硅藻土吸附固定化Bacillus sp.DL-2胞内蛋白酶拆分制备(S)-乙酸苏合香酯

[目的](S)-乙酸苏合香酯是手性药物合成的关键手性砌块,其在多种手性化合物的合成及医药、香料的工业生产中具有重要的作用.传统的化学合成手性化合物的方法需要有毒有机溶剂及重金属的参与,对环境及人类具有严重的危害,同时得到的手性化合物的光学纯度较低.与传统的化学合成相比,酶法选择性拆分消旋体化合物,具有高立体专一性和区域选择性、副反应少、产率高、产物光学纯度好以及反应条件温和的优点,是一种被广泛认可的拆分方法.实验表明,Bacillus sp.DL-2胞内蛋白游离酶可拆分制备(S)-乙酸苏合香酯,然而游离酶不易回收且稳定性差,将Bacillus sp.DL-2胞内蛋白游离酶制备成固定化制剂,克服了游离酶对环境敏感,稳定性不高的缺点,为工业化生产(S)-乙酸苏合香酯奠定了基础.[方法]酶的固定化方法主要有物理吸附法、离子结合法、共价结合法、交联法和包埋法.以吸附法固定酶,酶的构象很少改变,因此,酶的催化活力损失较少;且吸附法固定化操作过程简单,因此吸附法在经济上是最具吸引力的固定化方法.硅藻土由硅藻的细胞壁沉积而成,硅藻土表面的多孔性与负电性使其呈现明显表面吸附性,因而被常用做吸附载体.以硅藻土作为固定化载体,对Bacillus sp.DL-2胞内蛋白酶进行固定化,用以拆分制备高光学纯的(S)-乙酸苏合香酯.利用单因素实验优化,确定制备固定化酶的最佳固定化条件及制备(S)-乙酸苏合香酯的最佳拆分条件,并测定了制备的固定化酶对金属离子的敏感度及储存稳定性.[结果]最佳固定化条件为:温度40℃,pH为7,固定化时间10 h,载体添加量100 g/L.在最佳固定化条件下制备了固定化酶,优化确定了制备(S)-乙酸苏合香酯的最佳拆分条件为:固定化酶用量为160 mg/mL,拆分时间7 h,拆分温度30℃,缓冲液pH为7.[结论]在最佳固定化及拆分条件下,制备的(S)-乙酸苏合香酯e.e.值可达到96.8％,转化率为73.9％,且固定化酶对金属离子敏感度较低,对反应环境要求较低,适用于工业化生产.固定化酶在4℃条件下储存,随保存周数的增加,e.e.值及转化率均逐渐降低,但4周后e.e.值仍能达到90.1％,转化率保持在66.6％左右,具备较高的储存稳定性,为工业化生产(S)-乙酸苏合香酯提供了参考.     

不同吸附特性的稻草生物炭对稻田氨挥发和水稻产量的影响

秸秆生物炭具有改善土壤生态环境、土壤蓄水保肥和减少温室气体排放等正效应,但其石灰效应会加大稻田氨挥发损失。为充分发挥生物炭吸铵特性,降低其石灰效应的不利影响,对不同热解温度(300、500、700℃)和酸化水平(pH值=5、7、9)稻草生物炭处理下的田面水NH_4~+-N浓度、氨挥发和水稻产量进行了研究。结果表明:偏酸性(pH值=5)、中性(p H值=7)生物炭处理在基肥期和分蘖肥期均能显著降低田面水NH_4~+-N峰值浓度(P0.05),降幅达16.90%～35.60%。全生育期稻田氨挥发损失占施氮量的15.14%～26.05%(2019年)、15.10%～19.00%(2020年)。稻田增施热解温度为700℃、酸化水平为5(p H值=5)的生物炭(C700P5)降氨效果最好,两年氨挥发分别显著降低22.93%、12.61%(P0.05)。高温热解配合偏酸性、中性生物炭(C700P5、C700P7)增产效果显著,增产率达9.92%～13.50%,结构方程模型表明,其增产原因是生物炭酸化处理降低了稻草生物炭的石灰效应,而热解温度调整提高了生物炭阳离子交换量(CationExchange Capacity,CEC),进而降低了田面水NH_4~+-N浓度和氨挥发损失,最终提高了水稻地上部氮素积累和水稻产量。研究可揭示不同热解温度和酸化水平制备的生物炭在稻田中的应用潜力,并为稻田合理施用生物炭和减少化肥施用量提供理论依据。     

