树干毕赤酵母戊糖发酵影响因素的研究

研究了树干毕赤酵母(Pichia stipitis)CBS 5776以木糖为单一碳源发酵生成乙醇的影响因素.结果表明,树干毕赤酵母发酵体系的初始酵母质量浓度、pH值和通风条件对其发酵性能有很大影响,发酵的最佳初始酵母质量浓度为5～7 g/L,最佳pH值范围是4.7～5.5,250 mL摇瓶发酵的最佳持液量为75 mL,最佳摇床转速为150 r/min.在2L发酵罐中,通风量为0.075 L/min,即0.05L/(L·min)时,发酵时间为32 h,最高乙醇质量浓度18.29 g/L,乙醇得率83.2％;厌氧发酵的最高乙醇质量浓度19.09 g/L,乙醇得率86.5％.因此,最优通风量为0～0.075 L/min.pH值的提高和通风条件的改善可以使酵母对乙酸的耐受能力得到提高,在150 r/min的转速、pH值为5时,提高通风量后,酵母乙醇得率比厌氧时提高了166.6％.纯糖实验得到的结果用以玉米秸秆酸性爆破模拟水解液定向驯化的酵母在含有乙酸的模拟糖液中发酵得到验证.     

固定化酵母戊糖己糖混合连续发酵制取酒精

实验采用以 15.0 g/L 木糖和 30.0 g/L 葡萄糖混合物,来模拟植物纤维原料水解液作为发酵底物,在工作体积约为 1.5 L 的两个串联的全混釜生物反应器中,控制发酵温度 35 ℃,通风量100～150 mL/min,进行了树干毕赤酵母二级连续发酵的研究;在此基础上,采用固定化和低pH值处理技术对连续发酵作了进一步研究.结果表明,当底物流加速度约为 60 mL/h 时,二级连续发酵液中酒精平均质量浓度为 13.79 g/L,还原糖利用率 83.09 %;当底物流加速度约为 45 mL/h 时,发酵液酒精质量浓度平均值为 15.41 g/L,还原糖利用率为 90.38 %;当采用固定化技术和低pH值处理技术后,该系统在连续发酵 35 d 的运行中从未发现"染菌"现象,发酵操作相当稳定.     

低pH值处理对固定化细胞乙醇发酵的影响

利用海藻酸锰凝胶包埋，将低浓度的树干毕赤酵母(Pichia stipltis)细胞固定，其凝胶颗粒直径约2-3mm，经增殖培养，进行乙醇发酵低pH值处理研究。结果表明，以低pH值(3．8、2．8、2．4)无菌水处理海藻酸锰固定化酵母细胞凝胶珠2-3h，再恢复正常pH值5．0。当用pH值2．8无菌水处理时，细菌基本上被杀死，而酵母细胞功能不受影响；当pH值2．4时，对酵母细胞影响较大，电子显微镜下观察，酵母细胞由椭圆形变成长形或不规则形状，其乙醇代谢功能严重受损。     

固定化混合菌利用戊糖和己糖共发酵制备乙醇

为研究固定化混合菌种对戊糖和己糖同步发酵生产燃料乙醇的影响,以海藻酸钙为固定化载体,采用包埋法固定化休哈塔假丝酵母(Candida shehatae)和酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)混合菌发酵生产燃料乙醇,并对固定化混合菌种的发酵条件进行优化。结果表明:固定化混合菌种发酵可以快速利用葡萄糖,解除葡萄糖代谢对木糖代谢的抑制作用,提高发酵效率,发酵时间从固定化单菌发酵的24 h缩短至20 h,发酵时间缩短16.67%。乙醇产量从13.28 g/L增加至14.89 g/L,升高了12.12%。固定化混合菌种的优化条件为:混合糖(葡萄糖和木糖)质量浓度为45 g/L,发酵温度为30℃,摇床转速为170 r/min,休哈塔假丝酵母和酿酒酵母菌体的比例为4∶1。在此条件下得到最佳乙醇产量为15.21 g/L,较优化前(13.74 g/L)提高了10.70%。本研究结果可为固定化混合菌发酵生产燃料乙醇的工业化提供理论依据。     

树干毕赤酵母在水解液中的驯化及木糖发酵

通过在玉米秸秆蒸汽爆破水解液中的驯化,树干毕赤酵母(Pichia stipitis能够在大量抑制物存在的情况下进行木糖发酵,且驯化后P.stipitis的木糖利用率为94.1％,乙醇得率为82.1％.在此基础上,对初始木糖质量浓度为30、45和60 g/L的水解液进行发酵,结果显示45 g/L初始木糖发酵的平均乙醇生成...     

