利用肺炎克雷伯氏菌以葡萄糖和磷酸铵盐为底物生产2,3-丁二醇

1 INTRODUCTION Interest in microbial production of 2,3-butanediol has been increasing recently due to the extensive indus-trial application of this product. This colorless and odorless liquid with a high boiling point and a low freezing point is a potential valuable fuel additive. Its heating value is 27.198kJ·g-1, which is quite near the value of ethanol (29.055kJ·g-1). Besides, condensation of diol to methyl ethyl ketone (MEK) coupled with subsequent hydrogenation yields octane isom…     

葡萄糖和木糖双底物生物合成2,3-丁二醇的条件优化

针对利用葡萄糖和木糖合成2,3-丁二醇的Klebsiella pneumoniae XJ-Li菌,优化培养基组成与发酵条件,围绕五、六碳糖共代谢的特点,探讨简单可行的代谢调控方法. 结果表明,60 g/L葡萄糖和40 g/L木糖为碳源,5.75 g/L NH4H2PO4为氮源,pH值维持在5.5,培养温度38℃, 2,3-丁二醇浓度可达19.24 g/L. 确定了pH值调控和外源添加维生素C的调控方式,通过调节发酵过程中pH值于5.5左右,使2,3-丁二醇的产量提高了16.4%;添加60 mg/L维生素C调节培养基的氧化还原状态,可使2,3-丁二醇的产量提高44.3%,批式发酵48 h, 2,3-丁二醇终浓度可达33.47 g/L.     

盾叶薯蓣糖化液发酵生产2,3-丁二醇

利用克雷伯氏杆菌以盾叶薯蓣糖化液为底物发酵生产2,3-丁二醇(2,3-BD),考察了2,3-BD浓度、生产强度、有机酸生成及代谢流量分布情况. 结果表明,盾叶薯蓣中的有机酸成分能促进三羧酸循环途径和乙酸途径的代谢流,减弱琥珀酸途径的代谢流,从而提高2,3-BD的浓度. 以盾叶薯蓣糖化液为底物,采用批式流加方式,补加固体葡萄糖,发酵56 h,发酵液中2,3-BD最终浓度达到80.20 g/L,乙偶姻与2,3-BD浓度之和最终达到86.19 g/L,生产强度达到1.54 g/(L×h),比单独以葡萄糖为底物时分别提高了8.50%, 7.38%和7.69%.     

2,3-丁二醇发酵过程中葡萄糖碳流分配数学模型

产酸克雷伯氏菌Klebsiella oxytoca在利用葡萄糖产2,3-丁二醇过程中,底物葡萄糖主要有7种去处:转化为生物量;通过TCA循环支路产生CO2和H2O;通过各发酵支路分别产生2,3-丁二醇、乙醇、乙偶姻、乙酸以及乳酸等代谢产物.在拟稳态假设的基础上分别利用ATP及辅酶平衡建立了该过程中葡萄糖碳流在这7条支路之间分配的数学模型,着重分析了氧气供给量对发酵过程影响的相关机制;并应用实验数据回归了模型参数,将模型预测值与实验值进行了比较.结果表明,模型预测值与实验值较吻合,该模型能较好地反映Klebsiella oxytoca发酵产2,3-丁二醇过程中葡萄糖碳流的分配规律,对利用溶氧合理控制代谢流分布具有一定的指导意义.     

两株Klebsiella pneumoniae菌发酵生产2,3-丁二醇的比较

对两株克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)批式流加发酵生产2,3-丁二醇进行了研究,结果表明,K. pneumoniae CICC 10011代谢产生的各种有机酸和乙醇浓度均明显低于K. pneumoniae DSM 2026,发酵56 h,目标产物(2,3-丁二醇+乙偶姻)浓度为85.61 g/L,生产强度为1.53 g/(L×h),葡萄糖质量转化率为45%. 对2株克雷伯氏菌发酵的代谢流量分析表明,K. pneumoniae CICC 10011是生产2,3-丁二醇的优良菌株.     

