1株源于果汁的嗜酸耐热菌的生长代谢动力学研究

[目的]建立源于苹果汁的嗜酸耐热菌的生物量、葡萄糖消耗量和产物代谢动力学模型.[方法]以苹果汁中分离得到的1株嗜酸耐热菌和标准嗜酸耐热菌为试验菌株,采用优化的AAM培养基,对两者细胞生长、基质消耗及产物代谢动力学进行研究.[结果]①以Logistic方程建立了嗜酸耐热菌在优化AAM培养基中的生长动力学模型,标准菌和分离菌生物量模型的R2分别为0.969 4和0.991 5;②顶空固相微萃取愈创木酚的条件为:DVB/CAR/PDMS萃取头,添加1.8 g Na2SO4在55℃萃取30 min;③Luedeking Piret方程可较好地反映嗜酸耐热菌在优化AAM培养基中的基质消耗和产物生成动力学模型,其中标准菌和分离菌葡萄糖消耗量模型的R2分别为0.995 8和0.941 2,愈创木酚生成量模型的R2分别为0.991 4和0.956 5.[结论]建立了源于苹果汁的分离嗜酸耐热菌与标准嗜酸耐热菌株菌体生长、基质消耗和产物形成的数学模型;与标准嗜酸耐热菌相比,分离得到的嗜酸耐热菌的对数期相对较短,产愈创木酚能力相对较弱.     

浓缩苹果汁生产环境中嗜酸耐热菌的分离与初步鉴定

为了解和控制我国浓缩苹果汁中的嗜酸耐热菌,对浓缩苹果汁生产过程主要工段和生产车间的空气及用水,进行了采样和分离鉴定,并与标准菌株A.acidoterrestris和已知分离菌珠进行了比较分析。结果表明,共分离得到了3株污染浓缩苹果汁的嗜酸耐热菌;在耐热、耐酸性检验中,这3株菌均可以较好地生长,符合脂环酸芽孢杆菌属嗜酸耐热的特点。与标准菌株和已知分离菌株细胞、菌落形态观察、生长条件和生理生化反应等方面的比较表明,这3株菌与标准菌株有较大的相似性,与标准菌应为同属不同种。     

陕西省苹果汁中脂环酸芽孢杆菌的分离与鉴定

【目的】明确陕西省生产苹果汁中脂环酸芽孢杆菌(Alicyclobacillus)的分布情况。【方法】对健康苹果苹果汁和软腐苹果腐烂部位中的嗜酸耐热菌进行了分离、纯化,并以1株酸土脂环酸芽孢杆菌(A.acidoterrestris)DSM3922为标准菌株,对分离菌株进行了个体形态、菌落形态观察和嗜酸性、耐热性、生理生化特性试验,最后用表型聚类法分析了供试菌株的亲缘关系。【结果】分别从苹果汁、腐烂苹果中分离到50和5个疑似菌落,嗜酸耐热特性试验表明,其中有14株属嗜酸耐热菌,且均是芽孢杆菌,大小为2.0~5.0μm;其菌落表面湿润,中心突起,有同心圆,半透明,不易挑起,形状圆形,直径为1.5~5 mm;接触酶、脲酶检验结果均呈阳性,都可利用肌醇、甘油、L-山梨糖为惟一碳源,且利用葡萄糖均不能产酸产气。鉴定结果确定分离菌株均属于脂环酸芽孢杆菌属的不同种,其中TAB-3号菌与标准菌株最为接近。【结论】陕西省苹果汁中的耐热菌,除酸土脂环酸芽孢杆菌以外,还有脂环酸芽孢杆菌属的其他菌,其主要分属于A.acidoterrestris、A.acidocaldarius、A.pomorum3个种。     

脂肪酶和酯酶指纹分析在嗜酸耐热菌快速鉴定中的应用

【目的】采用反相高效液相色谱建立嗜酸耐热菌的脂肪酶和酯酶指纹图谱,为建立基于脂肪酶和酯酶指纹分析的嗜酸耐热菌快速鉴定方法提供参考。【方法】将5个脂肪酶和酯酶底物直接与嗜酸耐热菌反应,通过反相高效液相色谱检测得到了9株嗜酸耐热菌的脂肪酶和酯酶指纹色谱图,并对色谱数据进行系统聚类分析。【结果】所得脂肪酶和酯酶指纹图谱能将脂环酸芽孢杆菌和芽孢杆菌明显分为2个类群,且同一属的2个不同种的细菌也能得到正确归类。【结论】脂肪酶和酯酶指纹分析能够用于嗜酸耐热菌的快速鉴别,且简便快速、重现性好、经济成本低,具有广阔的应用前景。     