固定化休哈塔假丝酵母细胞发酵玉米秆水解液的研究

采用海藻酸钙凝胶将低浓度的休哈塔假丝酵母细胞包埋固定后，进一步通过增殖培养，使细胞密集在凝胶珠的表层，可以减小营养基质、氧气以发酵产物的传递阻力，有利用该菌的“半好气”酒精发酵。试验中发现，在凝胶中掺入适量氧化铝能明显增加固定化小珠的机械强度及使用寿命。固定化休哈塔假丝酵母细胞能够利用己糖和戊糖，８０ｇ／Ｌ的混合糖（己糖与戊糖１：１）经１２ｈ发酵，糖的利用率达９０．５％，而相同条件下游离细胞发酵需     

固定化细胞发酵半纤维素水解液产木糖醇的研究

固定在海藻酸钙凝胶中的热带假丝酵母(Candida tropicalis)细胞，可有效地利用玉米芯半纤维素水解液生产木糖醇。在摇瓶条件下，采用分批发酵方式，确立了适宜的发酵工艺参数为：32℃，每升氮源含酵母粉2．2g、胰蛋白胨3．7g，发酵液初始pH值6．0，分段改变摇床转速，其中0～24h为210r／min；24～72h为140r／min，固定化细胞凝胶珠与玉米芯半纤维素水解液体积比为1：4。利用固定化细胞重复进行10批次共30d发酵，木糖醇得率平均为73．7％，达到了理论值的80％。固定化细胞密度高、抗逆性强、发酵性能稳定，水解液未经脱色与离子交换便可转化成木糖醇，显示了良好的应用前景。     

木糖醇发酵菌株固定化细胞的改性研究

采取了3种不同的方法来改进海藻酸钙微珠的性能,即添加改性剂法、置换法和混合法,考察了改性剂添加量、置换剂浓度、钙化时间以及置换时间对微珠强度的影响.在海藻酸钠与细胞混合液中添加质量分数1.0 %的MgO,钙化4 h时固定化细胞的强度最大.该固定化细胞可进行36 d共12批次木糖醇发酵,最终木糖醇质量浓度平均值为43.2 g/L,木糖醇得率平均值为53.8 %.     

不同培养条件对树干毕赤酵母戊糖发酵的影响

研究了不同培养条件下，树干毕赤酵母(Pichia stipitis)P2生长和发酵戊糖(主要是木糖)生成酒精的规律。单独采用尿素作氮源，树干毕赤酵母P2生长和发酵木糖情况良好，与以蛋白胨为单一氮源相接近。研究表明，树干毕赤酵母P2生长最适温度是25～30℃，最佳pH值范围是4．6～5．8。当温度分别为25和35℃时，树干毕赤酵母P：发酵木糖的最适pH值范围分别为3．4～4．2和3．8～5．0。     

基因重组酵母发酵木糖产酒精的研究

以一株基因重组酵母为研究对象,探讨了厌氧条件下pH值、底物浓度、接种量、乙酸质量分数和葡萄糖添加量等关键因子对木糖发酵的影响。结果表明,重组酵母Saccharomyces cerevisiae ZU-10有较强的发酵木糖产乙醇的能力,在80g/L(相对木糖)、初始pH值5.5、接种量1.2g/L(细胞干质量,相对培养液)、30℃下发酵72h,发酵液中乙醇质量浓度达到28.9g/L。发酵液中的乙酸质量分数低于0.05%时对发酵木糖影响不大。添加适量的葡萄糖可促进木糖发酵,在30g/L木糖培养液中添加40g/L葡萄糖,36h内木糖利用率从79.0%增加到85.7%。     

利用RAPD分子标记研究酵母菌的亲缘关系

采用随机扩增多态性DNA(RAPD)分子标记对6个属的21个酵母菌株的基因组DNA的多态性进行了研究,并采用聚类分析法评价它们之间的亲缘关系.研究表明,RAPD能够检测出酵母种内微小的遗传学差异,以其特征谱带作为酵母菌种鉴定的特征标记.聚类分析结果显示,休哈塔假丝酵母与热带假丝酵母之间亲缘较近,遗传距离为0.114,它们与毕赤树干酵母之间遗传距离为0.493;粟酒裂殖酵母与卡斯伯酒香酵母的亲缘关系较近,遗传距离为0.322;嗜单宁管囊酵母与克鲁斯假丝酵母间的亲缘较近,遗传距离为0.383,它们与酿酒酵母间的遗传距离达到0.443,与产朊丝酵母聚类的遗传距离是0.471.除假丝酵母属外,大多数酵母属、种间的分类结果与经典形态学分类结果相符.     