生物转化法生产2,3-丁二醇的研究

介绍国内外关于生物转化法生产2,3-丁二醇的研究情况,其中包括转化过程中菌种的选择及其改造、发酵底物的选择、发酵条件及产量、产物的分离提纯方法等。并对该生物转化过程提出一些新的改进方法,以期降低生产成本,解决日益严重的能源危机和环境污染等问题。     

粘质沙雷氏菌利用蔗糖和柠檬酸铵生产2，3-丁二醇的研究

研究了几种无机氮源对粘质沙雷氏菌发酵生物量和产物2,3-丁二醇形成的影响,在确定柠檬酸铵为无机氮源的基础上,利用响应面法(RSM)对柠檬酸铵和硫酸锰的浓度进行了优化,得出了最佳浓度,并以此最优成分进行了摇瓶发酵和分批补料发酵.在摇瓶发酵中,110 g·L-1的蔗糖最终被转化成44 g·L-1的2,3-丁二醇,转化率为0.4 g·g-1,产率为1.13 g·L-1·h-1;在分批补料发酵中,共有166 g·L-1的蔗糖被消耗,2,3-丁二醇的最高浓度为81.2 g·L-1,乙偶姻的浓度为7.7 g·L-1,2,3-丁二醇转化率达到0.489 g·g-1,产率达到1.7 g·L-1·h-1.     

Klebsiella pneumoniae发酵菊芋生产2,3-丁二醇的初步研究

对Klebsiella pneumoniae发酵菊芋块茎生产2,3-丁二醇进行了初步研究,通过摇瓶实验考察了不同碳源及培养基中微量元素对发酵的影响. 结果表明,菊芋是良好的发酵2,3-丁二醇的底物,以其为底物时产物浓度和生产强度比葡萄糖发酵提高了42%以上,培养基中不添加微量元素对菊芋发酵基本没有影响,因而可简化培养基成分以降低生产成本. 在发酵罐批式流加实验中,发酵56 h菊芋发酵的产物浓度和生产强度分别为81.47 g/L和1.45 g/(L×h),与葡萄糖发酵结果相当.     

用自热式高温好氧消化工艺预处理肺炎杆菌生物降解动力学研究(英文)

Biodegradation parameters and kinetic characteristics for pre-treating waste strains of Klebsiella pneu-moniae were studied in laboratory scale with an insulated reactor by an innovative technique,autothermal thermo-philic aerobic digestion(ATAD) . Based on an Arrhenius-type equation,an empirical model was developed to corre-late the removal of total suspended solid(TSS) with the initial TSS concentration,influent reaction temperature,aeration rate and stirring rate. The reaction temperatures of the ATAD system could be raised from the ambient temperatures of 25 °C to a maximum temperature of 65 °C. The exponentials for the initial TSS concentration,aeration rate and stirring rate were 1.579,-0.8175 and-0.6549,respectively,and the apparent activation energy was 6.8774 kJ·mol-1. The correlation coefficient for the pre-exponential factor was 0.9223. The TSS removal effi-ciency predicted by the model was validated with an actual test,showing a maximum relative deviation of 10.79%. The new model has a good practicability.     

1,4-丁二醇生产技术及市场概况

介绍了1,4-丁二醇的主要生产技术及国内外市场情况,并对现有5种主流生产工艺及技术经济进行了对比.     

葡萄糖作辅助碳源对klebsiella pneumoniae发酵生产1,3-丙二醇的影响

在Klebsiella pneumoniae发酵甘油生产1,3 丙二醇的种子培养及发酵实验中,考察了葡萄糖作辅助碳源对菌体生长及1,3 丙二醇生成的影响. 结果表明,在种子培养期,以葡萄糖和甘油为混合碳源可缩短种子培养周期;在批次发酵和流加发酵中,葡萄糖作辅助碳源可使1,3 丙二醇产率及得率明显提高,但不同的葡萄糖加入方式对产率及得率促进的效果不同. 在初始发酵培养基中添加5 g/L葡萄糖、并在4 40 h进行葡萄糖与甘油混合液连续流加的条件下,1,3 丙二醇浓度、产率及得率较单一甘油为底物的流加发酵结果分别提高41.2 , 38.6 和8.3 .     

气相色谱法测定1,4-丁二醇及其酯化产物含量

以醋酸正丁酯为内标物,采用毛细管气相色谱内标法测定1,4-丁二醇及其酯化产物的含量。结果表明:1,4-丁二醇、1,4-丁二醇单醋酸酯、1,4-丁二醇双醋酸酯的相对校正因子曲线分别在0.7090~41.30mg·mL-1、0.5980~41.82mg·mL-1、0.5429~39.10mg·mL-1范围内呈现良好的线性关系(R2≥0.9994),平均加标回收率为94.53%~103.20%,RSD≤4.72%。该方法操作简便、精密度高、重现性好、结果稳定可靠,可用于1,4-丁二醇及其酯化产物的含量测定。     

真空间歇精馏提纯1,4-丁二醇生产残液

采用真空间歇精馏方法对从1,4丁二醇(BDO)生产残液中提取BDO的精制过程进行了研究.通过考察塔顶真空度、回流比和加热负荷等操作因素对分离效果的影响,确定了适宜的操作条件,塔顶压力为700 Pa,釜温在160～170℃之间,采用变回流比操作.结果显示,产品BDO的质量分数达到99.5％以上,收率80％以上.这种方法操...     

