两种启动子对聚γ-谷氨酸降解酶基因在地衣芽胞杆菌中的加强表达效果

聚γ-谷氨酸(γ-PGA)是一种应用前景良好的生物高分子材料.比较了蔗糖诱导的枯草芽胞杆菌果聚糖蔗糖酶基因(SacB)启动子和地衣芽胞杆菌α-淀粉酶基因启动子对γ-PGA降解酶基因ywtD在地衣芽胞杆菌中加强表达的影响.分别用SacB基因启动子和α-淀粉酶启动子构建了穿梭表达载体pHY300-SYT和pHY300-PYT,通过电转化地衣芽胞杆菌WX-02获得重组子SYT和PYT.酶活测定结果显示SYT和PYT中γ-PGA降解酶基因ywtD得到加强表达,摇瓶发酵结果显示两个重组菌株的γ-PGA相对分子质量都由1 000 000~1 200 000降低为800 000~900 000,PYT的γ-PGA产量较对照菌株PLK提高了33%,由13.50 g L-1提高到17.97 g L-1,而SYT的γ-PGA产量则降低为10.85 g L-1.因此,α-淀粉酶启动子更适合于在地衣芽胞杆菌WX-02菌株中表达γ-PGA降解酶基因,从而获得高产低分子量γ-PGA的工程菌.     

聚-γ-谷氨酸在环境中降解特性的初步研究

通过液相色谱分析聚-γ-谷氨酸(γ-PGA)在环境水样和土样中的降解率,以及降解产物谷氨酸的生成量,研究γ-PGA在环境中的降解特性。研究表明:γ-PGA在环境水样中的降解较慢,10d后,0.5%γ-PGA在鱼塘水样中仅降解了1.6%,谷氨酸的含量也仅为120mg/kg。γ-PGA在环境土样中降解明显,γ-PGA在土壤中放置20d,仅保存了7.6%,而谷氨酸含量达到了3.2mg/g土样。γ-PGA在灭菌土壤中降解的半衰期是未灭菌土壤的3.7倍,这说明γ-PGA在环境土样中的降解主要是微生物的作用。从土壤中分离的γ-PGA生产菌株B. subtilis CCTCC202048能降解γ-PGA,通过PCR扩增从该菌株中得到了γ-PGA降解酶基因。该研究将为γ-PGA在环境中的使用奠定理论基础。     

压力酸浸制备双价聚硅硫酸铝铁及其除藻性能

目的利用钾长石提钾后的固体渣,开发双价多功能絮凝剂,研究其除藻性能,实现钾长石的综合利用,为除藻等水处理提供新型药剂。方法利用压力酸浸(PAL)工艺提取固体渣中的铝、铁,通过引入Fe(II)源,制备得到含Fe(II)的双价聚硅硫酸铝铁(PSAFS),以铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)为模式藻,研究PSAFS的混凝除藻效果及其与H2O2的耦合效应。结果当硫酸浓度为2.8 mol/kg,固液比为1:3时,在105℃下反应2 h,PAL可提取近100%的铝和85.6%的铁。含Fe(II)的双价聚硅硫酸铝铁新型絮凝剂对于Microcystis aeruginosa具有优异的去除效果,引入Fe(II)可以拓宽絮凝剂应用的p H范围。同时,在H2O2存在时,产品明显增加了藻细胞的失活。结论以钾长石提钾后的固体渣为原料,采用PAL工艺,可绿色经济地制备含Fe(II)的双价PSAFS,是一种具有应用前景的多功能絮凝剂。     

纳米TiO2生产及应用现场浓度检测方法的研究——二安替吡啉甲烷分光光度法

为了快速、简便、准确地测定空气中纳米TiO2的浓度,在开发利用浓硫酸-硫酸铵为吸收液高效采集方法的基础上,研究了二安替吡啉甲烷分光光度法对纳米TiO2测定的可行性,并分析了该方法的性能.相对于消解和显色后的溶液,在390 nm条件下,该方法的最佳测量范围为1～5 mg/L,99％置信度下,标准曲线线性相关,剩余相对偏差小于0.015,检出限为0.061 3 mg/L,相对标准偏差为0.45-2.13,加标回收率为96.0％-99.4％.在4h置放的稳定性试验中,吸光度最大极差仅为0.016.结果表明,该方法可满足空气中纳米Ti02粉尘浓度的分析需要.     

