中試厭氧氨氧化反應器的啟動與調(diào)控

唐崇儉，鄭平，陳建偉，等

生物工程

中試厭氧氨氧化反應器的啟動與調(diào)控

唐崇儉，鄭平，陳建偉，等

研究了中試厭氧氨氧化（Anaerobic ammonium oxidation，Anammox）反應器的啟動性能。結果表明，以硝化反硝化污泥、短程硝化污泥、厭氧絮體污泥和厭氧顆粒污泥混合接種，經(jīng)過255 d的運行，可在常溫下（5～27℃）成功啟動中試Ananunox反應器，反應器的基質氮去除速率可達1.30 kg/（m3·d）。厭氧氨氧化是致堿反應，厭氧氨氧化成為反應器內(nèi)的主導反應后，進水pH宜控制在厭氧氨氧化適宜范圍的偏低水平（6.8左右）。亞硝酸鹽既是Anammox菌的基質，也是抑制劑，控制進水亞硝酸鹽濃度（13～36 mg/L）有助于厭氧氨氧化反應。菌種是生物反應器的功能之源，向中試裝置投加少量厭氧氨氧化污泥（投加比2%），可大大加速中試Anammox反應器的啟動進程。

中試厭氧氨氧化反應器；啟動；調(diào)控

來源出版物：生物工程學報， 2009， 25（3）: 406-412

入選年份：2014

響應面法優(yōu)化熱帶假絲酵母104菌株產(chǎn)羰基還原酶發(fā)酵培養(yǎng)基

王普，孫立明，何軍邀

通過菌種優(yōu)選得到產(chǎn)高選擇性羰基還原酶的熱帶假絲酵母（Candida tropicalis）104菌株，可不對稱還原1-（3，5-二三氟甲基）苯基乙酮生成（S）-1-（3，5-二三氟甲基）苯基乙醇，對映體過量值＞99.9%。采用部分因子實驗設計考察發(fā)酵培養(yǎng)基中各組分對產(chǎn)酶的影響，結果表明，酵母粉。葡萄糖和NH4Cl濃度對產(chǎn)酶影響顯著。繼而采用最陡爬坡路徑逼近最大響應區(qū)域，并結合中心組合實驗和響應面對3個顯著性因素進行分析，得到優(yōu)化的發(fā)酵培養(yǎng)基組成：葡萄糖 47.14 g/L，酵母粉13.25 g/L，NH4C1 2.71 g/L，MgSO4·7H2O 0.4 g/L，KH2PO41 g/L和K2HPO41 g/L。采用該優(yōu)化培養(yǎng)基，供試菌株的羰基還原酶活力達851.13 U/L。較優(yōu)化前提高了65.2%。

熱帶假絲酵母；羰基還原酶；（S）-1-（3，5-二三氟甲基）苯基乙醇；響應面；培養(yǎng)基優(yōu)化

來源出版物：生物工程學報， 2009， 25（6）: 863-868

入選年份：2014

中國作物秸稈資源評估研究現(xiàn)狀

謝光輝，王曉玉，任蘭天

文中分析了中國的農(nóng)作物秸稈資源量，對實現(xiàn)秸稈資源化具有重要意義。首先明確了秸稈的概念，即收獲作物主產(chǎn)品之后所有大田剩余的副產(chǎn)物及主產(chǎn)品初加工過程產(chǎn)生的副產(chǎn)物，根據(jù)不同產(chǎn)出環(huán)節(jié)將秸稈分為田間秸稈和加工副產(chǎn)物。其次，闡述了秸稈評估的計算方法，給出了各種作物秸稈計算方法。第三，總結了近10年發(fā)表文獻和作者近期研究對1991年以來中國秸稈資源量評估結果，對 1991—1999年中國作物田間秸稈資源量評估的值多數(shù)為6.0～6.8億t，對加工副產(chǎn)物資源量未見報道；對2000—2007年田間秸稈產(chǎn)量的評估的值多數(shù)為 5.9～7.3億 t，作物加工副產(chǎn)物量為 0.9～1.1億 t。第四，分析了對中國秸稈資源量評估值差異的原因等問題，包括以往研究作物秸稈的概念不明確，草谷比取值差異大而不符合當前作物生產(chǎn)現(xiàn)狀，以及對于農(nóng)作物產(chǎn)量的統(tǒng)計指標和產(chǎn)量構成認識不清楚等。第五，報道了作者以最近5年測定的各省作物收獲指數(shù)，采用完全統(tǒng)計方法評估了2006—2007年中國作物秸稈量及其在 8個地區(qū)的分布，結果表明秸稈資源總量為7.4億t，包括6.5億t田間秸稈和0.9億t作物加工副產(chǎn)物。

田間秸稈；加工副產(chǎn)物；草谷比

來源出版物：生物工程學報， 2010， 26（7）: 855-863

入選年份：2014

類彈性蛋白多肽的從頭設計、非色譜純化及鹽效應

黃凱宗，李晶晶，李巍，等

旨在克隆、表達與純化類彈性蛋白多肽，并測定類彈性蛋白的相變溫度對不同的鹽敏感程度。從頭設計了類彈性蛋白多肽的序列并人工合成其編碼基因片段，克隆至改造后的表達載體pET-22b（+）中，構建重組表達載體，轉化至大腸桿菌BL2l（DE3）中并誘導表達，采用可逆相變循環(huán)經(jīng)高速離心對其進行純化，并考察了鹽類型及濃度對類彈性蛋白相變溫度的影響。結果表明：0.4 mmol/L的Na2CO3能使25 μmol/L類彈性蛋白多肽［KV8F-20］相變溫度降低至19℃，此類彈性蛋白多肽序列有望開發(fā)成一新型純化標簽，為今后重組蛋白的非色譜分離純化奠定基礎。