磷酸铵镁除磷脱氮技术

氨氮和磷酸盐是水质富营养化的重要来源。对含磷和氨氮的废水采用镁盐作沉淀剂可同时去除废水中的氨氮和磷酸盐,生成可用作肥料的沉淀物——磷酸铵镁,简称MAP,去除率均可达90%以上。     

发酵产1,3-丙二醇的关键酶研究进展

1,3-丙二醇(1,3-PDO)是一种重要的化工原料.综述了微生物法生产1,3-丙二醇的关键酶相关研究成果,包括1,3-丙二醇氧化还原酶、甘油脱水酶等,并进行了展望.     

葡萄糖及磷酸盐对刺糖多孢菌多杀菌素发酵的影响

The effects of glucose and inorganic phosphate on mycelium growth and spinosad production with Saccharopolyspora spinosa were studied. The results showed that the increase of glucose concentration from 18.6g·L-1 to 58.8g·L-1 could promote the mycelium growth and spinosad production. And when the glucose concentration increased from 58.8g·L-1 to 79.6g·L-1, no obvious change was detected but a slight drop in spinosad production was observed, whereas, when the glucose concentration increased from 79.6g·L-1 to l15.3g·L-1, substantial decrease in both mycelium growth and spinosad production occurred. The increase of phosphate conccntration from 3.68mmol· L-1 to 29.41mmol·L-1 rendered corresponding increase in mycelium growth and spinosad production. When phosphate concentration increased from 29.41mmol· L-1 to 44.12mmol·L-1, mycelium growth slightly increased and spinosad production dropped, while when phosphate concentration increased from44.12mmol·L-1 to 57.62mmol·L-1, both mycelium growth and spinosad production decreased sharply. Conclusively,the optimal initial concentration of glucose and phosphate is 58.8g·L-1 and 29.41mmol·L-1, respectively. The spinosad fermentation in the production medium containing 58.8g·L-1 glucose and 29.41mmol·L-1 phosphate was scaled up in 5-L fermentation and the spinosad production reached 507mg·L-1, which was 28% higher than that in the flask fermentation.     

料浆法浓缩磷铵料浆的氨二次中和生产DAP研究

研究了中品位磷矿制湿法磷酸得到的浓缩磷铵料浆进行氨二次中和的特性,在实验模式装置上,确定了该料浆用氨二次中和生产磷酸二铵的管式反应器结构,设计参数及氨二次中和的工艺条件。     

蔗糖与葡萄糖作辅助碳源对重组Klebsiella pneumoniae发酵生产 1,3-丙二醇的影响

实验研究了重组Klebsiella pneumoniae批式发酵生产1,3-丙二醇过程中辅助碳源蔗糖与葡萄糖对发酵过程的影响,对发酵工艺进行了放大,并对流加策略进行了优化. 结果表明,葡萄糖为发酵生产1,3-丙二醇的辅助碳源优于蔗糖;以重组Klebsiella pneumoniae为菌种,以葡萄糖为辅助碳源,采用指数流加策略,30 L发酵罐中1,3-丙二醇的产量最高达85.2 g/L,产率达0.63 mol/mol,比单纯以甘油为碳源分别提高37.35%和25.00%.     

高海拔地区预中和氨化粒化法磷铵生产过程特点

对高海拔地区预中和氨化粒化法磷按生产过程进行了分析,认为高海拔地区的自然环境与低海拔地区相比有较大的差异。在高海拔地区进行工艺参数选取和设备选型时必须考虑其特点,主要为干燥推动力大,各部分氨逸出量大,尾气处理最大,故相关设备的尺寸应适当加大。     

料浆法磷酸铵生产新工艺设计

在料浆法磷酸铵生产装置的设计中,采用强制循环中和新工艺,并将中和与浓缩结合起来进行一体化工艺设计,同时针对该设计在实际工程中应用后存在的不足之处进行了改进和完善。料浆法磷酸铵中和与浓缩一体化工艺设计不仅降低了氨损、改善了环境,而且简化了流程、节省了投资。