重组酿酒酵母的木糖发酵性能研究

利用聚合酶链式反应(PCR)技术从毕赤树干酵母的基因组中扩增得到木糖还原酶基因xyl 1和木糖醇脱氢酶基因xyl 2,它们分别或同时与高拷贝型酵母表达载体YEp 24重组,再经醋酸锂转化酿酒酵母,得到了3种不同类型的重组酵母菌株,其中重组酿酒酵母菌株NLR04可利用单一的木糖为碳源进行生长,并能够在微氧或厌氧环境中缓慢发酵木糖生成乙醇,乙醇得率可达到理论得率的37.0%.该研究可为微生物的木糖代谢工程提供种质资源.检测结果表明,与毕赤树干酵母不同,在重组酿酒酵母中木糖还原酶基因以组成型表达,而木糖醇脱氢酶基因在某种程序上受木糖的诱导.与毕赤树干酵母相比,重组酿酒酵母菌株中的木糖醇脱氢酶的比活力明显较低,这说明在Sc NLR04中该基因的表达存在某些抑制作用,这一缺陷可能是重组酵母菌株发酵木糖的瓶颈之一.     

全细胞生物催化制备生物柴油研究——固定化细胞的制备及其催化性能

以硅藻土、聚氨酯树脂、氧化铝和海藻酸钠4种载体固定化米根霉细胞,探讨它们催化大豆油甲酯化反应生产生物柴油的能力.结果表明聚氨酯树脂为适宜的固定载体,在80mL液体发酵培养基中,加入聚氨酯树脂0.6g时所制备得到的固定化细胞性能最佳,此时固定上细胞干质量为0.5560g,培养液酶活为17.4U/mL.将此固定化细胞用于催化大豆油甲酯化反应,在m(甲醇)∶m(大豆油)为5∶1甲醇分批加入(每12h加入1批)的情况下,甲酯得率可达94%.     

糠醛渣/木薯渣混合底物同步糖化发酵转化乙醇研究

研究了糠醛渣(FR)经不同强度绿液-过氧化氢预处理脱木质素后,与木薯渣(CR)混合进行同步糖化发酵生产乙醇,通过改变原料底物浓度、纤维素酶用量和添加无患子表面活性剂来优化混合底物同步糖化发酵条件,并分析了发酵过程中乙醇和副产物的浓度变化。结果表明,在糠醛渣预处理条件为:底物质量浓度5g/L、温度80℃、H_2O_2用量为0.6g/g、绿液用量为2mL/g(以糠醛渣计)预处理时间3h,在此条件下糠醛渣木质素脱除率可达56.5%。同步糖化发酵产乙醇条件为无患子皂素表面活性剂添加量0.5g/L,纤维素酶用量12FPU/g,纤维二糖酶用量15IU/g,预处理后的糠醛渣与木薯渣混合作底物(质量比为2∶1),底物质量浓度200g/L时,发酵120h最终乙醇质量浓度可达56.6g/L,乙醇得率为86.3%。同步糖化发酵过程中添加无患子皂素表面活性剂不仅降低了纤维素酶用量,还可延缓副产物乳酸的形成,减小甘油生产波动。     

Zellulärer Nachweis einiger Elemente in den Feinwurzeln gesunder und erkrankter Tannen (Abies alba Mill.) und Fichten (Picea abies [L.] Karst.)

Zusammenfassung An den Feinwurzeln von insgesamt zehn gesunden und erkrankten Nadelb?umenAbies alba Mill. undPicea abies [L.] Karst. einiger Standorte wurde die Elementverteilung in den einzelnen Zellen mit einer Lasermikromassenspektrometrie und einer r?ntgenenergiedispersiven Analyse untersucht. Bei gesunden Pflanzen findet man in den Zellw?nden der Rindenschicht und des prim?ren Xylems die Makron?hrstoffe Magnesium, Kalium und insbesondere Calcium; au?erdem lassen sich Natrium und Aluminium nachweisen. Diese Elemente kommen ebenso in den Zellw?nden des prim?ren Xylems vor, allerdings ist die Konzentration an Aluminium gering. Bei den kranken Tannen enth?lt die Rindenschicht Calcium und Magnesium nur in Spuren oder überhaupt nicht; das Aluminium reichert sich in einigen Rindenzellen im Vergleich zu gesunden Pflanzen an. Das prim?re Xylem der kranken Tannen enth?lt nur geringe Calciummengen, das Aluminium ist jedoch in deutlicher Konzentration vorhanden, ebenso Magnesium. Bei den kranken Fichten ist in der Rindenschicht und im Xylem Calcium nicht und Magnesium nur in geringen Mengen gegeben. Die durchschnittliche Aluminiumkonzentration war sogar niedriger als in gesunden Vergleichsb?umen. Die Verarmung an den Makron?hrelementen Calcium und Magnesium in den Feinwurzeln erkrankter B?ume, die auf sauren B?den stocken, mu? sich auf die Pflanze sch?digend auswirken, wobei eine ver?nderte Wechselwirkung der vorhandenen Elemente diese Sch?digung verst?rken dürfte. Die Schlüsselstellung von Aluminium als toxisches Element erscheint hiernach nicht wahrscheinlich, gleichwohl k?nnte es in seiner Wechselwirkung mit anderen Elementen von Bedeutung sein.

