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生物加工过程
南京工业大学
生物加工过程

南京工业大学

欧阳平凯

双月刊

1672-3678

shengwu@njut.edu.cn

025-58139285

210009

南京市中山北路200号南京工业大学54号信箱

生物加工过程/Journal Chinese Journal of Bioprocess EngineeringCSCDCSTPCD
查看更多>>本刊是由南京工业大学主办、中国化工学会生物化工专业委员会协办的，国内外公开发行的技术性期刊。主要刊登：生物工程研究方面的新技术、新成果和新进展，特别关注在生物技术与化工技术的界面上的生物来源、生物新材料及新医药、新食品、资源等。
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    酵母细胞工厂的全局调控策略

    马冬石秦磊李春
    1-9页
    查看更多>>摘要：酵母细胞工厂生产化合物具有高效、绿色可持续的优势.然而酵母自身的代谢流不平衡导致化合物的产量难以达到工业化需求,需要对酵母细胞工厂进行调控和改造.但是,少量靶点的改造往往难以进一步提升产量,因此需要运用全局调控手段对细胞代谢网络进行整体调节.本文综述了利用遗传工具和环境变量来调节细胞全局代谢的研究策略.CRISPR、全局转录因子及辅因子等全局调控手段与多组学技术的结合为酵母细胞工厂中产物合成的调控提供了最主要的解决策略.此外,利用高温、低温或酸等环境变量对酵母细胞工厂进行全局调控是一种更加便捷的全局调控方式,为细胞工厂生产的优化提供了新的思路.综上所述,各种全局调控策略可提升酵母细胞工厂的生产效率,为细胞工厂的开发和绿色生物制造提供了重要途径.

    酵母细胞工厂全局调控CRISPR辅因子温度胁迫酸胁迫

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    木质纤维素:生产可再生单体和聚合物的绿色平台

    班唱唱曹玉连计磊李明...
    10-22页
    查看更多>>摘要：木质纤维素高值化利用为摆脱化石燃料依赖提供了一条有希望的途径,是实现木质纤维素生物精炼行业经济可行性的关键.本文先分析有关木质纤维素的结构和性质,将有助于理解木质纤维素解构获得可再生聚合单体的路径;由于木质纤维素在开发各种生物基聚合物中具有多功能特性,因此从木质纤维素三大组分入手详细阐述了可再生的糖基化合物和木质素基化合物的来源和增值的未来趋势,对其聚合物的开发进行了系统的总结;然后,着重介绍了生物基脂肪族聚酯为增韧聚乳酸材料(PLA)所发挥的作用,改变所含单体的成分、含量、接枝方式以达到定制衍生聚酯性能的目的;最后,指明了木质纤维素衍生聚酯研究可跨学科整合,从工艺、应用、经济层面展望了生物基材料发展的新策略和新趋势.

    木质纤维素可再生单体生物基聚合物生物基材料

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    Ⅲ型纤维素高固酶解及纤维素酶动态吸附过程研究

    李晨翟睿蒋笑笑李海祥...
    23-31页
    查看更多>>摘要：高效高固含量酶解过程是木质纤维素生物炼制大规模工业化的前提.然而,木质纤维素酶解转化率随着固含量增加而下降,导致高固含量酶解成为生物炼制的一大难题.本研究对比了Ⅲ型纤维素及Ⅰ型纤维素高固酶解时的酶解效率及纤维素酶动态吸附过程,探究了不同抑制物对酶解的影响,并考察了外切葡聚糖酶分子结构对纤维素酶解效率的影响.结果表明,与Ⅰ型纤维素相比,Ⅲ型纤维素在高固酶解及特定抑制物存在情况下均具有优势性,其中外切葡聚糖酶的碳水化合物结合模块对Ⅲ型纤维素酶解优势有显著影响.该研究结果为解决木质纤维素高固酶解转化率低的难题提供了新思路.