广西典型喀斯特地区不同土地利用方式土壤养分特征

为了给广西喀斯特农林土壤改良与配方施肥提供理论支撑,调查典型喀斯特地区广西河池市环江县水田、旱地、林地土壤养分现状.调查结果如下:(1)广西河池市环江县土壤养分含量表现为水田土壤>旱地土壤>林地土壤,几种土壤养分含量的共同点是全氮含量较丰富,有机质含量中等,速效钾含量较缺乏.(2)与1982年第2次全国土壤普查结果相比,此次速效磷含量处于中等及以上水平的土壤样品比例更高,速效钾和有机质含量有所下降.(3)本次调查中,属于极强酸性或强酸性土壤的样品数占所有调查样品数的平均值是1982年第2次全国土壤普查结果的5.64倍,旱地和林地土壤酸化现象十分普遍,92.86％的旱地和100％的林地土壤为强酸性或极强酸性土壤.建议增施钾肥,适当施用有机肥、生物有机肥或有机-无机复混肥,对旱地农业或林地土壤选用碱性肥料或补施石灰以提高土壤pH值.     

应用于花斑裸鲤增殖放流效果评价的两种标记方法对比研究

为探讨适应高原鱼类规模化增殖放流效果评价的标记方法,本研究选取黄河上游典型的规模化放流品种花斑裸鲤(Gymnocypris eckloni)为试验对象,对比可见植入荧光标记法和金属线码标记法标记花斑裸鲤的效果。结果显示:可见植入荧光标记的保持率是100%,死亡率3%,金属线码标记的保持率是85%,死亡率17%;单人标记速度可见植入荧光标记法大约是金属线码标记法的3倍;两种方法标记鱼类与未标记鱼类的体长体重均没有显著差异。3年的回捕监测显示,两种标记均可长期保留。鉴于可见植入荧光标记检测方法较金属线码标记保持率高,标记更为快捷,且检出率高,建议对高原鱼类的增殖放流效果评价采用可见植入荧光标记。     

基于离散元法的甘薯起垄机旋耕刀抛土性能仿真试验

为了验证甘薯起垄机上IT260型旋耕刀的抛土性能，在EDEM离散元软件中进行了仿真试验，将仿真数据与理论数据进行对比。结果表明，在IT260型旋耕刀前行速度1.54 m/s、转速330 r/min、耕深0.12 m的工况下，平均抛土量153.37 kg，满足起垄所需的土壤量需求。建立的三维模型可为今后甘薯起垄机旋耕刀的研究设计提供参考。      

基于两种不同质地土壤浅沟排盐效果分析

通过田间及室内试验和数值模拟,对比研究土壤浅沟排盐对不同类型土壤的排盐效果.以土壤颗粒分析、水分运动参数及土壤盐分弥散系数为基础,通过建立的数值模型,探讨膜下滴灌棉田设置浅沟排盐时生育期内土壤水盐运动规律.通过模型对比两组土壤在设置排盐浅沟的情况下土壤水分及盐分的分布规律,分析土壤类型对膜下滴灌棉田土壤水分、盐分分布情况的影响.结果表明粉壤土对土壤的持水效果明显优于壤土;相对于壤土,排盐浅沟在粉壤土中的排盐效果更佳,且盐分主要集中于排盐浅沟坡面处.     

3种治理模式对石漠化地区土壤微生物群落结构的影响及治理能力比较

为探寻较为合理且高效的石漠化植被修复的治理模式,为今后选择治理石漠化的植被组合提供参考依据.在贵州省黔东南苗族侗族自治州施秉县设置样地,选择3种治理模式:模式一为针叶林(马尾松、柏木),模式二为阔叶林(壳斗类,杂灌),模式三为灌木林(荚蒾、杂灌),分析不同治理模式下的土壤养分状况、土壤微生物群落结构、土壤微生物与环境因子相关性.结果表明,3种模式下土壤中微生物数量为细菌>真菌>放线菌;模式二治理下的土壤呈弱碱性,土壤养分含量高于其他2种模式,土壤微生物具有更高的多样性,罗尔斯通氏菌菌属(H16)、Gaiella、红游动菌属(Rhodoplanes)、芽单胞菌属(Gemmatimonas)、Haliangium、子囊菌门(Ascomycoat)、担子菌门(Basidiomycete)、接合菌门(Zygomycota)是其优势菌属,且与土壤中大多数营养物质具有显著正相关性;石漠化治理效果表现为模式二>模式一>模式三,所以模式二的石漠化治理能力更好.     