微波催化氧化法处理甲基橙废水

采用微波催化氧化法处理模拟甲基橙废水,考察了微波功率、辐射时间、H2O2用量、活性炭用量对甲基橙去除率的影响。在微波功率630w、辐射时间9min、H2O2用量10mL／L,活性炭用量10g／L的条件下,甲基橙的去除率达到90％左右,并对实际染料废水、炼焦废水、炼油废水、餐饮废水进行了处理,取得了满意的结果。     

苏云金芽胞杆菌基因工程菌BMB696B对实验动物的安全性评估

将来自苏云金芽胞杆菌李氏亚种的营养期杀虫蛋白基因vip83导入苏云金芽胞杆菌高毒菌株YBT-1520,得到广谱、高毒的工程菌BMB696B.室内生物测定显示该工程菌对棉铃虫和甜菜夜蛾具有很高的毒力.然而,国内外还未见有关于营养期杀虫蛋白的毒理学资料的报道,因此工程菌BMB696B的毒理学安全性也无法预测.为了对该工程菌的安全性进行合理的评价,并为该产品的生产和应用过程中安全防护措施的制定提供依据,根据国家标准GB 15670-1995<农药登记毒理学试验方法>,就BMB696B粉剂对实验动物进行了相关的毒理学试验.结果表明,工程菌对Wistar大鼠急性经口LD50大于5 000 mg/kg,急性经皮LD50大于2 000 mg/kg,均属低毒类;对兔皮肤刺激平均指数72 h后为0,皮肤刺激强度为无刺激性;眼刺激平均指数48 h后为O,眼刺激强度为无刺激性;对豚鼠致敏率为0,属Ⅰ级弱致敏物.由此证明,工程菌BMB696B没有经口和经皮的急性毒性、没有急性皮肤和眼刺激性、没有致敏性.     

枯草芽孢杆菌ME714产聚-γ-谷氨酸固态发酵培养基的优化

为了提高固态发酵聚-γ-谷氨酸(PGA)的产量,对发酵培养基中的4个主要外加营养组分——谷氨酸钠、尿素、柠檬酸钠、淀粉的配比采用正交设计方案进行试验设计,运用径向基神经网络(RBFNN)建立PGA产量与培养基组分浓度之间的预测模型,采用遗传算法(GA)对此模型进行全局寻优,得到4种主要组份的优化配比:谷氨酸钠318g/kg、尿素28.3g/kg、柠檬酸钠24g/kg、淀粉46g/kg.采用上述方法优化后PGA产量达到75.3g/kg,较原始培养基提高了25.1%.图1表3参14     

纳米TiO2粉尘的采集与控制试验研究

利用硫酸-硫酸铵混合溶液作为吸收及消解液,开发了直接吸收、消解、显色分析纳米TiO2生产现场空气中的纳米TiO2粉尘的方法。并研究了各类口罩对于纳米TiO2的拦截效率。结果表明,在流速为400L/h,采集时间为2.5 h的情况下,采用两级吸收瓶形式,总采集效率可以达到94%以上。对纳米TiO2生产现场粉尘的控制研究表明,佩戴无纺布型口罩是非常有效的防护手段,单只口罩2.5 h平均截留效率大于86%,两只口罩2.5 h平均截留效率大于90%。根据口罩的拦截效果,参照NIOSH的推荐标准,建议将纳米TiO2生产现场的粉尘质量浓度定为小于1.0mg/m3。     

苏云金芽胞杆菌聚γ-谷氨酸-明胶微胶囊剂制备及其抗逆性

晶体蛋白是苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,简称Bt)的主要杀虫成分,其抗热处理能力及抗紫外照射能力差,造成在生产及使用过程中易失活,防效不稳定,残效期短.为改良Bt剂型,探讨了以聚γ-谷氨酸(γ-PGA)-明胶为囊壁材料的复凝聚相分离法制备Bt微胶囊剂的加工工艺,并对制得的Bt微胶囊剂进行了抗热及抗紫外能力分析,比较了Bt成囊前后的杀虫活性和芽胞存活率.结果表明,经紫外(30 w)照射4 h,Bt微胶囊和Bt原粉对棉铃虫3龄幼虫的相对致死率分别是53.57%和16.60%,芽胞存活率分别是46.63%和6.90%;于80℃处理100 min后,对棉铃虫3龄幼虫的相对致死率分别是43.42%和26.11%;于100℃处理15 min,Bt微胶囊和Bt原粉的芽胞存活率分别是72.53%和25.50%.Bt微胶囊化可显著提高Bt对热处理及紫外照射的抗逆性.图4表2参13