    高固酶解Ⅲ型纤维素抑制物动态吸附木质纤维素生物炼制

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    微生物"清-防-驱"增效解堵体系的性能评价与现场试验

    何善斌常笃毛亚辉薛姝雯...
    32-41页
    查看更多>>摘要：随着油田开发的不断深入,油井堵塞等储层伤害问题愈发严重,导致油井产量下降甚至停产.为有效提高石油开采效率,基于微生物菌体及其代谢产物的协同作用,选用具有解堵和驱油能力的菌株KC(Bacillus subtilis)、DY(Bacillus licheniformis)、DN1(Pseudomonas aeruginosa)及其代谢产物等进行复配而形成具有解堵、阻垢、缓蚀和驱油性能的3种增效解堵体系A、B和C.采用油水界面张力确定菌剂配比,通过垢物溶蚀、CaCO3沉积、静态腐蚀、乳化指数测定和岩心驱替等室内实验进行体系性能评价,并将其用于现场试验.结果表明:增效解堵体系C对有机垢、无机垢和复合垢的溶蚀效率均在80％以上,阻垢率为95.50％,缓蚀率达61.44％,提高驱油效率14.58％.现场试验也证实体系C具有显著的增油效果,2 口措施井平均单井日增油0.57 t.

    油井沉积物微生物菌剂解堵阻垢提高采收率油藏微生物

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    多黏类芽孢杆菌Paenibacillus polymyxa ZJ-9芽孢萌发条件与过程的研究

    黎槟瑞张忆萱高健徐虹...
    42-48页
    查看更多>>摘要：多黏类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)具有抗病促生能力,在农业上得到广泛应用,芽孢特殊的抗逆性使得其方便运输和贮存,但自然条件下P.polymyxa萌发率低,限制了其推广应用.本文研究了 P.polymyxa ZJ-9芽孢的热激活条件和萌发工艺,对萌发过程进行了表征.结果表明:在75℃、30 min的热激活条件下,芽孢的存活率达到98％以上且仍有较高的萌发水平;采用溶解于磷酸盐缓冲液(PBS)的L-丙氨酸+蔗糖(10.0 mmol/L)混合溶液,在室温恒温萌发12 h后,萌发率达到63.9％.对萌发过程表征发现,添加L-丙氨酸使得芽孢内2,6-吡啶二羧酸钙(DPA-Ca2+)释放量提高了 3.35倍,利用透射电子显微镜(TEM)观察到芽孢复水现象增强,可见L-丙氨酸对芽孢萌发有明显促进作用.本研究为P.polymyxa芽孢制剂的应用提供了有益思路.

    多黏类芽孢杆菌芽孢萌发热激活L-丙氨酸

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    城市农药面源污染经人工湿地去除效果及途径分析

    曲军辉王彬张志刚马丹...
    49-55页
    查看更多>>摘要：城市绿化管理对农药依赖性使得雨水径流中的农药对人体健康的潜在威胁不容忽视.为减少随雨水径流进入河湖水体的农药量,本文模拟绿化养护中农药的批次排放模式,构建人工湿地来模拟生态型滨河湿地,研究夏秋冬3个季节复合垂直流入工湿地对混合农药废水中噻虫嗪、二甲戊灵和百菌清的去除情况.结果表明,3种质量浓度均为0.1、0.5和1.0 mg/L的混合农药废水经湿地处理3 d,农药去除率达60.9％～98.3％,而对照池中农药去除率仅为0.58％～8.43％,湿地对农药的去除效率(从大到小)顺序均呈现夏季、秋季、冬季的特点.与对照池相比,经湿地处理后的农药废水对草履虫(指示生物)的生长抑制作用明显降低.进一步检测分析了农药在湿地基质和植物中的累积情况,结果表明湿地通过基质吸附(38.87％～81.6％)、微生物降解(0.28％～35.74％)和植物吸收(0.02％～4.62％)对农药去除,其中基质吸附是主要途径.这些结果表明人工湿地能在短期内显著去除或截留因雨水径流引起的冲击性农药负荷,降低河道农药面源污染及其生态毒性.

