检索结果-南通市图书馆

作者：郑佳慧中南林业科技大学

学位级别：硕士

生物质燃料作为一种具有潜力的可再生能源,对我国“双碳”目标的实现具有重要意义。木质纤维素资源种类繁多且储量丰富,对我国能源可持续性发展具有重要价值。而木质纤维素生物质转换为生物燃料的主要过程包括预处理、酶解糖化和微生物... 详细信息

生物质燃料作为一种具有潜力的可再生能源,对我国“双碳”目标的实现具有重要意义。木质纤维素资源种类繁多且储量丰富,对我国能源可持续性发展具有重要价值。而木质纤维素生物质转换为生物燃料的主要过程包括预处理、酶解糖化和微生物发酵。但木质纤维素结构复杂,如何完全转化为可利用产品,是我国生物质精炼规模化应用的主要瓶颈之一。由于木质纤维素结构的复杂性,单一微生物往往难以高效降解。采用混菌发酵,虽然可以通过结合不同微生物的协同效应和多样化的酶系统,有助于更全面、高效地降解木质纤维素。如何科学选择和配比菌种,明确微生物的相互作用机制和时空动态变化,进而优化酶解糖化效果,是混菌发酵面临的关键问题。本研究以一株被木霉污染的白腐真菌云芝为对象,通过运用多种分离纯化方法和一种改良白腐真菌选择培养基对菌种进行纯化研究,纯化后菌种的复壮效果好,生长旺盛且具有较高水平酶活。在此基础上,以杨木为原料,针对微波协同低共熔溶剂预处理方法处理杨木纤维进行预处理工艺优化。并以纯化复壮后的云芝,以及灰树花、黑曲霉和里氏木霉等菌种构建混菌发酵系统,旨在高效转化用以酒精发酵用的还原糖。此外,本文以混菌发酵过程为研究对象,采取全人工神经网络模型,建立发酵过程软测量模型,实现发酵过程各阶段的动态监测,以期为混菌发酵体系的构建和规模化生产提供借鉴作用。主要研究结果如下:(1)结合物理和化学方式处理杨术纤维素。以杨木酶解产糖得率为依据,研究微波预处理工艺中杨木目数、微波功率、微波时间和料液比的影响。通过响应面试验设计对该条件进行优化,确定最优条件为目数为40目、微波功率为720 W、微波时间为24min、料液比为26.5。优化后酶解效率平均为125.55mg/g,相对于未微波预处理的杨木酶解产糖,酶解效率提升了 54.57%。在此基础上,协同低共熔溶剂(Deep eutectic solvent,DES)联用处理,确定两步法协同处理可以显著提高杨木酶解效率,其中乙酸/氯化胆碱处理的杨木酶解后酶解效率最高,可达到158.73 mg/g,是未处理的1.96倍。(2)采用稀释划线法和富集营养法对被污染的白腐真菌云芝进行纯化复壮研究。通过对纯化效果、生长情况和产酶活力的比较,结果显示,改良后的选择培养基具有较好的分离纯化效果和普适性,且纯化后的菌株生长速率和产酶能力均优于出发菌种。(3)通过在不同的拮抗性试验和协同发酵结果后可以得出,A:B组合(云芝与灰树花)显示出明显的协同效应,其生物量在第5天和第8天显著高于单独菌种发酵的生物量。A:C组合(云芝与黑曲霉)和A:D组合(云芝与里氏木霉)在发酵中期达到生物量峰值,超出单独菌种发酵的生物量,表明相互促进并可能缩短发酵时间。B:C组合(灰树花与黑曲霉)初期下降后在第5天后快速增加,并在第8天达到峰值,但相互促进作用不如其他组合明显。B:D组合(灰树花与里氏木霉)和C:D组合(黑曲霉与里氏木霉)在协同发酵中表现出抑制作用,特别是在初期阶段,该组合混菌发酵时需对培养时间和环境条件进行优化。(4)通过采集生物量信息,并结合菌类生长和生物量与时间的关系,运用神经网络技术对测量数据进行了拟合,成功建立了单菌种以及双混合和三混合菌种生物量的预测模型。经过实验验证,这些模型的预测精度较高,误差控制在5%内,预测出的生物量曲线与实际混菌发酵试验的理论基础吻合度高,表明神经网络方法在生物发酵过程中生物量预测方面具有较好的应用潜力。通过对预测模型拟合数据进行分析,除ACD菌种以外,其余混合菌种的峰值较单菌种发酵生物量峰值有所提高。该混菌系统通过对发酵时间和环境条件进行优化,最终达到发酵产能提升具有可行性。

