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Shewanella oneidensis MR-1生物法绿色合成Au/CdS/rGO和光催化性能研究

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安徽建筑大学学报 2021年第4期29卷 46-51页

作者：宋小杰王秀芳杨帆安徽建筑大学功能分子设计与界面过程重点实验室安徽合肥230601 安徽医科大学基础医学院安徽合肥230026

本论文以氯金酸作为前驱体,用环境广泛存在的革兰氏阴性菌希瓦氏菌(Shewanella oneidensis MR-1)生物法原位还原制备了Au/CdS/rGO纳米复合材料。用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)对制备的纳米复合材料进... 详细信息

本论文以氯金酸作为前驱体,用环境广泛存在的革兰氏阴性菌希瓦氏菌(Shewanella oneidensis MR-1)生物法原位还原制备了Au/CdS/rGO纳米复合材料。用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)对制备的纳米复合材料进行表征,结果表明Au/CdS/rGO纳米复合材料被成功合成;XRD图谱显示出有Au、CdS和rGO的特征峰;TEM图谱显示纳米颗粒粒径10-20 nm,并且较好地分散在rGO上。Au/CdS/rGO纳米复合材料的光催化性能研究以亚甲基蓝溶液(40 mg/L)作为模拟污染源进行光降解,催化剂的用量为50 mg,在模拟太阳光光照情况下,70 min纳米复合材料的降解率可达98.86%,优于单纯的CdS和rGO材料,并且循环三次以后降解率为78.42%。本实验微生物参与一步合成纳米复合材料的方法使得在不引入化学还原剂的情况下制备高效纳米复合催化剂成为可能,为生物法合成多种性能的功能纳米复合材料,同时减少生态环境污染提供了借鉴。

关键词： Au/CdS/rGO 纳米复合材料生物法合成光催化亚甲基蓝

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生物法合成叶醇的研究进展

北京工商大学学报（自然科学版） 2008年第5期26卷 13-16页

作者：华栋梁陈洪杜毅李元芳上海交通大学生命科学技术学院上海200240 上海爱普香料有限公司上海201809

叶醇是食品和化妆品市场上最重要的香料之一,主要通过化学法合成.介绍了目前国内外生物法合成叶醇的研究状况,并试图为下一步的研究方向提出建议.

关键词：叶醇生物法合成进展

SBA-15固定化脂肪酶催化合成棕榈酸乙酯的研究

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SBA-15固定化脂肪酶催化合成棕榈酸乙酯的研究

作者：李洋吉林大学

学位级别：硕士

棕榈酸乙酯作为一种香精、香料，主要被用来作为乳化剂、生物柴油和食品添加剂等广泛使用。但是截止目前为止，对于棕榈酸乙酯的合成研究大多集中在化学催化法合成的水平上，生物酶法合成棕榈酸乙酯的文献鲜有报道，另外,采用SBA-15固... 详细信息

棕榈酸乙酯作为一种香精、香料，主要被用来作为乳化剂、生物柴油和食品添加剂等广泛使用。但是截止目前为止，对于棕榈酸乙酯的合成研究大多集中在化学催化法合成的水平上，生物酶法合成棕榈酸乙酯的文献鲜有报道，另外,采用SBA-15固定化脂肪酶，并用合成的固定化酶当作催化剂合成棕榈酸乙酯目前尚未有相关报道，属于一种新的想法。因此本研究以棕榈酸和乙醇为底物，利用氨基修饰后的分子筛SBA-15为载体，固定化猪胰脂肪酶，并以此复合物作为催化剂，利用可逆反应催化合成该酯化反应。产物经分离纯化后，采用红外、紫外等手段进行检测，并利用酸价法计算棕榈酸乙酯的产率。利用单因素实验，和响应面分析法确定了棕榈酸乙酯合成的最优条件。本篇论文研究主要包括以下几个方面：第一部分：合成NH2-SBA-15。在酸性条件下，以三嵌段共聚物PEO20-PPO70-PEO20(P123)为模板剂，正硅酸乙酯当作硅源，采用水热法合成介孔分子筛SBA-15，并在550℃煅烧除去残留的模板剂P123。通过甲苯和APTES(3-氨丙基-三乙氧基硅烷)对合成的SBA-15进行氨基化修饰，即合成NH2-SBA-15,通过XRD、N2吸附-脱附、FTIR、TEM、SEM、TGA-DTA等分析手段对样品进行了表征。结果表明:合成的NH2-SBA-15样品仍然具有长程有序的六方孔道结构，孔径范围大概在6-8nm。第二部分，以合成的NH2-SBA-15为载体，采用共价交联法固定化猪胰脂肪酶。考马斯亮蓝法测定酶的负载率;采用橄榄油乳化法，进行了酶活测定;另外，分别对游离酶和固定化酶的性质、稳定性进行测定，探究和优化了酶固定化的条件。经过优化分析，结果显示,合成固定化酶的最适条件为：交联时间4h，加酶量360mg/g载体，缓冲液pH7.5，温度25℃，固定化酶的负载率达82.347%，固定化酶最适温度为50℃，最适pH为7.5，最适Km为4.94%。固定化酶在重复使用6次后，剩余酶活力仍保持初始活力约70%。与游离酶相比，固定化酶具有更高负载率和更高的酶的稳定性。第三部分，以NH2-SBA-15为载体的固定化酶作为反应的催化剂，以棕榈酸和乙醇为底物，生物催化法酯化合成棕榈酸乙酯。经单因素分析法和响应面分析法得出结论，最佳反应条件为：反应温度55.94℃，反应时间为6.72小时，乙醇体积为4.26ml。另外棕榈酸1.5g，固定化酶0.1g，水0.5ml。采用上述优化后的工艺参数对棕榈酸乙酯进行酶法制备，棕榈酸乙酯的平均产率约为73.5%。我们成功合成了具有较大孔径的分子筛NH2-SBA-15，以此分子筛为载体，交联法固定化猪胰脂肪酶，得到的固定化酶具有良好的稳定性，适合做非水相催化的催化剂。本实验以棕榈酸和乙醇为底物，固定化酶为催化剂，通过工艺优化合成了产率约为73.5%的棕榈酸乙酯。