    城市农药面源污染人工湿地去除率草履虫生态毒性

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    黑水虻幼虫高密度养殖可行性研究

    孟雪松徐猛叶小梅孔祥平...
    56-62,76页
    查看更多>>摘要：为了考察一次投料条件下,通过高投虫密度实现黑水虻更加快速转化餐厨垃圾的可行性,以原餐厨垃圾打浆物为原料,采用实验室模拟试验,研究不同的投虫密度工况(60 000、120000和200 000头/m2)对黑水虻虫体、餐厨垃圾物料特性和生产性能的影响,为减少规模化养殖的土地面积和提升产出效益提供技术支撑.结果表明:①随着投虫密度的增加,养殖料温度逐渐升高;经黑水虻转化后残余物料的有机质、总氮、总钾和总养分含量均逐渐降低,总磷含量却有不同程度的增加;而黑水虻幼虫平均虫长与虫质量均逐渐降低,且直接导致虫体中粗脂肪含量降低,但虫体的总钾含量却有不同程度的增加,且对虫体的总氮和总磷影响不大.②随着投虫密度的增加,黑水虻幼虫存活率和料虫比逐渐降低,但单位面积收虫量和物料减量率均逐渐提高,可以缩短餐厨垃圾处理周期,提升转化效率.综合分析发现,投虫密度为200 000头/m2时生产性能最佳,餐厨垃圾转化时间为10 d,单位面积收虫量为15.75 kg/m2、物料减量率为81.72％、料虫比为3.22.该结果可为优化黑水虻养殖工艺技术参数提供理论支撑.

    黑水虻餐厨垃圾投虫密度生产性能

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    大葱抑菌成分的提取分析及应用进展

    桂新晨陈丽滕金瑞姚斓...
    63-69页
    查看更多>>摘要：当前抗生素滥用所引发的健康与环境问题日益严重,开发新型的天然抑菌剂具有重要意义.大葱是一种在我国常见的蔬菜,具有抑菌、解毒和去腥的功效,因而备受人们的青睐.大葱的抑菌活性主要归功于大葱挥发油中的有机含硫化合物.对大葱抑菌成分的提取分析、抑菌机制以及应用进行了综述,并对大葱抑菌成分的研究现状和发展前景进行了展望,以期为充分利用大葱资源,研发源自大葱的新型天然抑菌剂提供参考.

    大葱挥发油抑菌天然产物

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    糖脂代谢在溃疡性结肠炎中的调控机制及药物干预进展

    陈佳席潘梦月孙雪琳柴晓明...
    70-76页
    查看更多>>摘要：溃疡性结肠炎作为一种炎症性肠病,其病程漫长且容易反复发作,严重影响患者的生活质量.糖脂代谢在维持机体稳态方面有着重要的作用,而糖脂代谢的异常变化往往会导致溃疡性结肠炎的发生和发展.近年来,越来越多的研究聚焦于结肠炎中糖脂代谢的变化,并发现调控糖脂代谢的药物可以改善结肠炎,靶向糖脂代谢可能成为溃疡性结肠炎治疗的新策略.就糖脂代谢在溃疡性结肠炎的调控机制及药物干预的进展做总结、分析和综述,以期为溃疡性结肠炎的防治提供新的思路.

    溃疡性结肠炎糖脂代谢糖代谢脂肪酸代谢胆固醇和胆汁酸代谢

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    蛹虫草提取物改善糖尿病肾病的药效及代谢组学

    金鑫孙雪琳刘虹拴马庆云...
    77-85页
    查看更多>>摘要：基于气相色谱联用质谱(GC-MS)的代谢组学和药效学,评估蛹虫草提取物中虫草素与虫草寡糖联合用药对小鼠糖尿病肾病的改善作用及其作用机制.采用链脲佐菌素(STZ)联合高脂饮食建立2型糖尿病小鼠模型,将小鼠随机分为空白组、模型组、虫草素组、虫草寡糖组和联用组.给药8周,其间每两周测定各组小鼠血糖浓度.8周后,测定肾脏指数;苏木精-伊红(HE)染色评估小鼠肾组织形态.同时通过气相色谱联用质谱(GC-MS)进行血清代谢组学研究.结果表明:成功建立了小鼠糖尿病肾病的模型;虫草寡糖组和联用组均有降血糖作用;虫草素组、虫草寡糖组和联用组均能显著降低肾脏指数,同时显著改善肾组织形态.代谢组学结果表明:空白组和模型组能够很好地分离,虫草素组、虫草寡糖组和联用组更趋近于空白组.与空白组比较,模型组血清内L-酪氨酸、L-丙氨酸和焦磷酸盐等代谢物差异显著[变量投影重要性(VIP)＞1,P＜0.05)].本研究表明:蛹虫草提取物中虫草素与虫草寡糖的联合用药对糖尿病肾病具有降血糖作用,能显著降低肾脏指数,还可以改善肾组织形态,这为蛹虫草提取物的临床应用提供了一定的理论基础,并为改善糖尿病肾病的治疗提供了新的思路.

    糖尿病肾病蛹虫草提取物代谢组学虫草素

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