Streptoverticillium mobaraense分批发酵生产谷氨酰胺转胺酶:氨基酸代谢流分析及其初始淀粉浓度的影响

对Streptoverticilliummobaraense分批发酵合成谷氨酰胺转胺酶 (MTG)的氨基酸代谢流分布进行了理论分析 ;通过考察MTG分批发酵过程中的一些参数的变化情况 ,包括菌体干重 (DCW )、MTG酶活及残糖 (RSC)、菌体产率系数、MTG产率系数以及MTG的生产强度等 ,确定了适宜的初始淀粉浓度 ;对MTG发酵过程中氨基酸的代谢流分布进行了计算并作了较详细的分析 .研究结果表明 ,初始淀粉浓度 30g/L较适宜 ,DCW最高达 2 0 .9g/L ,酶活最高可达 2 .8UmL-1,菌体产率系数、MTG产率系数和MTG的生产强度分别为 0 .94g/g、12 5 .4U/g和 5 1.9UL-1h-1.氨基酸代谢流分布表明 ,只要发酵液中游离氨基酸充分 ,则细胞生长和产物形成就会活跃 ,限制细胞生长和产物的一个重要因素可能是MTG对氨基酸氮源的交联行为 ,表明可以采用不同氮源和控制氮源水平的方法改进菌体生长和MTG合成 .图 9表 2参 9     

温度两阶段控制策略发酵生产重组角质酶

为进一步提高重组Bacillus subtilis WSHB06-07发酵生产角质酶的产量和生产强度,在pH两阶段控制策略的基础上,考察了温度(27～40℃)对菌体生长和产酶的影响.研究发现,37℃适于菌体生长而30℃适于菌体产酶.通过分析发酵过程中菌体比生长速率及产物比合成速率的变化,确定了温度两阶段控制策略,即0～4 h时控制温度37℃,4 h后将温度调至30℃.通过采用这一优化策略,角质酶酶活和生产强度分别可达312.5 U/mL和13.02 kU L-1 h-1,相比恒定温度37℃控制模式下分别提高了83.4%和10.9%.图6表2参13     

谷氨酰胺转胺酶（MTG）的中试生产条件

考察了5L罐中淀粉预处理方式对微生物谷氨酰胺转胺酶（MTG）酶活的影响，探讨了MTG中试生产过程的逐级放大原则，并将5L小罐实验结果放大到30L小试和300L中试规模，研究结果表明：采用经液化处理的工业淀粉培养基进行发酵，MTG酶活、MTG生产强度及MTG产率分别比未用液化淀粉培养基提高了32%，32%和70%；以单位培养液体积中空气流量（qv/V）相同及消耗的功率（po/V）相同的原则为放大依据，将5L罐实验结果放大至30L小试及300L中试规模，30L罐发酵MTG酶活和MTG生产强度均高于5L罐，300L罐中MTG酶活达到3.15u/mL，MTG的平均比合成速率达到2.68uh^-1g^-1，接近于5L罐的MTG平均比合成速率，表明本研究所采用的通气量、搅拌转速等放大原则是可行的。     

日本沼虾(Macrobrachium nipponense)N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶初步纯化及部分性质

以日本沼虾内脏为材料,通过硫酸铵沉淀分级分离、DEAE-32离子交换柱层析和SephadexG-100分子筛柱层析纯化,获得比活力为3000Umg-1、纯化倍数为8.88倍的N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶制剂(NAGase).以对-硝基苯-N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖为底物,研究酶催化底物水解的反应动力学,结果表明,酶的最适pH为6.0,最适温度为53℃.该酶在pH4.5~9.3区域较稳定,当pH>9.3很快失活;在50℃以下处理30min,酶活力保持稳定,高于50℃,酶稳定性较差,75℃酶完全失活.酶促反应动力学符合米氏双曲线方程,测得米氏常数Km为0.165mmolL-1,最大反应速度Vm为6.55μmolL-1min-1.酶催化pNP-β-D-GlcNAc反应的活化能为63.55kJmol-1.图5表1参16     

芽孢杆菌发酵产碱性果胶酶温度控制策略

采用自行筛选获得一株产碱性果胶酶芽孢杆菌WSH03-09,在小型发酵罐中研究了不同温度对碱性果胶酶分批发酵的影响,结果表明,在恒定39℃条件下,可获得最高酶活5．39u／mL,各温度条件下的菌体干重相差不多,最终均能达11．5g／L左右;在发酵前期,控制温度41℃时最有利于菌体的生长,而在产物合成期,控制37℃有利于获得较高的产物合成比速,在此基础上,提出分阶段温度控制策略,采用此温度控制策略进行碱性果胶酶的发酵,碱性果胶酶酶活达5．99u／mL,比采用单一温度下的最大值提高了11％,其它各项指标也有较大提高．图6表1参6     