類彈性蛋白多肽；非色譜法純化；可逆相變循環(huán)；相變溫度；純化標簽

來源出版物：生物工程學報， 2011， 27（4）: 653-658

入選年份：2014

聚合級L-乳酸的非糧生物質發(fā)酵研究進展

于波，曾艷，姜旭，等

乳酸在化工、醫(yī)藥和食品加工等領域有著廣泛的用途。隨著聚乳酸產(chǎn)業(yè)的興起，對聚合級L-乳酸的需求量也不斷增加。開發(fā)低成本的非糧生物質乳酸發(fā)酵工藝、實現(xiàn)發(fā)酵-分離耦合是降低聚合級 L-乳酸成本、擺脫原料價格不斷上漲壓力的技術趨勢。文中簡要綜述了近2～3年使用非糧生物質發(fā)酵生產(chǎn)聚合級L-乳酸的技術進展，并對未來乳酸發(fā)酵工藝作了展望。

L-乳酸；非糧生物質；發(fā)酵-分離耦合

來源出版物：生物工程學報， 2013， 29（4）: 411-421

入選年份：2014

碳源種類及碳氮比對眼點擬微綠球藻生長密度、油脂含量和脂肪

竇曉，陸向紅，盧美貞，等

研究了三種碳源Na2CO3、NaHCO3、葡萄糖對眼點擬微綠球藻生長密度和油脂含量的影響，實驗結果表明相對于葡萄糖，無機碳源NaHCO3更利于眼點擬微綠球藻的生長。以NaHCO3為碳源，研究了在不同的接種密度、NaNO3濃度下，C/N對眼點擬微綠球藻生長密度和油脂含量的影響。實驗結果表明，C/N對眼點擬微綠球藻生長密度的影響與接種密度和NaNO3濃度有關，在高的NaNO3濃度時，C/N對眼點擬微綠球藻生長密度的影響很?。辉诘偷腘aNO3濃度時，隨著C/N比的增加，微綠球藻的生長密度先增加后下降，存在最佳的C/N比。最佳的C/N比隨接種密度而變化，在接種密度為OD440= 0.10時，最佳C/N比為3，當接種密度提高到OD440=0.70時，最佳C/N比增加到5。NaNO3濃度和C/N對微藻油脂含量均有較大影響，在不同的接種密度和NaNO3濃度下都表現(xiàn)為 C/N=1時最利于微藻油脂的積累，這與卡爾文循環(huán)過程中核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶/加氧酶的活性有關。本實驗的最佳產(chǎn)油培養(yǎng)條件為以NaHCO3為碳源，初始接種密度為OD440=0.70，C/N=1∶1，CNaNO3= 0.225 g/L，此時油脂產(chǎn)率為56.77 mg/（L·d），EPA產(chǎn)率為6.5 mg/（L·d）。

碳源；C/N；眼點擬微綠球藻；核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶/加氧酶

來源出版物：生物工程學報， 2013， 29（3）: 358-369

入選年份：2014

合成氣發(fā)酵制取乙醇微生物的對比

宋安東，馮新軍，王風芹，等

為了驗證富集菌群利用合成氣產(chǎn)乙醇的能力，以富集培養(yǎng)獲得的4種菌群A-fm 4、G-fm 4、LP-fm 4、B-fm 4為研究對象，在10%接種量和25%接種量兩種情況下，與合成氣發(fā)酵菌株梭狀芽胞桿菌 Clostridium autoethanogenum進行對比。結果表明：10%接種量時，A-fm 4、G-fm 4、LP-fm 4、B-fm 4與C. autoethanogenum乙醇產(chǎn)量分別為349.15、232.16、104.25、79.90和26.99 mg/L；25%接種量發(fā)酵時，乙醇產(chǎn)量分別為485.81、472.73、348.58、272.52和242.15 mg/L。提高接種量能增加乙醇的產(chǎn)量。富集菌群乙醇產(chǎn)量與目前報道的 C. autoethanogenum最高產(chǎn)量（259.64 mg/L）相比具有顯著優(yōu)勢，提供了一種提高合成氣發(fā)酵生產(chǎn)乙醇產(chǎn)量的方法。

合成氣；乙醇；富集；發(fā)酵；菌群

來源出版物：生物工程學報， 2013， 29（3）: 342-349

入選年份：2014

利用溫度調(diào)節(jié)實現(xiàn)新型重組菌高效轉化甘油為D-乳酸

田康明，周麗，陳獻忠，等

油脂水解來源的甘油將是未來發(fā)酵工業(yè)主要原料之一。文中探索 D-乳酸高產(chǎn)大腸桿菌 Escherichia coli CICIM B0013-070菌株不同培養(yǎng)溫度下好氧與厭氧代謝甘油的特征后，建立并優(yōu)化了一種新型D-乳酸變溫發(fā)酵工藝，甘油到乳酸的得率由64%提高到82.6%。另外，在B0013-070中引入了溫度誘導型乳酸脫氫酶的轉錄系統(tǒng)，甘油到乳酸的得率進一步提高到88.9%。

D-乳酸；甘油；變溫發(fā)酵

來源出版物：生物工程學報， 2013， 29（1）: 111-114

入選年份：2014