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Evidence of some chemical elements in the cells of fine roots of healthy and diseased firs (Abies alba Mill.) and diseased spruce trees (Picea abies [L.] Karst.)

Summary The distribution of some elements in individual cells of the fine roots of altogehter ten healthy and diseased conifers (Abies alba Mill. andPicea abies [L.] Karst.) from a few sites was investigated by means of laser-microprobe-mass-spectrometry and X-ray analysis. In healthy trees the major nutrient elements magnesium, potassium and, in particular, calcium are present in the cell walls of the cortex; moreover, sodium and aluminium were identified. These elements are also present in the cell walls of the primary xylem; concentration of aluminium, however, was low. In diseased first the cortex contains calcium and magnesium only in traces or not at all; the aluminium content increases only in some cortical cells compared with healthy trees. The primary xylem of diseased firs contains only small amounts of calcium; aluminium as well as magnesium are distinctly present. In diseased spruce trees the cell walls of the cortex and primary xylem do not contain calcium and only small amounts of magnesium. The average concentration of aluminium was even lower than in the controls from healthy trees. The lack of the major nutrient elements calcium and magnesium in the fine roots of diseased trees growing on acidified soils must necessarily be detrimental to the plant's health; the altered interaction of the elements present may even intensify any given damage. A key position of aluminium being the toxic element cannot be derived from these results but through interaction with other elements it could likely to be of some importance.

     

肋果茶提取物对纵坑切梢小蠹的毒力

测定了肋果茶Sladenia celastrifolia提取物对纵坑切梢小蠹成虫的生物活性,结果表明,肋果茶提取物杀虫的作用方式比较复杂,除胃毒作用外,可能还有内吸、拒食等作用.云南松树梢经肋果茶提取物水溶液浸泡,在室内条件下,对纵坑切梢小蠹成虫的致死中浓度(LC50)(剂量)15 d时为6.781 g/L,20 d时为1.316 g/L.     

生物质酸水解副产物对糖液酵母发酵制备燃料乙醇的影响

研究了生物质原料酸水解副产物甲酸、乙酸、糠醛等对耐高温酿酒酵母发酵性能的影响.结果表明:耐高温酿酒酵母可耐受甲酸、乙酸、糠醛的最大质量浓度分别为2.0、5.0、8.0g/L;生物量和甲酸质量浓度(0～3.0 g/L)几乎表现为线性关系,且随甲酸质量浓度增大而下降.3种抑制剂对耐高温酿酒酵母发酵生产燃料乙醇的抑制性由大到...     

培养基成分对梨花粉萌发和花粉管生长的影响

以黄冠梨花粉为试材,研究了不同蔗糖浓度,不同硼酸浓度和不同硝酸钙浓度对黄冠梨花粉萌发和花粉管生长的影响。结果表明：花粉萌发和花粉管生长的适宜蔗糖浓度为100g/L,硼酸浓度为100mg／L,硝酸钙浓度为300mg／L。     

紫外诱变提高Pachysolen tannophilus单宁耐受性及产燃料乙醇性能

通过对Pachysolen tannophilus 1770进行紫外诱变和单宁浓度梯度驯化培养,以乙醇产量为筛选指标,筛选获得2株稳定的单宁耐受性突变株P05和P18。比较了突变菌株P18与原始菌株P.tannophilus 1770的单宁耐受性,乙醇耐受性和发酵橡子淀粉产乙醇的情况。结果表明,P05和P18有稳定的遗传特性,经5代传代后发酵70 g/L除单宁的橡子淀粉时,P05和P18发酵液中乙醇质量浓度达到71.30和77.07 g/L,较原始出发菌株P.tannophilus 1770增加了13.95%和23.17%。P18有较好的乙醇耐受性和单宁耐受性,相比原始菌株P.tannophilus 1770,在含单宁2.00%的培养基中,P18生物量增加53.33%,在含单宁2.50%的培养基中生物量增加43.48%;在含乙醇2.00%的培养基中生物量增加8.82%。采用突变菌株P18发酵橡子淀粉可以将橡实单宁的浸提取次数从5次减少到3次,从而可以简化生产工艺,降低生产成本。突变菌株P18发酵浸提3次橡子淀粉的最适发酵温度为30℃,最适初始p H值为5.5,最适接种量为6.0%~8.0%,在此发酵条件下发酵液中乙醇质量浓度达到85.18 g/L,乙醇产量达到0.37 g/g。