产碱杆菌DN25中降氰酶的分离纯化及生化特性

以一株可降氰的产碱杆菌DN25为酶来源,通过超滤、30 mg/mL硫酸鱼精蛋白沉淀、30%～70%硫酸铵盐析和Phenyl-Toyopearl 650M疏水层析等步骤,获得比活力为44 U/mg的纯化酶制剂.在确定酶浓度、反应时间等氰降解活力测定条件后开展酶学性质研究,试图为将来氰降解代谢机理的深入研究和菌株的基因工程改造提供理论基础.研究结果表明,此纯化酶催化氰化物水解的最适pH值为8.0,最适温度为30℃.该酶在pH 7.0～8.0区域稳定,而在pH>9时会很快失活;在30℃保存10 h,酶活力保持稳定,高于60℃,酶快速失活.加入甘氨酸稳定剂,在60℃下保存20 min酶活仍可保留19.6%.酶促反应动力学符合米氏双曲线方程,测得米氏常数Km为3.11 mmol/L,最大反应速率Vmax为0.23 mmolL-1min-1.     

苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis)几丁质酶的分离纯化及酶学性质

以苏云金芽胞杆菌为材料 ,通过硫酸铵沉淀分级分离、DEAE - 32离子交换柱层析初步纯化 ,获得比活力为15 0 .5Umg-1的酶制剂 .研究酶催化胶体几丁质水解的反应时间和酶量对酶活力的关系 ,探讨酶催化胶体几丁质的最适条件 .温度和 pH对酶活力的影响和酶的热稳定性及酸碱稳定性的结果表明 :酶催化胶体几丁质水解的的最适pH为 5 .6、最适温度为 5 8℃ .该酶在pH 4 .5～ 6 .5区域稳定 ,而在pH >8能很快失活 ;在 5 5℃以下处理 30min ,酶活力保持不变 ;高于 5 5℃ ,酶快速失活 .图 5参 11     

基于黄单胞菌冰核蛋白N端的表面展示体系建立

为了建立一个自主、高效的细菌表面展示体系,利用野油菜黄单胞菌冰核蛋白N端结构域,将短小芽孢杆菌脂肪酶展示于大肠杆菌Rosetta 2(DE3)表面.采用细胞分级、脂肪酶活测定和His-tag In-gel stain分析等检测了重组蛋白的表达情况,并进一步检测了不同底物、温度、pH和有机溶剂对酶活稳定性的影响.结果显示融合蛋白在大肠杆菌细胞外膜成功展示,重组菌脂肪酶活为(74.6±4.5)U/g冻干细胞,展示水平为每个细胞表面19 267个脂肪酶分子;展示酶对中长链脂肪酸酯表现出较高的水解活性,最适pH为11.0,最适温度为40℃,且在40℃保温一周仍保持80%以上的酶活.本研究表明基于野油菜黄单胞菌冰核蛋白N端的展示体系是一种高效、稳定的细菌表面展示体系.     

一株能产生聚乙烯醇降解酶的委内瑞拉链霉菌

以聚乙烯醇(PVA)为唯一碳源,从土壤中筛选到1株能产生胞外PVA降解酶的放线菌GY1.根据扩增出的该菌株的16SrDNA全序列在GenBank中的比较结果,结合生理生化实验、细胞化学成分及菌落形态分析,确定该菌为委内瑞拉链霉菌(Stretopmycesvenezuelae).GY1菌株以PVA为唯一碳源时,产生的PVA降解酶活性达到120UL-1,是以葡萄糖或可溶性淀粉为唯一碳源时的10倍.当在PVA培养基中添加1gL-1至3gL-1的葡萄糖时,该菌株细胞量和PVA降解酶总酶活随着葡萄糖添加量的增加而增加,最大细胞量是未添加葡萄糖时的2.4倍,最高总酶活是未添加葡萄糖时的2.6倍,而单位质量细胞产生PVA降解酶的能力提高不大.但当添加的葡萄糖浓度从3gL-1增至10gL-1时,总酶活随着细胞量的增加出现下降趋势,同时单位质量细胞产生PVA降解酶的能力也大大降低.在相同PVA聚合度下,高醇解度PVA比低醇解度PVA更有利于GY1菌株的生长及产生PVA降解酶.图5表1参16     