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高产纤维素酶菌株选育、分子鉴定及发酵工艺研究

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作者：许志中南林业科技大学

学位级别：硕士

纤维素酶在一切以植物为原料的加工业中,如酿造、果汁与蔬菜汁加工、粮食加工、食品、饲料、造纸、中草药有效成分提取、植物基因工程和细胞工程以及原油开采、纺织工业、废水处理、生物能源生产等各个方面,均有很大的应用价值。目前关... 详细信息

纤维素酶在一切以植物为原料的加工业中,如酿造、果汁与蔬菜汁加工、粮食加工、食品、饲料、造纸、中草药有效成分提取、植物基因工程和细胞工程以及原油开采、纺织工业、废水处理、生物能源生产等各个方面,均有很大的应用价值。目前关于纤维素酶方面的研究很多,主要瓶颈性的问题在于目前用于纤维素酶的生产菌如里氏木酶,青霉等,酶活力都比较低,纤维素酶用量大,成本高。高产纤维素酶的菌株,较优的发酵工艺条件以及适宜的酶反应体系条件,都能提高纤维素酶活,有效的降低纤维素酶的成本。本文从岳麓山枯枝腐木土壤下采样,利用刚果红培养基进行优良产纤维素酶菌株的筛选,通过不同物理方法对其进行诱变选育,并通过显微镜和16s rDNA对突变株进行综合的分子鉴定,并对其发酵工艺进行优化条件进行了考察,同时对纤维素酶的反应体系条件和酶学性质进行了初步的研究,主要结果如下：1.从自然界枯枝腐木土壤层下取样,筛选出较高产纤维素酶的菌株A24,其CMCase酶活为20.37U/mL与FPAase酶活为1.20U/mL。2.对出发菌株A24,进行紫外诱变,最佳时间为7min。在此条件下筛选获得了一株遗传稳定性好而且CMCase酶活为25.35U/mL,FPAase酶活为1.33U/mL的突变株UV-37。对UV-37进行60Co-Y射线诱变,最适诱变剂量为0.6KGy。在此条件下获得一株遗传稳定性好而且纤维素酶活分别比野生菌提高了137.16%与118.80%的突变株Co-07。3.通过对菌株的菌落、菌丝、以及孢子丝的形态进行显微镜观察,可以看出辐射状的菌落,有较细的基内菌丝和气生菌丝以及螺旋状的孢子丝,从镜检形态上基本可以确定为链霉菌属。对菌株的16s rDNA进行扩增、测序,利用NCBI数据库进行Blast比对,经MEGA5.0软件构件系统发育树后可以确定为链霉菌属中的三泽链霉菌亚种。4.通过产酶培养条件的单因素实验和正交实验,最终得到的最优外部产酶培养条件为：50mL装液量,175r/min转速,40℃,发酵120h,CMC酶活可达到74.06U/mL。依据单因素实验得出最佳碳源为稻草粉,浓度为2.5%,氮源对本菌株产酶的影响不大,而磷酸盐的最佳浓度为4%。由装液量、稻草粉、磷酸盐(KH2PO4)为主要影响因素的响应面优化实验,最终的响应面优化结果为表明3个因素对产酶都有极显著的影响。通过SAS9.1软件所建立的优化模型,其R2=99.80%,能较好的模拟实际实验,响应面优化后的最终条件为：装液量(X1)=60mL,稻草粉(X2)=2.8%,KH2P04(X3)=4.2%,CMC酶活为94.16U/mL。5.通过对本菌中CMC酶反应体系的研究,初步得出最佳的酶促反应体系：经过适当稀释的酶液,在pH6.0的环境下,底物浓度为1.0%的体系中,于50℃水浴中,酶促反应30min后,加入3.0mLDNS,煮沸10min。通过对纤维素酶相关酶学性质的研究,CMC酶活在40℃与50℃的条件下,热稳定很好,70℃时,热稳定较差。CMC酶活在pH值6.0时,稳定性很好,在过酸与过碱条件下稳定性很差。

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真养产碱杆菌以杨木纤维为基质发酵产PHA研究

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作者：邹辉中南林业科技大学

学位级别：硕士

聚羟基脂肪酸酯(polyhydroxyalkanoates,PHA)是微生物在生长条件不平衡时体内积累的一类由3-羟基脂肪酸组成的线性聚脂,具有良好的生物可降解性和优良的性能,可作为未来石油基材料替代物,用于工业、医学等领域。然而过高的生产成本往往... 详细信息