甘草内生菌Z4菌株的分批发酵动力学研究

【目的】对陕北野生甘草的内生菌Z4菌株进行分批发酵,研究并建立其菌体生长、抑菌物质生成及基质消耗的动力学模型。【方法】采用分批发酵法,每12h测1次Z4菌株在发酵过程中的菌体生长、抑菌物质生成及基质消耗的试验值,共测15次;基于Logistic方程和Luedeking-Piret方程,建立Z4菌株分批发酵的动力学模型;利用DPS软件求解模型参数,并对模型拟合效果进行验证。【结果】Z4菌株菌体生长模型的拟合效果较好,抑菌物质生成的模拟值于发酵后期略高于试验值,基质消耗的模拟值与试验值在发酵前期有小的偏差,但均基本反映了Z4菌株分批发酵过程的动力学特征。【结论】甘草内生菌Z4菌株分批发酵中菌体生长与抑菌物质生成的关系属于生长偶联型,有直接的相关性。     

苹果园中脂环酸芽孢杆菌的分离及鉴定

分别从苹果园土壤和腐烂落果中分离到了9株和5株嗜酸耐热菌,树冠上完整无损的健康苹果中未分离到,分离到的菌均为芽孢杆菌;菌落圆形,直径1.0~3.0 mm,中心稍凸起,有同心圆,半透明,不易挑起;以已知菌Alicyclobacillus acidoterretris为阳性对照,在分离到的14株菌中均扩增到了294bp的目标条带,分子鉴定结果证明分离菌属于脂肪酸芽孢杆菌;该研究确定苹果汁中的嗜酸耐热菌最初来源于苹果园土壤。     

不同碳源对嗜水气单胞菌生长的影响

【目的】研究嗜水气单胞菌碳源利用能力和代谢过程,筛选对其具有生长抑制作用的碳源。【方法】对比分析不同碳源的液体培养基和饲料浸出液培养基处理下0、12、24、36、48和72h嗜水气单胞菌生长情况。【结果】使用不同碳源的液体培养基中嗜水气单胞菌生长曲线呈先上升后下降趋势,48h活菌数最多,嗜水气单胞菌对碳源利用能力由高到低为蔗糖无水乙醇蜜二糖鼠李糖葡萄糖复合碳源丙二酸冰乙酸;添加不同碳源的饲料浸出液培养基中嗜水气单胞菌生长情况与不同碳源液体培养基相似,嗜水气单胞菌对碳源利用能力由高到低为蔗糖无水乙醇蜜二糖鼠李糖葡萄糖复合碳源丙二酸冰乙酸。【结论】冰乙酸、丙二酸、复合碳源对嗜水气单胞菌生长具有抑制作用,可作为嗜水气单胞菌生态防控用候选碳源。     

CMC固定化烟曲霉活菌体小球中微生物的增殖及基质消耗动力学

对采用基础培养基分批培养过程中羧甲基纤维素钠(Carboxymethyl cellulose sodium,CMC)固定化烟曲霉(Aspergillus fumigatus)活菌体小球中菌体的生长动力学和基质消耗动力学进行了考察.结果表明,Loglsfic方程能很好地反映CMC固定化烟曲霉活菌体小球中的菌体生长动力学,CMC固定化烟曲霉活菌体小球中的菌体生长未受到明显抑制;基质消耗动力学方程可以根据产物合成模型Luedeking-Piret方程得到.     