自然水体生物膜有机组分对Cd2+的吸附特征

室内模拟研究了长春南湖水生物膜中有机组分即胞外聚合物、微生物非活性细胞和微生物活性细胞对Cd^2＋的吸附特征及其影响因素。结果表明：3种有机组分对Cd^2＋的吸附过程分为快速和慢速阶段，达到吸附平衡的时间分别为360、100和100min；Cd^2＋的吸附最均在pH为6h达到最佳；在实验所选温度范围内，胞外聚合物在30℃时对Cd^2＋的吸附量最大．而温度对Cd^2＋在微生物非活性细胞和活性细胞的影响不显著；Cd^2＋在3种有机组分上的吸附均符合Langmuir和Freundlish热力学方程，吸附能力为胞外聚合物〉微生物非活性细胞〉微生物活性细胞。在有Pb^2＋共存的条件下，Langmuir和Freundlish热力学方程仍然适合描述3种有机组分对Cd^2＋的热力学吸附过程，但Cd^2＋的吸附量和饱和吸附最均减小。     

温度、体重对皱纹盘鲍耗氧量和排氨量的影响

皱纹盘鲍的耗氧量和排氨量的实验结果表明：温度和体重对鲍的耗氧量和排氨量有明显的影响，且两固子间存在着交互作用，皱纹盘鲍的个体耗氧量「Ｑ（Ｏ）／ｍｇｈ＾－１」和排氧量「Ｑ（Ｎ）／μｍｏｌｈ＾－１」与温度（θ／℃）和湿重（ｍ／ｇ）存在下列关系：Ｑ（Ｏ）＝０．０１２４ｍ＾０．８５５６１．０８５３＾θ，Ｑ（Ｎ）＝０．０２０７ｍ＾０．８５５６１．０８５３＾θ。２０℃皱纹盘鲍存在代谢的转变点。     

Pomegranate husk as an adsorbent in the removal of toxic chromium from wastewater

The use of a new sorbent developed from the husk of pomegranate, a famous fruit in Egypt, for the removal of toxic chromium from aqueous solution has been investigated. The batch experiment was conducted to determine the adsorption capacity of the pomegranate husk. The effects of initial metal concentration (25 and 50 mg l^-1), pH, contact time, and sorbent concentration (2-6 g l^-1) have been studied at room temperature. A strong dependence of the adsorption capacity on pH was observed, the capacity increased as the pH decreased, and the optimum pH value was pH 1.0. Adsorption equilibrium and kinetics were studied with different sorbent and metal concentrations. The adsorption process was fast, and equilibrium was reached within 3 h. The maximum removal was 100% for 25 mg l^-1 of Cr⁶⁺ concentration on 5 g l^-1 pomegranate husk concentration, and the maximum adsorption capacity was 10.59 mg g^-1. The kinetic data were analysed using various kinetic models—pseudo-first-order, pseudo-second-order, Elovich, and intraparticle diffusion equations—and the equilibrium data were tested using several isotherm models, Langmuir, Freundlich, Tempkin, Dubinin-Radushkevich, and Generalized isotherm equations. The Elovich and pseudo-second-order equations provided the greatest accuracy for the kinetic data, while Langmuir and Generalized isotherm models were the closest fit for the equilibrium data. The activation energy of sorption has also been evaluated as 0.236 and 0.707 kJ mol^-1 for 25 and 50 mg l^-1 chromium concentration, respectively.     

Comments on “turbulent velocity profile in fully-developed open channel flows”

In a recent paper published in this journal, Bonakdari et al. (Environ Fluid Mech 8:1–17, 2008) presented a new formulation of the vertical velocity profile in the central portion of steady fully developed turbulent open-channel flows which is based on an analysis of the Navier–Stokes equations. The predicted mean streamwise velocity profiles presented by the authors represent dip phenomenon (maximum velocity below the free surface). The discusser would like to point out some contradictions and an error in the main demonstration. This error appears in the right-hand side term of the main Eq. 22 (Environ Fluid Mech 8:1–17, 2008) in the parameter α. Our corrected demonstration shows that α is equal to and not to as obtained by the authors (Environ Fluid Mech 8:1–17, 2008). The values of α used by the authors are under-estimated by 1, this difference has a significant effect on velocities and therefore will involve a difference between measured and predicted velocity profiles. Finally, the assumption of at the free surface is in contradiction with predicted velocity profiles.     

微波消解-石墨炉原子吸收光谱法测定鸡排泄物中总砷的方法研究（Study on the Determination Method of Total Arsenic in Fowl Dung by Microwave Digestion-Atomic and Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry）

建立检测鸡排泄物中总砷含量的微波消解-石墨炉原子吸收光谱法.使用硝酸镁和硝酸钯混合溶液作为基体改进剂,在灰化温度1200℃、原子化温度2400℃条件下,采用石墨炉原子吸收光谱法测定鸡排泄物中的总砷含量.结果表明,总砷浓度在0～100ng·mL-1范围内符合郎伯-比尔定律,线性回归方程为Y=0.0013X+0.0098,决定系数0.9976,方法的回收率为98.8%～101.9%,精密度为2.81%,检出限为0.100mg·kg-1.     