聚羟基脂肪酸酯(polyhydroxyalkanoates,PHA)是微生物在生长条件不平衡时体内积累的一类由3-羟基脂肪酸组成的线性聚脂,具有良好的生物可降解性和优良的性能,可作为未来石油基材料替代物,用于工业、医学等领域。然而过高的生产成本往往限制了 PHA的大规模商业使用,纤维素生物质作为一种潜在的廉价可再生原料,可经过有效的开发利用合成PHA,不仅能够高效利用废弃的纤维素生物质,同时也能降低生物可降解塑料PHA的生产成本。本研究以杨树的木质纤维为原料,在通过稀酸水解获得糖化水解液的基础上,以真养产碱杆菌发酵生产PHA,研究一步法和两步法发酵情况、不同脱毒方式的处理、水解液作单一碳源时的发酵优化,并在发酵的过程中添加糖蜜探究混合碳源对发酵生产PHA的影响,进而提高PHA的最终浓度,以及确定不同刺激物对菌体发酵产PHA的影响。得到的主要结果如下:(1)为提高杨树木质纤维的糖化利用率,采用酸处理的方式制备获得还原糖,对液料比、硫酸浓度和水解时间分别进行单因素实验,根据单因素实验结果设计Box-Behnken中心组合实验,以还原糖提取率为指标值,确定酸降解的最优工艺参数。结果表明:酸预处理过程产还原糖最优化条件为:液料比10.03:1、酸浓度2.03%、水解时间103 min,还原糖提取率平均值为19.31%。(2)以杨树木质纤维水解液作为单一碳源发酵生产PHA,结果表明两步法发酵产生的PHA高于一步法,不同的处理方式同样影响菌株对杨木水解液的利用,采用氢氧化钠过中和后活性炭脱毒的效果最好,获得的PHA产量更高。通过对发酵条件的优化获得的最佳参数为:氮源为1 g/L的硫酸铵、温度28℃、初始pH为7,发酵时间48h,在该条件下PHA产量为0.19g/L。(3)通过单因素和响应面结合优化混合碳源发酵生产PHA的条件,结果表明:糖蜜添加量为27.4 g/L,氮源浓度为1.88 g/L,温度为29.9℃,在该条件下实测得到的PHA平均值为0.83 g/L。(4)酸刺激物和高渗刺激物的添加对混合碳源发酵生产PHA影响表明:低于1 g/L浓度的乙酸能提升PHA的产量,但乙酸浓度达到1.5 g/L时,乙酸对菌株起抑制作用,菌株不再继续生长。而氯化钠添加对PHA生产呈现抑制作用,氯化钠浓度越高其菌株的生长和积累PHA能力越差,在氯化钠浓度为10g/L时菌株停止生长,PHA的积累停止。

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冰糖橙皮上曲酸高产菌的选育及发酵工艺研究

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作者：解西玉中南林业科技大学

学位级别：硕士

曲酸(Kojic acid),化学名5-羟基-2-羟甲基-1,4-吡喃酮,是由真菌好氧发酵产生的一种弱酸性次级化合物,其具有酪氨酸酶抑制能力、抑菌能力、对氧化酶的抑制作用以及对金属离子的螯合作用等,可作为美白祛斑剂、食品防腐剂和保鲜剂、止痛剂... 详细信息

