径的集流。基于基因组尺度代谢网络模型的预测,以钝齿棒杆菌(Corynebacterium crenatum)MT-M4为出发菌株,通过无痕敲除技术分别敲除了编码磷酸乙酰基转移酶的pta基因及编码乙酸激酶的ack基因,阻断了乙酸的合成。摇瓶发酵结果表明,pta缺失菌株精氨酸产量较出发菌株提高了25.60%,达15.46g/L。葡萄糖转化率提高了29.41%;ack缺失菌株精氨酸产量达13.82g/L,较出发菌株提高了12.81%,葡萄糖转化率提高了26.02%。同时,pta及ack敲除菌株的细胞生长较出发菌株均分别提高了9.19%及7.71%。因此,pta、ack的敲除不仅有利于精氨酸的合成,而且对菌体生长具有促进作用;但pta的敲除更有利于精氨酸的积累。     

添加木薯酒糟对市政污泥厌氧发酵产氢产甲烷的影响

为实现市政污泥的无害化处理和资源化利用,分别在间歇和连续流条件下,考察了市政污泥两阶段厌氧发酵产氢产甲烷特性,并分析了木薯酒糟的添加对该发酵体系的影响。结果表明:以市政污泥为单一基质厌氧发酵时,氢气和甲烷产率均较低,分别约为2和66 m L/g VS;添加少量(25%)木薯酒糟即可大幅度提高体系的产气性能,氢气产率和甲烷产率分别提高约10倍和35%,同时促进了能量热值的产出和有机物的降解;提高木薯酒糟的添加量至50%,不仅可以进一步提高体系的产气性能,而且能够影响体系中有机物的代谢途径,使产氢段有机物代谢由乙酸型发酵途径主导逐渐转变为由丁酸型发酵途径主导,并且能够促进产甲烷微生物对VFAs的利用。     

丙酸/乙酸比值对反硝化除磷的影响

分别以丙酸、丙酸/乙酸(浓度比值为0.5、2)、乙酸为碳源,在SBR中采用厌氧/缺氧方式驯化富集反硝化聚磷菌(DPB),研究了丙酸/乙酸比值对反硝化除磷系统中有机物的降解、PO3-4-P的释放与吸收、NO-x-N浓度、PHB和糖原含量以及污泥中磷含量的影响.结果表明,随着丙酸/乙酸比值的提高,厌氧释磷量减少,厌氧末期的PHB含量降低,缺氧段聚磷菌的合成和代谢能力减弱,最终导致对PO3-4-P的去除率降低.因此,乙酸含量高的碳源更利于反硝化除磷的进行.     

坏死性凋亡在乙醇诱导肝损伤机制中的作用研究进展

乙醇滥用是目前全球关注的医学和社会问题。肝脏是机体重要的代谢器官,对体内外许多物质(药物、毒物及某些代谢产物等)具有生物转化作用。乙醇在肝脏代谢中氧化为乙醛、乙酸,其代谢产物是诱导肝损伤的主要因素。长期乙醇暴露可导致明显的肝损伤和组织重建,包括肝脂肪变性、肝炎、肝纤维化、肝硬化等病理改变,通常称之为乙醇性肝病,该     

碳源和进水pH值对聚糖菌代谢的短期影响

通过连续流A/O工艺驯化富集了聚糖菌(GAOs),在此基础上利用静态批次试验分别考察了碳源(乙酸、丙酸和葡萄糖)和进水pH值(6.5、7.0和7.5)对GAOs代谢的短期冲击影响。结果表明,在厌氧阶段,GAOs污泥可以较快的速率吸尽乙酸和丙酸,而葡萄糖仅部分被吸收。对比消耗单位碳源合成的聚-β-羟基烷酸(PHA)量,以葡萄糖为碳源时最大,以丙酸作为碳源时最小。同时,GAOs污泥吸收单位碳源所消耗的糖原量以丙酸最少;而以葡萄糖为碳源时,与乙酸和丙酸情况不同的是其在厌氧反应后期糖原量略有增加。另外,在考察进水pH值对GAOs污泥代谢的短期冲击影响时发现,随着进水pH值的升高,GAOs污泥对挥发性脂肪酸(VFAs)的吸收速率减缓,但进水pH值的短期波动对于胞内物质(糖原、PHA)代谢的影响不大。     