钝叶瓦松对SDS诱导的果蝇肠道损伤修复作用

为了研究钝叶瓦松[Orostachys malacophylla(Pall.) Fisch.]提取液对致炎因子SDS诱导果蝇肠道细胞损伤的修复作用,将果蝇分别用普通培养基与添加10%钝叶瓦松提取液的培养基进行喂养,利用SDS诱导果蝇肠道损伤,分析并检测果蝇的生存率、果蝇肠道前体细胞数量、处于分裂期的干细胞数量、肠道上皮细胞的死亡和肠道上皮细胞内活性氧自由基水平(ROS)。结果表明:果蝇通过喂食10%钝叶瓦松提取液,可以显著提高SDS诱导受损的果蝇生存率、抑制果蝇前体细胞的过度增殖、降低肠道干细胞的数量、上皮细胞的凋亡及ROS水平。钝叶瓦松提取液对致炎因子SDS诱导损伤的肠道细胞具有较好的修复和保护作用。     

茶园间作不同植物对茶叶产量和品质及茶园土壤的影响

为优化茶园间作模式、丰富茶园间作模式的科学理论,本试验探讨了间作白三叶、金盏菊和金花菜三种间作模式下对茶园土壤营养成分及茶叶品质成分与茶叶产量的影响,并分析了茶叶品质成分和土壤营养成分的相关性.结果表明:三种间作模式条件下茶叶中茶多酚含量均显著降低,进而降低酚氨比.茶园间作金花菜,茶百芽重提高;而间作白三叶、金盏菊,茶百芽重与发芽密度均提高.茶园间作白三叶显著提高土壤有效磷、速效钾、碱解氮和全氮含量;间作金花菜则显著提高土壤速效钾、碱解氮和全氮含量,而全磷含量显著降低;间作金盏菊显著提高土壤有效磷、速效钾和有机质,而全磷与全钾含量显著降低.茶叶品质与土壤相关性分析发现:土壤pH值和土壤全磷、全钾及有机质含量变化与茶叶品质关系十分紧密.茶园间作白三叶、金盏菊和金花菜均不同程度上改良土壤性状,增强土壤肥力,进而改善茶叶品质.     

土壤调理粉剂处理下茶园土壤重金属污染特征及潜在风险评价

本文以贵州安顺不同土壤调理粉剂处理下“瀑布毛峰”茶园土壤为供试样品,通过样品测试与理化分析,对CK处理(0 kg/hm²)、A处理(600 kg/hm²)、B处理(750 kg/hm²)和C处理(900 kg/hm²)下茶园土壤重金属含量特征及污染水平进行探讨。结果表明：不同土壤调理粉剂处理下,研究区域土壤重金属Cr、Hg、Pb、Cu、Zn、Ni、As和Cd的变异程度各异,且土壤中这8种重金属含量也各不相同,其中pH、Cr、Pb和Ni含量在C处理中最高,As、Hg和Cd含量在A处理中最高,Cu和Zn含量在B处理中最高;对各重金属元素进行相关性分析可知,Ni与Pb之间存在极显著相关性,表明两者之间的同源性极高,其余元素之间相关性特征不明显;由综合污染指数（P_综）得出A处理为轻度污染,CK处理、B处理和C处理均为中度污染,不同处理土壤中Cr均在国家Ⅱ级标准(GB15618—2008)规定范围内,样点达标率为100%,在所选定的污染评价因子中,Cu的贡献率最高,为土壤主要影响因子,其次是Cd和Ni;研究区土壤重金属单项潜在生态风险指数($E_{r}^{i}$)中Hg属于强生态风险,其余7种重金属处于轻微潜在生态风险等级;综合潜在生态风险指数(RI)平均值为196.79,总体处于中等潜在生态风险水平,Hg对RI的贡献率最大,是最主要的生态风险元素。