曲酸(Kojic acid),化学名5-羟基-2-羟甲基-1,4-吡喃酮,是由真菌好氧发酵产生的一种弱酸性次级化合物,其具有酪氨酸酶抑制能力、抑菌能力、对氧化酶的抑制作用以及对金属离子的螯合作用等,可作为美白祛斑剂、食品防腐剂和保鲜剂、止痛剂、杀虫剂、香料等应用于食品、化妆品、医药、农业等相关领域均有很大的应用价值。另外,曲酸还可以作为香料合成和可降解塑料合成的中间体等。由于目前国内外曲酸发酵生产技术尚不够成熟,市场上的曲酸供不应求,价格昂贵,因此必须大力开展曲酸发酵生产的研究。本文以冰糖橙皮作为材料,从霉变的冰糖橙皮上筛选优良的曲酸生产菌,通过不同的物理方法对其进行逐级诱变,同时对曲酸的发酵生产工艺进行了研究,最后对曲酸的提取方法进行了系统研究,研究主要结果如下：1.从霉变的冰糖橙皮中筛选获得一株具有优良性状的曲酸生产菌,曲酸产量达到15.68g/L,通过比较菌株的菌落特征和显微特征,鉴定此菌株为米曲霉,本研究将其编号为米曲霉A-55。2.以米曲霉A-55作为出发菌株,对其进行UV、微波和60Co三轮诱变：一,20W紫外灯距离30 cm照射20 mmin条件下获得米曲霉突变株UV-78,曲酸得率为37.8g/L,较出发菌株提高141.1%;二,以米曲霉变异株UV-78为出发菌株,用功率为800 W,脉冲频率为2450 Hz的微波炉对其进行微波诱变,微波累计处理时间为6 min时筛选获得米曲霉变异株M-33,曲酸得率为59.7g/L,较出发菌株曲酸得率提高57.9%;三,以米曲霉变异株M-33为出发菌株,对其进行60Co-Y辐射诱变,最佳辐射诱变剂量为800 Gy,在此条件下筛选获得—优良米曲霉变异株Co-26,曲酸得率为70.1g/L,较出发菌株得率提高17.4%。3.向米曲霉变异株Co-26的初始发酵培养基中加入一定浓度梯度的乙醇作为曲酸生成促进剂,结果表明添加质量浓度为6%无水乙醇的效果最好,曲酸得率在原来基础上提高16%。在此基础上,通过单因素试验,确定最优碳源和氮源分别为可溶性淀粉和蛋白胨;通过Plackett-Burman实验设计,筛选出3个对曲酸产量有显著影响的因素为：可溶性淀粉、蛋白胨和初始pH。通过最都爬坡试验确定此3个显著因子的最佳响应面试验取值水平,之后通过Box-Behnken试验设计及回归分析,最终得到的最佳培养基为：可溶性淀粉8.3g/L,蛋白胨5.0 g/L, MgSO4·7H2O 0.5 g/L, KH2PO4 1.0 g/L, KCl0.5g/L, FeSO40.01 g/L,初始pH 6.1,曲酸产量达到最大值99.89g/L4.对影响脱色效果的四个因素进行单因素试验,最终确定活性炭最佳用量为3%、脱色pH为3.5、脱色温度为80℃、脱色时间为40 min时,得到77.68%的脱色率,98.78%的曲酸收率。另外,通过使用阳离子交换树脂更好的去除粗制曲酸溶液中的杂质阳离子后,采取直接浓缩结晶的方法直接制得曲酸结晶,最终获得的曲酸结晶的收率为78.67%,产品纯度为98.26%。

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Klebsiella sp. 2e对粗甘油不同杂质耐受性及转化1，3-丙二醇关键酶研究

Klebsiella sp. 2e对粗甘油不同杂质耐受性及转化1，3-丙二醇关键...

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作者：章旖旎中南林业科技大学

学位级别：硕士

本研究以一株筛选出的粗甘油耐受型菌株Klebsiella sp.2e为研究对象,通过对细菌各种生理生化指标进行检测,及对KCl、K2SO4、甲醇、油酸四种杂质发酵液与粗甘油和纯甘油发酵液中菌株生长量、甘油消耗量和1,3-丙二醇的产率检测,确定不同... 详细信息