NaCl刺激保加利亚乳杆菌对丙酮酸代谢及相关酶活性的影响

分析NaCl刺激保加利亚乳杆菌与冻干存活率的关系。高效液相色谱法分析葡萄糖、有机酸、乙酰辅酶A(Acetyl-CoA)以及胞内能量代谢变化;顶空气相色谱法测定乙醛含量;分光光度法和比色法测定关键酶活性。结果显示:NaCl刺激保加利亚乳杆菌对丙酮酸的代谢有显著影响,葡萄糖代谢速率提高48.18%(P<0.01),乳酸生成速率提高8.93%(P<0.01),关键中间代谢产物Acetyl-CoA的含量增加约31.35%(P<0.01);而乙酸含量出现负增长,乙醛生成速率降低22.86%(P<0.05)。胞内ATP代谢变化明显促进糖代谢速率;乳酸脱氢酶、乙酸激酶、磷酸乙酰转移酶的活性均有增加,而乙醛脱氢酶活性减弱。结果表明,NaCl刺激保加利亚乳杆菌对自身糖代谢的加快,丙酮酸代谢碳流向的重新分配以及关键酶活性的改变,可能与提高保加利亚乳杆菌的冻干存活率相关。     

药用植物甾体生物碱的药理作用及合成途径

甾体生物碱是药用植物中广泛存在的一类代谢产物,是一类具有降压、止咳、平喘、抗肿瘤等生物活性的天然产物。目前,甾体生物碱的合成代谢途径、分离纯化、鉴别及生物学功能研究已成为国内外天然产物研究的热点之一。对药用植物甾体生物碱的药理作用进行了综述,并根据萜类物质合成途径,推测总结了甾体生物碱的合成相关途径和参与该途径的关键酶及其基因克隆的研究进展,以期为药用植物甾体生物碱的代谢途径与基因表达调控及应用研究提供参考。     

淮南次生生物煤层气形成途径研究

利用淮南新庄孜煤矿采集的煤样、矿井水样开展淮南煤层生物产气的可行性研究及产气途径分析。实验样品采自A1煤层63301切眼,采深786米煤样的工业组分包括煤样水分含量1.2%、挥发分29.23%、固定碳含量82.72%。实验对照组为矿井水样、煤样、缓冲试剂（N-TES）、ORP指示剂、微生物生长所需的维生素、微量元素、矿物质混合。实验组在对照组的基础上分别添加产乙酸菌抑制剂盐酸万古霉素、二氧化碳吸收液（反应器中内置NaOH溶液,与液体培养基隔离）。经过56天试验,整个反应过程pH值在7~7.9之间,适合微生物生存,TOC浓度保持在750 mg/L~ 950mg/L之间,底物相对充足,最终产气率相比对照组（0.36ul/g.煤）＞NaOH吸收液组（0.28 ul/g.煤）＞盐酸万古霉素组（0.26 ul/g.煤）,该结果表明淮南煤层可生物产气,同时存在乙酸氧化途径和CO2/H2还原途径,以乙酸途径为主。     

淮南次生生物煤层气形成途径研究

利用淮南新庄孜煤矿采集的煤样、矿井水样开展淮南煤层生物产气的可行性研究及产气途径分析。实验样品采自A1煤层63301切眼，采深786m煤样的工业组分包括煤样水分含量1.2％、挥发分29.23％、固定碳含量82.72％。实验对照组为矿井水样、煤样、缓冲试剂（N-TES）、ORP指示剂、微生物生长所需的维生素、微量元素、矿物质混合。实验组在对照组的基础上分别添加产乙酸菌抑制剂盐酸万古霉素、二氧化碳吸收液（反应器中内置NaOH溶液，与液体培养基隔离）。经过56d实验，整个反应过程pH值在7～7.9，适合微生物生存，TOC浓度保持在750～950mg/L，底物相对充足，最终产气率对照组（0.36μL/g煤）＞NaOH吸收液组（0.28μL/g煤）＞盐酸万古霉素组（0.26μL/g煤），该结果表明淮南煤层可生物产气，同时存 在乙酸氧化途径和CO2/H2还原途径，以乙酸途径为主。