关键词： SBA-15 固定化酶生物法合成棕榈酸乙酯

产1，6-己二胺大肠杆菌的构建及其发酵强化

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食品与发酵工业 2024年

作者：李文飞刘伟毛银李国辉赵运英邓禹江南大学生物工程学院淮北矿业绿色化工新材料研究院有限公司江南大学粮食发酵与食品生物制造国家工程研究中心

1，6-己二胺作为尼龙66的合成单体，其生产主要被国外垄断，传统的己二胺化学合成过程含有剧毒氰化物、技术壁垒高、生产工艺长，碳中和背景下如何利用生物法进行创新突破成为了难题，然而截止目前尚未发现天然的己二胺生物法合成途径... 详细信息

1，6-己二胺作为尼龙66的合成单体，其生产主要被国外垄断，传统的己二胺化学合成过程含有剧毒氰化物、技术壁垒高、生产工艺长，碳中和背景下如何利用生物法进行创新突破成为了难题，然而截止目前尚未发现天然的己二胺生物法合成途径。该研究以来源广泛的6-氨基己酸为底物，通过元件适配组装构建己二胺合成路径，并结合发酵强化以提高工程菌株己二胺产量。最终，通过筛选获得性能优良的羧酸还原酶MAB CAR L342E、单转氨酶HATA和双转氨酶组合PatA/VFTA，分别组合后工程菌株的初始己二胺产量可达到3.01 mg/L（DAH4）和8.50 mg/L（DAH37），在此基础上，开展发酵条件优化，1，6-己二胺产量分别达到64.33 mg/L和153.93 mg/L，较优化前分别提高了20.37倍和17.11倍。该研究成功构建了生物法己二胺合成路径，为助力国产化工产品突围提供了技术支持。

关键词： 1，6-己二胺生物法合成羧酸还原酶转氨酶发酵优化

生物基1，6-己二醇的全细胞催化及其过程强化

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食品与发酵工业 2024年

作者：李沂馨毛银刘伟李国辉邓禹江南大学生物工程学院江南大学粮食发酵与食品生物制造国家工程研究中心淮北矿业绿色化工新材料研究院有限公司

1，6-己二醇广泛应用于聚酯多元醇和UV固化材料等领域，然而传统化学合成主要被国外垄断，技术壁垒较高，碳中和背景下生物基己二醇的制备得到了广泛的关注。该研究旨在利用生物基己二酸为原料，通过元件适配组装在大肠杆菌中构建高效... 详细信息

1，6-己二醇广泛应用于聚酯多元醇和UV固化材料等领域，然而传统化学合成主要被国外垄断，技术壁垒较高，碳中和背景下生物基己二醇的制备得到了广泛的关注。该研究旨在利用生物基己二酸为原料，通过元件适配组装在大肠杆菌中构建高效的己二醇合成路径，并结合发酵强化以提高生物基1，6-己二醇产量及其转化率。通过挖掘醛酮还原酶同工酶，并与来源于Mycolicibacterium smegmatis MC2 155的羧酸还原酶进行适配组装，构建最优发酵工程菌株，相较原始菌株，1，6-己二醇的产量提高了6.4倍达到61.8 mg/L。在此基础上，开展发酵强化研究，确定了最优条件为TB培养基、底物质量浓度10 g/L、诱导时间2.5 h、初始糖质量浓度8 g/L，此时1，6-己二醇的产量达到818.16 mg/L，相较于初始菌株提高了84.7倍，转化率达到85%。该研究为1，6-己二醇的生物合成提供了新的思路。