本研究以一株筛选出的粗甘油耐受型菌株Klebsiella sp.2e为研究对象,通过对细菌各种生理生化指标进行检测,及对KCl、K2SO4、甲醇、油酸四种杂质发酵液与粗甘油和纯甘油发酵液中菌株生长量、甘油消耗量和1,3-丙二醇的产率检测,确定不同杂质及其不同浓度参数对菌株生长发酵合成1,3-丙二醇的影响,了解反应发生过程与趋势;同时,结合甘油转化过程中三种关键酶:即甘油脱氢酶(GDH)、甘油脱水酶(GDHt)及1,3-丙二醇氧化酶(PDOR)的活性分析,探究不同杂质对酶活性的影响,进一步探究Klebsiella sp.2e对粗甘油的耐受性特点。结果表明:1.用不同分离筛选培养基培养测定Klebsiella sp.2e菌株生长量时,低浓度的KCl杂质对菌株生长发酵没有影响,KC1与培养基质液比高于5%时会对菌株生长有抑制作用,可见过量的无机盐离子会影响细菌外的渗透压从而影响其生长繁殖;低于10 g/L的甲醇溶液对菌株生长没有影响,与在纯甘油发酵液中生长情况一致;而K2SO4、油酸即使是少量也会抑制菌株的生长,证明-SO4O42-与有机酸对Klebsiella sp.2e的生长影响较大,在发酵前可对粗甘油进行抽样检测,以预处理去除-SO42-与有机酸。2.在用不同的分离筛选培养基发酵培养Klebsiella sp.2e的过程中,发酵液中甘油消耗量与1,3-丙二醇生成量成正比,甘油转化效率与菌株生长量有关,浓度低于5%的KCl杂质能促进菌株发酵生产1,3-丙二醇,高于这个值则开始出现抑制作用;低于10g/L的甲醇杂质对菌株的发酵作用没有影响,1,3-丙二醇产率接近纯甘油发酵产率;在纯甘油培养基中甘油转化1,3-PDO转化率高达46.4%,超过一般甘油转化菌株,而在粗甘油培养基中转化率在36 h后仅为36.8%,可见粗甘油中的一些杂质虽然可以促进菌株生长,但却抑制了甘油反应转化成1,3-丙二醇。3.在酶活性分析中,甘油脱氢酶(GDH)、甘油脱水酶(GDHt)及1,3-丙二醇氧化还原酶(PDOR)在对数期活性较大,一般高于稳定期与衰退期,此时菌株活性最大,反应时碳源主要流向还原途径,使发酵前期能保持较高的3-羟基丙醛浓度,较少的乙酸等反应副产物,促进甘油转化生成1,3-丙二醇。但在发酵后期会生成一些性质相似的中间产物的代谢酶,导致酶活性测定值会增高,而实际上三种甘油转化酶的酶活性降低。4.利用Klebsiella sp.2e直接发酵粗甘油废料,该废料是以光皮树油为原料生产生物柴油时产生的副产物,36h后1,3-丙二醇产率接近于添加同等质量纯甘油的发酵液,菌株Klebsiella sp.2e对粗甘油有良好的耐受性。

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补血益母丸的有效成分检测方法及遗传毒性研究

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作者：吉雅琪中南林业科技大学

学位级别：硕士

补血益母丸由株洲千金药业股份有限公司研制与生产,由当归、黄芪、益母草、阿胶、陈皮5味中药组成。已入选国家基本药物目录、国家医保甲类品种和国家火炬计划项目。当归补血活血、调经止痛;黄芪补气升阳、利水消肿;益母草活血调经、利... 详细信息