野生高产猪苓菌株分离培养条件研究

【目的】研究野生猪苓菌株的最佳分离、培养方法,为猪苓的深入研究和人工栽培提供参考。【方法】对采自陕西眉县太白山野生猪苓进行菌核组织分离和子实体孢子分离,比较2种方法所得菌株菌丝的生长情况。以子实体孢子分离所得菌株为材料,分析不同培养基、碳源、氮源、生长因子、矿质元素和栽培代料对其菌丝生长的影响。【结果】采用子实体孢子分离法所得猪苓菌株菌丝生长情况较菌核组织分离法好;PDA培养基、GPY培养基和麦芽汁培养基适用于野生猪苓菌的分离。分别以糊精、果糖为碳源,蚕蛹粉、酪素为氮源时,它们对猪苓菌丝生长的促进作用都非常显著;以1.2mL/L玉米浆作为生长因子时,菌丝生长速率最高。适宜质量浓度的矿质元素对猪苓菌丝生长都有促进作用,其中以0.018g/L MnSO4的效果最好;用腐殖土、木棒和树叶为主要填充基质的代料更利于猪苓菌丝的生长。【结论】获得了野生猪苓菌株菌丝生长的最佳分离和培养条件。     

耐辐射短梗霉发酵黑色素动力学模型

【目的】研究耐辐射短梗霉MF1黑色素分批发酵动力学。【方法】描述短梗霉分批发酵黑色素过程中细胞生长、产物积累、糖消耗的变化规律。基于Logistic方程和Luedeking-Piret方程分别建立黑色素发酵过程菌体生长、黑色素产生及葡萄糖消耗随时间变化的数学模型,对实验值与模型进行了验证比较。【结果】动力学模型计算值结果与实验值拟合良好,较好地反映了短梗霉黑色素分批发酵过程的动力学特征。计算获得菌体最大黑色素生产能力为1.523×10-4g/g葡萄糖·g干菌体·h。【结论】该动力学模型为天然菌株黑色素的中试放大,大规模生产及应用奠定了基础。     

陕西省几种土壤吸附H_2FO_4~(-1)的动力学研究

采用连续液流法研究了陕西省7种土壤吸附H_2PO_4~(-1)的动力学性质。结果表明:①供试土壤的吸磷过程存在快、中、慢3个反应阶段,所需时间分别为20～30、20～55及40～100 min,吸磷量分别占吸磷总量的50％～80％、8％～62％及5％～40％;②Elovich方程对H_2PO_4~(-1)吸附过程拟合最优,拟合最差的一级反应方程对吸附过程中的速率变化比较“敏感”,可用于快、中、慢反应阶段划分和吸附机理深入研究;③温度和粘粒含量、CEC等土壤性质对H_2PO_4~(-1)吸附速度和吸附量有显著影响;④H_2PO_4~(-1)吸附速度可作为土壤吸磷能力评价的动力学指标。     

分批补料反应器中氧化乐果曲霉降解动力学的研究

采用分批补料培养方式,研究了葡萄糖和氧化乐果共基质体系中氧化乐果曲霉降解动力学过程。结果表明,葡萄糖浓度高有利于促进细胞生长和提高氧化乐果的降解速率;氧化乐果浓度超过320mg·L-1对曲霉生长有抑制作用;超过820mg·L-1,曲霉对氧化乐果的降解活性开始下降,表现出底物抑制效应。选择修正Monod方程底物抑制动力学通式,应用Mathcad数学工具对数据进行曲线拟合,得到了氧化乐果底物抑制降解动力学模型,其比降解速率为0.001067h-1,ks为1260,模型计算值和试验数据标准偏差为0.031。     

恒界面池法研究TBP从盐酸中萃取铁的动力学

研究了磷酸三丁酯 -甲苯从盐酸介质中萃取铁的动力学性质 ,发现在实验条件下TBP萃取铁的动力学为扩散控制 ,并对其萃取机制进行了讨论。     

UF456菌株赤霉酸发酵动力学的特性研究

采用赤霉酸产生菌ＵＦ４５６茵株研究了赤霉酸发酵过程及其动力学特征，结果表明，赤霉酸发酵过程可分为对数生长期、贮藏期、持续期和末期，同时赤霉酸含量与发酵时间具有良好的线性关系。赤霉酸发酵动力学特征为不伴随生长发酵。     

酒精发酵非结构动力学模型及其参数估计

对1株产高浓度酒精的酿酒酵母的间歇发酵动力学进行了研究。建立了非结构发酵动力学模型, 以描述高基质(葡萄糖)和高产物(酒精)浓度条件下的酒精间歇发酵过程,采用改进遗传算法对非结构发酵动力学 模型中的参数进行了求取,并将该模型用于预测24．7％初糖浓度下的酒精间歇发酵,预测结果显示该模型可应用 于高基质(葡萄糖)和高产物(酒精)浓度条件下的酒精发酵过程。     

