共轭亚油酸高产菌株的筛选及培养基的优化

[目的]从自然发酵的酸菜汁中筛选共轭亚油酸高产菌株以及优化该菌株的培养基。[方法]以3种自然发酵的泡菜为研究对象,通过溴甲酚紫平板筛选产酸细菌,革兰氏染色法初步鉴定,紫外吸收光谱法检测发酵液中共轭亚油酸含量等方法,从酸菜汁中筛选到一株共轭亚油酸高产菌株QL2,对其培养基成分碳源、氮源和无机盐离子及底物亚油酸的添加量进行优化。[结果]菌株QL2共轭亚油酸产量达23.263μg/ml,亚油酸转化率为3.88%。优化后的培养基组成为：乳糖20 g/L,酵母膏30 g/L,CH3COONa2 g/L,MgSO4.7H2O0.8 g/L,K2HPO4.3H2O3 g/L。优化培养基组成成分后,底物亚油酸添加量为0.40%（V/V）时,共轭亚油酸产量达288.740μg/ml,转化率高达7.21%。[结论]研究为产共轭亚油酸菌株的筛选及培养基的优化提供了参考。     

应用生物技术构建可持续微藻生物质能源生产体系

提出了＂废水、废气-水华微藻（自养藻类）-高油工程微藻（异养藻类）-生物柴油＂可持续型微藻生物质能源生产体系的构建设想。首先以市政废水、废气CO2为基质大量生产水华微藻,在收获大量价廉的水华微藻细胞的同时实现市政废水中N、P的有效去除和温室气体减排;然后将先进的发酵工程技术和微藻育种工程技术集成配套以实现高油工程微藻的高密度异养培养,即通过生物育种工程技术获得适应性强的异养高油工程微藻,使其能够以水华微藻细胞的降解产物为底物,在可控条件下实现快速繁殖、合成并富集油脂,最终成为生物柴油生产的丰富原料。该体系可实现CO2固定、市政废水净化和微藻高附加值生物柴油的生产。     

微藻生物燃油开发的下游加工技术现状与发展分析

全生命周期评价认为沿用微藻生物质干燥、破壁、提油、转酯化工艺制备的生物柴油,其能量净产出为负值。把高含水率的微藻生物质通过厌氧发酵制备甲烷、制氢或者用于燃料乙醇的生产,被认为是目前可以获得正能量输出的可行方法,其中包含沼液中营养物质的循环利用。通过超临界水热裂解方法制备合成气、生物燃油或微藻生物质经过干燥后采用常规热裂解、微波辅助热裂解等方法制备生物燃油均被广泛试验,尽管所收集得到的藻类生物燃油高热值高于木质纤维素类裂解所生产的生物燃油,但是其含氮量、含氧量、稳定性都仍不符合液态燃料的要求。亚临界水处理高含水率微藻生物质可以实现低能耗脱水、提油、脱氮、多糖分离提取、藻油原位转化生物柴油等多重目的,是近期内最可能取得突破的微藻生物燃油下游加工技术。微藻生物质湿法酶解提油的反应条件比亚临界水处理方法更温和,可以很好地分离油脂、细胞色素、蛋白质以及多糖等微藻组分,实现高附加值的综合利用,是未来微藻生物质高效综合利用最有前途和最具挑战性的研发方向;而微藻油脂或其脂肪酸皂化物微波极化脱羧成烃技术产业化研究是微藻生物燃油开发迈向成功的关键所在。     

以发展沼气工程为纽带的中国绿色农业发展思路

为了解决化石农业和规模化饲养业生产的残余物,包括农作物秸秆、畜禽排泄物和食品加工三废物质等的堆积污染问题,本研究提出一个以点面结合,网状发展现代化沼气工程为纽带的现代化绿色农业的产业化构想。它是以农作物秸秆和规模化养殖场的畜禽排泄物为原料,集沼气发电与配送、沼渣有机肥商品化生产支撑有机栽培、沼液规模化养殖经济微藻发展动物保健饲料为一体的绿色农业系统工程。经过技术集成配套、反复演练,该工程有望解决化石农业和规模化饲养业生产的残余物堆积污染问题,成为中国绿色农业、有机食品和能源农业可持续发展的基本方向。     

微生物法高效综合利用植物秸秆新技术的研究进展

系统分析了植物秸秆的主要成分和降解酶系;介绍了植物秸秆组分分离技术及微生物高效利用各组分的研究进展;总结了构建混合生态体系协同降解植物秸秆获得发酵产物的研究;综述了国内外利用基因重组技术构建可利用植物秸秆水解液的工程菌株的研究进展。     

固定化乳酸菌3-9转化菜油脚生成共轭亚油酸研究

对从泡菜中分离到的乳酸菌3-9菌株采用固定化技术转化菜油脚料生成共轭亚油酸进行研究。首先对乳酸菌3-9细胞的固定吸附材料及固定化条件进行探讨,确定最适固定化材料为直径1~3 mm的瓷颗粒,细胞吸附固定化时间是1 h,细胞固定率达到75%。将该固定化细胞接入经爪哇毛霉脂肪酶水解后的菜油脚介质转化液中,转化生成的CLA量为(187.91±3.71)μg·m L-1,是未固定化细胞CLA产量的1.16倍。随后对固定化乳酸菌3-9转化菜油脚生成共轭亚油酸条件进行研究。当以p H8.0的磷酸缓冲液为转化介质基础液,转化时间为17 h、转化温度为40℃、固定化的细胞浓度为0.5 g·m L-1及摇床转速为120 r·min-1时,CLA的生成量可达(261.65±3.21)μg·m L-1,转化率为17.64%。该固定化细胞能连续转化利用16个批次,前10个批次CLA产量均保持在200μg·m L-1以上,其最高产量可达(283.81±6.02)μg·m L-1,转化率为19.14%。最后对经1、8和16批次转化后的固定化细胞瓷颗粒进行电镜扫描观察,图片显示经8批次的转化利用后,仍可见大量形态完整的乳酸菌细胞吸咐固定于瓷颗粒中。