补血益母丸由株洲千金药业股份有限公司研制与生产,由当归、黄芪、益母草、阿胶、陈皮5味中药组成。已入选国家基本药物目录、国家医保甲类品种和国家火炬计划项目。当归补血活血、调经止痛;黄芪补气升阳、利水消肿;益母草活血调经、利尿消肿;阿胶补血止血、养肾固精;陈皮理气健脾、调中润燥。全方具有补益气血,祛淤生新双重功效。由于补血益母丸上市比较早,产品质量控制相对薄弱。现行质量标准仅规定了当归和黄芪的薄层鉴别方法,和高效液相色谱法(HPLC)测定阿魏酸的含量。而本品为5味中药组成,成分复杂,质量控制指标尚处在较简单的初级阶段,显然不利于产品质量及疗效的保证,存在着“量而不准、难关药效、难控难评”的问题。如何提高中药的质量品质,对于保障公众健康、促进中药产业持续健康推进以及推动中医药事业繁荣发展都具有重大的意义。补血益母丸现行质量标准中仅规定了当归和黄芪的薄层鉴别(TLC)及HPLC测定阿魏酸含量的方法。本研究拟通过TLC分别建立益母草、陈皮、阿胶的薄层色谱方法,通过病症模型动物中补血益母制剂药代动力学及代谢组学研究确定的主要药效成分,建立补血益母丸药效相关的超高效液相色谱(UPLC)特征图谱测定方法,以期完善补血益母丸质量控制标准。研究获得的主要结果如下:①采用TLC技术,以方中益母草、陈皮、阿胶为研究对象,通过对提取方式、展开条件及显色方式等条件进行优化,建立其薄层色谱检测方法。分别将阴性对照溶液、三批不同批次且药材跨令号的供试品溶液、对照品溶液、对照药材溶液及空白溶液点于同一块薄层板上,按照2020版《中国药典》通则0502薄层色谱法进行实验。结果表明供试品色谱、对照药材色谱和对照品色谱在相对应的位置上显现颜色相同的斑点,阴性对照中相应位置无相应斑点显示,薄层色谱行为基本一致。并通过了专属性、耐用性、稳定性及15批供试品检测验证。②采用UPLC技术建立补血益母丸特征图谱检测方法,通过优化供试品提取方式、色谱条件、流动相、洗脱梯度等条件,共指认出8个峰,涵盖了全方除阿胶外其他四味药材中的有效成分。其中有2种来源于当归,1种来源于黄芪,1种来源于益母草,1种来源于陈皮,其他3种为4味药材共有成分。因阿胶与其他四味药材性质不同,无法用同种液相方法对其进行检测,且其他学者采用超高效液相色谱-三重四极杆质谱(UPLC-QQQ/MS)技术检测了其专属特征峰,故本实验不涉及阿胶的液相检测方法。通过各项方法学考察,此方法具有较强的专属性,准确可靠。③对补血益母丸干膏粉进行遗传毒性试验,以研究其临床安全性。采用组氨酸营养缺陷型鼠伤寒沙门氏菌TA97a、TA98、TA100、TA102、TA1535进行细菌回复突变(Ames)试验,采用中国仓鼠肺成纤维(CHL)细胞进行体外染色体畸变试验,采用ICR小鼠进行骨髓细胞微核试验综合评估补血益母丸干膏粉的遗传毒性。其中,Ames试验设50、150、500、1500、5000 μg·皿-15个剂量;体外细胞染色体畸变试验设125、250、500μg·mL-13个剂量;小鼠骨髓细胞微核试验设500、1000、2000 mg·kg-13个剂量,每天给药1次,连续给药3d。在代谢及非代谢活化条件下(+S9/-S9),Ames试验结果显示,补血益母丸干膏粉对各菌株均无明显或可重复的诱变性及抑菌性;体外CHL细胞染色体畸变试验结果显示,补血益母丸干膏粉对CHL细胞染色体结构畸变率未见有意义的升高;小鼠骨髓细胞微核试验结果显示,补血益母丸干膏粉对ICR小鼠骨髓细胞微核率无明显影响。补血益母丸干膏粉未见潜在的遗传毒性。

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柚类籽油的提取工艺与理化特性及主要脂肪酸成分研究

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作者：徐甜中南林业科技大学

学位级别：硕士

柚类籽油中含有丰富的不饱和脂肪酸,其中主要的不饱和脂肪酸有油酸、亚油酸和亚麻酸。植物油中的不饱和脂肪酸具有很高的营养价值,且人体自身不能合成。现在我国每年需从国外大量进口油料资源,因此,积极开发新的油料资源具有重要意义。... 详细信息

柚类籽油中含有丰富的不饱和脂肪酸,其中主要的不饱和脂肪酸有油酸、亚油酸和亚麻酸。植物油中的不饱和脂肪酸具有很高的营养价值,且人体自身不能合成。现在我国每年需从国外大量进口油料资源,因此,积极开发新的油料资源具有重要意义。本研究以沙田柚和香柚为试材,优化沙田柚籽油和香柚籽油提取工艺,并对其籽的营养成分与籽油的理化特性及主要脂肪酸成分进行系统研究,主要结果如下:(1)以沙田柚和香柚为材料,采用微波辅助萃取与超声波辅助提取法相结合,在单因素试验基础上利用Box-Benhnken试验研究获得沙田柚籽油最佳提取条件:微波辅助萃取以正己烷为提取溶剂,提取温度65℃、提取时间16 min、料液比1:10,籽油提取得率达到46.53%;再以超声波辅助提取功率74 W,提取温度48℃,提取时间40 min,籽油的提取得率达到48.94%。而香柚微波辅助萃取工艺参数为:提取温度63℃、提取时间14 min、料液比1:10,籽油的提取得率42.76%,再以超声波辅助提取功率74 W,提取温度48℃,提取时间40 min,籽油的提取得率为44.92%。结果表明,采用微波辅助萃取与超声波辅助提取相结合的方法使沙田柚籽油的提取得率提高了 2.41%,香柚籽油的提取得率提高了2.16%。(2)探讨沙田柚籽和香柚籽相关的营养成分。沙田柚籽中粗蛋白与粗脂肪的含量分别为30.76%、48.55%;香柚籽中粗蛋白与粗脂肪的含量分别为32.18%、46.98%。两种柚类籽与大豆的营养成分进行比较分析,结果表明两种柚类籽中粗蛋白含量低于大豆,而粗脂肪含量均高于大豆。(3)研究两种柚类籽油相关的理化特性。沙田柚籽油呈金黄色,澄清透明,有浓郁油脂香味,在室温下流动性好;籽油的相对密度0.94 g/mL,过氧化值5.41 mmol/kg,酸价 1.08 mgKOH/g,皂化值 190.33 mgKOH/g,碘值 94.53 g/100g。香柚籽油则呈淡黄色,澄清透明,有浓郁油脂香味,流动性好;籽油的相对密度0.89 g/mL,过氧化值 5.02 mmol/kg,酸价1 13 mgKOH/g,皂化值 184.27 mg KOH/g,碘值90.80 g/100g。两种柚类籽油与花生油、大豆油和芝麻油进行了比较,发现沙田柚和香柚籽油是一种很有前途的油料来源,具有进一步精制、开发的利用价值。(4)研究沙田柚和香柚籽油脂肪酸中的主要含量。采用气相色谱法对其脂肪酸中主要成分进行分析,沙田柚籽油脂肪酸中亚油酸、油酸、棕榈酸的含量分别为41.03%、20.95%、27.13%;香柚籽油脂肪酸中亚油酸、油酸、棕榈酸的含量分别为 39.29%、21.45%、26.67%。