蓝莓花色苷降解动力学研究

[目的]提取野生蓝莓花色苷粗提物、一次纯化物、二次纯化物,确定降解规律和反应参数。[方法]测定不同温度、时间下花色苷的残留率,通过Arrhenius方程计算出降解参数,并且列出降解动力学方程。[结果]花色苷的热降解符合一级反应动力学。随着pH和温度的升高,热降解活化能和半衰期显著下降。花色苷在pH为3.0时最为稳定。二次纯化物在pH 6.0、90℃时降解得最快,k值为0.624 0 h-1。在60℃、强酸性条件下纯度对降解的影响很小,二次纯化物降解比其他2种稍慢;在90℃、弱酸性条件下蓝莓花色苷含量随加热时间的增加而急剧下降,且纯度越大,降解得越快。[结论]蓝莓花色苷的降解受温度的影响显著,在低温60℃、pH 3.0、高纯度下比较稳定。     

阳离子对Bt蛋白在矿物表面吸附动力学的影响

为了探讨金属阳离子对Bt蛋白在矿物表面吸附动力学的影响,选取蒙脱石、高岭石、凹凸棒石和碳酸钙四种不同类型的矿物,在Na~+、K~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)添加浓度均为1 mmol·L-1的条件下,采用静态吸附法研究Bt蛋白的吸附动力学特征,并采用一级动力学、二级动力学、内扩散和Elovich四种模型对动力学数据进行拟合,依据相关系数和拟合吸附量对模型优劣进行评价。结果表明,Na~+、K~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)均对Bt蛋白的吸附有促进作用,其作用强弱依次为Ca~(2+)Mg~(2+)K~+Na~+。模型分析结果表明:二级动力学模型R20.995 1,由拟合模型计算得出的平衡吸附量与实测值吻合,因此适合描述Bt蛋白的吸附动力学特征;Elovich模型R2在0.914 1~0.982 9之间,也能够较好描述矿物对Bt蛋白的吸附特性;一级动力学模型R2在0.710 8~0.987 6之间,相关系数分布范围过宽,且由模型计算得出的平衡吸附量与实测值差异较大,故不适合用于动力学特征描述;内扩散模型相关系数低(R20.619 4),不建议在Bt蛋白吸附动力学中使用。     

麦草纤维在甲酸体系中的水解动力学研究

研究麦草纤维在甲酸体系中的水解动力学;探讨甲酸体系中盐酸浓度、固液比、反应温度、反应时间对麦草纤维水解的影响以及在该体系中葡萄糖的降解情况;分析在该体系中葡萄糖的降解情况,结果表明,葡萄糖的降解反应和纤维素的水解反应相比是个快反应。麦草纤维素在φ=4%盐酸、甲酸体系中的水解速率60℃时为0.019 0 h-1,65℃时为0.032 5 h-1,70℃时为0.068 3 h-1,75℃时为0.093 1 h-1;葡萄糖的降解速率60℃时为0.028 5 h-1,65℃时为0.044 8 h-1,70℃时为0.109 8 h-1,75℃时为0.143 6 h-1。麦草纤维水解的Arrhenius方程指前因子为:9.12×1014h-1;葡萄糖降解的Arrhenius方程指前因子为:7.08×1015h-1。麦草纤维水解的表观活化能为106.35 kJ/mol;葡萄糖的降解表观活化能为111.00 kJ/mol。     

动力学和热力学在土壤酶学研究中的应用

动力学和热力学方法在土壤酶学中的应用日益受到重视。本文对国内外特别是国外在探讨土壤酶作用机理、存在状态、来源及在农业生产上的实用价值等方面的研究现状作一综述，以期对动力学和热力学方法在国内土壤生物化学研究工作中的广泛应用提供参考。     

LB型中温变换催化剂宏观动力学研究

采用磁力搅拌内循环无梯度反应器，对低汽／气比LB型CO中温变换催化剂的宏观反应特性进行了研究．并以Simplex法对试验数据进行非线性参数估值，建立了能良好吻合试验数据的二级反应模式的LB中温变换催化剂加压宏观动力学模型。