关键词： 1，6-己二醇生物法合成羧酸还原酶醛酮还原酶发酵优化

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微生物合成中链二元羧酸的代谢工程研究进展

食品与发酵工业 2021年第20期47卷 297-302页

作者：李国辉毛银粮食发酵工艺与技术国家工程实验室(江南大学) 江苏无锡214122 江南大学生物工程学院江苏无锡214122

中链二元羧酸是一类含有两个羧基的直链饱和有机酸,是制备高分子材料、橡胶、药物、染料等产品的重要原料。然而目前中链二元羧酸的工业化生产主要依赖于化学合成法,导致氮氧化物等污染物过度排放。为了实现中链二元羧酸的清洁生产,开... 详细信息

中链二元羧酸是一类含有两个羧基的直链饱和有机酸,是制备高分子材料、橡胶、药物、染料等产品的重要原料。然而目前中链二元羧酸的工业化生产主要依赖于化学合成法,导致氮氧化物等污染物过度排放。为了实现中链二元羧酸的清洁生产,开发基于微生物发酵的生产方法迫在眉睫。以下就丁二酸、戊二酸、己二酸以及碳数更多的庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸的最新研究进展进行综述,从应用价值、传统生产方式以及生物法合成方式等角度对中链二元羧酸展开介绍,并对其今后的研究方向进行展望。

关键词：中链二元羧酸丁二酸戊二酸己二酸生物法合成

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大肠杆菌通过甲羟戊酸途径合成紫苏醇

生物工程学报 2018年第5期34卷 722-730页

作者：秦泽华张汝兵郁建平贵州大学贵州贵阳550000 中国科学院青岛生物能源与过程研究所中国科学院生物基材料重点实验室山东青岛266101

紫苏醇,即[4-异丙烯基-1-环己烯]甲醇,是一种具有类似芳樟醇和松油醇特殊气味的单环单萜烯醇。在医药、食品和化妆品等行业具有广阔市场空间和研究价值。文中研究了以工程大肠杆菌通过甲羟戊酸途径合成紫苏醇的方法。首先在大肠杆菌中... 详细信息

紫苏醇,即[4-异丙烯基-1-环己烯]甲醇,是一种具有类似芳樟醇和松油醇特殊气味的单环单萜烯醇。在医药、食品和化妆品等行业具有广阔市场空间和研究价值。文中研究了以工程大肠杆菌通过甲羟戊酸途径合成紫苏醇的方法。首先在大肠杆菌中构建来源于粪肠球菌的MVA代谢途径合成柠檬烯,随后柠檬烯通过细胞色素P450烷烃羟化酶的羟基化转化为紫苏醇。然后将构建的紫苏醇合成菌株在摇瓶发酵条件下进行优化,研究发现工程大肠杆菌以葡萄糖为原料,通过MVA代谢途径可合成约50.12 mg/L的紫苏醇。本研究构建合成紫苏醇的MVA代谢途径也可用于其他萜类化合物的合成,为今后生物法合成萜类化合物提供了理论依据和技术支持。

关键词：紫苏醇大肠杆菌柠檬烯生物法合成 MVA途径

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生物法合成邻苯二酚的研究进展

广西轻工业 2007年第4期23卷 24-24,81页

作者：陈钢程夕冉陆祖军广西大学生命科学学院

邻苯二酚是一种重要的化工材料,在化工领域具有广泛的用途。目前国内邻苯二酚的生产研究还主要是化学合成,且主要依赖进口满足国内对邻苯二酚的需求。采用生物法合成邻苯二酚,是今后生产邻苯二酚的一个主要方向。

关键词：邻苯二酚生物法合成

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基于响应曲面法的芦荟大黄素制备工艺研究

河南农业大学学报 2015年第5期49卷 701-706页

作者：钟桂芳樊攀毛多斌郑州轻工业学院河南郑州450002 江苏九旭药业有限公司江苏徐州221200

采用响应面法优化糖苷酶催化芦荟苷生物转化制备芦荟大黄素的反应条件。在单因素的基础上选择反应时间、叔丁醇浓度、反应温度为变量,以芦荟大黄素的浓度为响应值,采用Box-Behnken试验设计原理进行响应面法分析,确定了酶法转化芦荟苷生... 详细信息

采用响应面法优化糖苷酶催化芦荟苷生物转化制备芦荟大黄素的反应条件。在单因素的基础上选择反应时间、叔丁醇浓度、反应温度为变量,以芦荟大黄素的浓度为响应值,采用Box-Behnken试验设计原理进行响应面法分析,确定了酶法转化芦荟苷生成芦荟大黄素的最佳条件为:反应时间为4 h,V(叔丁醇)∶V(水)=3.5∶6.5,反应温度为43℃,芦荟大黄素转化率90.80%。

关键词：响应面分析生物法合成芦荟苷芦荟大黄素