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黑曲霉C112脂肪酶基因的克隆与鉴定及异源表达研究

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作者：徐鹏钧中南林业科技大学

学位级别：硕士

脂肪酶(Triacylglycerol acylhydrolase,EC 3.***.1.3,甘油三酰酯水解酶)因生物催化能力强,被广泛用于制药、食品和精细化工行业。微生物脂肪酶在水和非水环境均能催化各种化学反应,具有较强的工业应用价值。黑曲霉是生产脂肪酶最常用的... 详细信息

脂肪酶(Triacylglycerol acylhydrolase,EC 3.***.1.3,甘油三酰酯水解酶)因生物催化能力强,被广泛用于制药、食品和精细化工行业。微生物脂肪酶在水和非水环境均能催化各种化学反应,具有较强的工业应用价值。黑曲霉是生产脂肪酶最常用的菌种之一,但黑曲霉本身所产的脂肪酶活性较低,不利于工业化生产,同时酶的结构与酶的反应条件有一定联系,解析酶的结构有利于工业化定向改造脂肪酶。为满足脂肪酶高效应用的需要,本研究基于黑曲霉C112菌株通过PCR法扩增得到脂肪酶基因(lipaseCOA),对该基因进行生物信息学分析,并运用基因工程技术构建了毕赤酵母重组菌(GS115-lipaseCOA),对该重组菌进行了产酶条件优化,以期对脂肪酶的工业化改造、生产提供理论指导与实践应用价值。研究获得的主要结果如下:(1)黑曲霉C112脂肪酶基因的克隆与鉴定:以黑曲霉C112为脂肪酶基因供体,通过PCR扩增得到脂肪酶基因,该基因全长894bp;将黑曲霉C112中克隆获得的脂肪酶序列比对GenBank数据库中的已知脂肪酶序列,其同源性为99%,可以确定为脂肪酶基因,并将该基因序列命名为lipaseCOA(GenBank登录号:OP562898.1),通过系统发育树分析,黑曲霉C112脂肪酶为α/β水解酶。对其蛋白结构进行预测分析,lipaseCOA具有脂肪酶特有的催化三联体(由丝氨酸、天冬氨酸及组氨酸三个氨基酸构成)。与其他已知的脂肪酶序列相比,其五肽基序存在差异性,lipaseCOA的五肽基序序列为RHSLG。(2)黑曲霉C112脂肪酶的异源表达:毕赤酵母是一种具有高效异源表达能力的蛋白表达菌种,同时其胞外表达蛋白较少,易于分离纯化分泌蛋白。构建了一个重组表达载体pPIC9K-lipaseCOA。通过电转化毕赤酵母GS115,将重组表达载体转移到基因表达宿主中,使脂肪酶基因lipaseCOA在毕赤酵母中成功表达,经蛋白电泳检测分析得到分子量大小为33 kDa左右的目的蛋白。对重组脂肪酶lipaseCOA进行简单酶学性质分析,测得最佳反应条件为40℃和pH 4,重组脂肪酶蛋白的酶活在该反应条件下为106.11 U/mL,其酶活性是原始菌株的16.8倍。在35℃-50℃孵育1h,剩余酶活仍大于80%,温度稳定性较好,在pH2-8孵育48h后,在pH5时,剩余酶活在80%以上,其理化性质与生物信息学分析一致。(3)重组毕赤酵母GS115-lipaseCOA的产酶条件优化:以重组毕赤酵母为生产菌,研究培养时间、接种量、YNB添加量、甲醇添加量四个单因素对脂肪酶酶活的影响。结果表明,产酶的最佳条件为:培养时间3天,接种量4%,YNB添加量10 mL/100 mL,甲醇添加量1%。在此基础上选择影响较大的三个因素进行三因素三水平的响应面优化,选取的三个因素分别是培养时间、接种量以及YNB添加量。经响应面优化试验得到理论上最优的产酶组合,即培养时间为2.82天,YNB添加量为10.66mL/100mL,接种量为4.27%。分析三个条件对毕赤酵母GS115-lipaseCOA产脂肪酶的影响情况:培养时间>接种量>YNB添加量。优化后脂肪酶活性的理论预测最大值可以达到79.98 U/mL,是优化之前的1.81倍。