Book review

Environmental Management, (3 Volumes) Editors B. Nath, L. Hens and D. Devuyst (Brussels, Vubpress: 1993. Approx. 890 Pp. Paperback) (£25 Per Volume) Isbn 90 5487 035 4-6

The Chemistry and Deposition of Nitrogen Species in the Troposphere, Editor A. T. Cocks, Publisher Royal Society of Chemistry, 1993, X + 134pp., Isbn 0 85186 355 8, Price £35.00.     

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甲基叔丁基醚(MTBE)蒸腾流浓度因子(TSCF)的试验评估

甲基叔丁基醚(MTBE)是北美燃料市场最常用的汽油添加剂，由于在土壤中的不吸附性和极高的水溶性．MT-BE已成为一种蔓延性的地下水污染物．植物修复技术被认为是目前对MTBE污染治理最为有效的方法之一．蒸腾流浓度因子（TSCF)作为植物修复技术中十分重要的参数，其通常是用污染物的辛醇-水分配系数(Kow)直接评估的。由于不同植物其体内脂肪含量不同，所以如果仅用污染物的Kow值来计算其TSCF值，往往不能准确表达污染物在植物体内的传输行为．由于MTBE在植物体内不发生降解，植物挥发是MTBE植物修复技术中唯一的作用机理．本实验用一自行设计的植物反应器来测定MTBE在不同温度条件下的TSCF值．长出新根须和嫩叶的柳树(Salix alba)枝条在一容积500mL的植物反应器中生长9-12d(其中MTBE溶液500mL，浓度4．81-6．60mg／L)来观察柳树对MTBE的吸收。MTBE的去除率和柳树的蒸腾量之间的关系用来计算其TSCF值．在15℃，20℃和25℃条件下，MTBE的TSCF值分别为0.58,0.75和0.49．本实验结果表明，柳树对MTBE的吸收是一个被动的行为，并且MTBE在柳树体内随蒸腾流的传输也有一定的限度。图2表1参11。     

三苯基锡对假微型海链藻(Thalassiosira pseudonana)的生长抑制及温度的影响

在我国近岸海域环境中,三苯基锡分布十分广泛。本研究以假微型海链藻(Thalassiosira pseudonana)为目标物种,研究了4个不同温度条件下(10℃、15℃、25℃与30℃)三苯基锡暴露对其细胞生长以及光合作用参数(Fv/Fm与ФII)的影响。结果表明,假微型海链藻的细胞生长速率在高温与低温条件下均显著下降,而光合作用参数仅在30℃条件下受到显著影响。在暴露温度为10℃、15℃、25℃与30℃时,三苯基锡(triphenyltin,TPT)对假微型海链藻的生长抑制IC50值分别为1.81、1.69、1.09与0.73μg·L-1。TPT对假微型海链藻光合作用抑制的IC50随着温度的升高呈降低趋势。Two-way ANOVA分析结果显示,温度与三苯基锡的相互作用显著影响假微型海链藻的光合作用。上述研究结果可以为了解不同温度下三苯基锡对海洋微藻的毒性效应提供科学依据。     

木薯渣堆肥及其对难溶性磷的活化试验研究

试验以干鸡粪、米糠、堆肥返料作调理剂,同时加入不同含量的磷矿粉,对木薯渣进行好氧堆肥,研究木薯渣堆肥过程中堆肥理化性质的变化及木薯渣堆肥对难溶性磷的活化作用。试验设置磷矿粉加入量10%(T1)、15%(T2)、20%(T3)和不加磷矿粉(CK)四个处理,干鸡粪、米糠、堆肥返料的添加量均为10%、15%和20%。在堆肥过程中,四个处理均在55℃以上高温持续了25d,超过了国家规定的标准。在堆肥结束时,各处理水分含量均降至30%左右,pH升高至弱碱性,淀粉降解率均在90%以上,水溶性碳(DOC)含量均降至10g·kg-1以下,达到了基本腐熟的标准。证明木薯渣通过堆肥能达到稳定无害化状态。在堆肥结束时,T1、T2、T3有效磷增加量分别为12.58、12.81、12.96g·kg-1,对磷矿粉的活化率分别为23.53%、17.07%、14.50%,T1活化效果最好。研究结果表明木薯渣堆肥对难溶性磷有一定的活化作用,可为解决堆肥资源化产品中植物可利用磷含量偏低的难题开拓一条生物学途径。