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同方学位论文库评论

基于海绵城市的株洲市主城区生态空间格局构建研究

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作者：张旭中南林业科技大学

学位级别：硕士

近年来,由于城市扩张和建设引起生态环境破坏,导致降水集中时极易发生洪涝灾害,降水过少时引发干旱问题,严重影响城市的正常运行。研究海绵城市建设目标和理念下城市生态空间格局,对于指引相应的工程或生物海绵技术应用,解决城市雨洪、... 详细信息

近年来,由于城市扩张和建设引起生态环境破坏,导致降水集中时极易发生洪涝灾害,降水过少时引发干旱问题,严重影响城市的正常运行。研究海绵城市建设目标和理念下城市生态空间格局,对于指引相应的工程或生物海绵技术应用,解决城市雨洪、水资源短缺问题,在保护生态环境的基础上实现合理开发建设具有积极指导意义。本文运用系统论、低影响开发、景观生态学等相关理论,结合采用生态敏感性分析、生态系统服务价值评价、GIS空间分析技术等技术方法,提出了基于海绵城市理论和建设目标下的生态空间格局的构建路径。并以株洲市主城区为研究对象,根据构建路径,在剖析区域现状概况和生态问题基础上,分析其海绵生态空间格局构建目标和相关规划要求;基于ArcGIS平台,综合叠加得出株洲市主城区的海绵生态空间格局,并为株洲市主城区海绵城市建设分区提出可参考性的建议。研究主要结果如下:(1)通过梳理总结相关研究和实践案例的技术思路,相关理论基础以及技术方法,在海绵城市建设目标和理念下,提出了“立足现状的构建目标分析——遵循评价的生态要素识别——顺应规划的空间格局优化——基于系统的生态格局构建”的生态空间格局的构建路径。(2)通过选取“地形地貌、生态资源、生态安全”3个因子,包括“高程、坡度、起伏度、土地类型、地质安全、水系安全、人居安全”7个细化指标,构建了株洲市主城区的生态敏感性分析的指标体系,并进行了叠加分析。分析结果显示,高生态敏感区主要分布在主城区西北部、东部等城市外围区域,占比11.76%;低敏感区主要分布在建成区、新马、湘江新城、云龙等低岗平原地区,占比34.02%;中敏感区主要散布在研究范围内,占比54.22%。(3)通过选取“气体调节、气候调节、水源涵养、土壤形成与保护、废物处理、生物多样性保护、食物生产、原材料供给、娱乐文化”等9类因子构建了生态系统服务价值评价体系,并进行计算、叠加评价。评价结果表明,株洲市主城区生态服务价值最高的地区主要分布在湘江等重要水系、水库区域,九郎山、仙庾岭等重要山体区域,占比25.68%。生态服务价值较低的地区主要分布在中心城区、新马、云龙等建成区,占比38.15%。其他中度价值区零散分布在前两者之间,占比36.17%。(4)以构建的“一环一带,四楔多廊,多节点多细胞”海绵生态空间格局结果为基础,根据各生态要素的生态海绵功能的不同侧重点,可将株洲市海绵城市建设分为海绵生态保育区、海绵生态缓冲区、海绵建设先行区、海绵建设引导区四个分区,指导其采取相应的海绵建设措施。

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毕赤酵母GS115-lipaseCOA产脂肪酶的固定化及其酶学性质分析

引用

作者：郭泽潘中南林业科技大学

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