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Lineage-Specific Evolved phas Loci in the Florescence of Allohexaploid Wheat

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Lineage-Specific Evolved PHAS Loci in the Florescence of All...

Yields of Polyhydroxyalkanoates （phas） during Batch Fermentation of Sugar Cane Juice by Alcaligenes latus and Alcaligenes eutrophus

中国生物工程学会第十三届学术年会暨2019年全国生物技术大会

作者： Rongzhi Zhang Siyuan Huang Shiming Li Guoqi Song Yulian Li Wei Li Jihu Li Jie Gao Tiantian Gu Dandan Li Shujuan Zhang Genying Li Crop Research Institute Shandong Academy of Agricultural Sciences Key Laboratory of Wheat Biology and Genetic Improvement on North Yellow and Huai River Valley Ministry of Agriculture National Engineering Laboratory for Wheat and Maize BGI Institute of Applied Agriculture BGI-Shenzhen

phasiRNAs(phased secondary siRNAs) play key regulatory roles in the reproductive development of grasses. phasiRNAs include two categories, 21-nt(nucleotide) and 24-nt phasiRNAs, which are triggered by miR2118 and miR2275 in premeiotic and meiotic anthers in grasses, respectively. The allohexaploid wheat(Triticum aestivum) genome consists of three closely related subgenomes(subA, subB and subD), which is a model of allopolyploid in plants. Using small RNA expression datasets from various tissues, a batch of phas(phasiRNA precursors) loci were identified in the young spike of wheat, most of which were triggered by miR2118 and miR2275 in target site regions. Dissection of phas and their trigger miRNAs among the diploid(AA and DD), tetraploid(AABB) and hexaploid(AABBDD) genomes of Triticum indicated that distribution of phas loci were dominant randomly in local chromosomes, while their trigger miR2118 was dominant in the subB genome. The diversity of phas loci in the three subgenomes of wheat and their progenitor genomes(AA, DD and AABB) suggested that they originated or diverged before the occurrence of AABB but may have originated after the divergence of AA, BB and DD. In addition, the phas transcripts responded to abiotic stresses such as cold stress in wheat. Altogether, non-coding phasiRNAs are conserved transcriptional regulators that display quick plasticity in genome dominance and sequence diversity and are involved in reproductive development and abiotic stress in wheat.

关键词： phasiRNAs phas Subgenome Evolution Bread wheat

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Journal of Life Sciences 2011年第11期5卷 960-966页

作者： Waranya Suwannasing Samart Moonamart Pakawadee Kaewkannetra Department of Biotechnology Graduate School of Khon Kaen University Khon Kaen 40002 Thailand Fermentation Research Center for Value Added Agricultural Products （FerVAAP） Faculty of Technology Khon Kaen University Khon Kaen 40002 Thailand Department of Biotechnology Faculty of Technology Khon Kaen University Khon Kaen 40002 Thailand

In this work, sugar cane juice was fermented to produce polyhydroxyalkanoates （phas） by Alcaligenes latus TISTR 1403 and A. eutrophus TISTR 1095. The juice was characterized and composed of total sugars 105.5 g·L^-1 （sucrose 36.6g·L^-1 , fructose 26.0g·L^-1 , glucose 21.8g·L^-1 and other sugars 21.1g·L^-1 ）. Each inoculums （ 10%, v/v） was separately cultivated in the medium containing 20g·L^-1 total sugars under condition （30℃, 200 rpm, pH 6.5-7）. It was found that the A. eutrophus can be grown better than the A. latus. Only the A. eutrophus was further cultured under different total sugar concentrations （20, 30, 40 and 50g·L^-1 ）. The optimal contents of total sugar, dry cell mass （DCM） and maximum phas were obtained at 50g·L^-1 , 6.013g·L^-1 and 1.84g·L^-1 , respectively after 60 h fermentation which were converted to biomass yield （Yx/s）, product yield （Yp/5）, specific product yield （Yp/x） and productivity of 0.163, 0.05, 0.306 and 0.031 ***. Large scale of phas production was conducted in 5 L fermentor using the optimal condition obtained under 30% dissolved oxygen. The DCM and the maximum phas were 5.881g·L^-1 and 1.281g·L^-1 which were calculated to values of Yx/s, Yp/s, Yp/x and productivity at 0.19, 0.04, 0.218 and 0.021g·L^-1 , respectively.

关键词： A lcaligenes latus A lcaligenes eutrophus fermentation phas sugar cane juice

Direct screening of potential polyhydroxyalkanoates （phas）bacterial from soil environment using sweet sorghum as a sole carbon source

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Direct screening of potential polyhydroxyalkanoates （PHAs）...

PBS/phas的熔融行为和非等温结晶动力学

2011 World Congress on Engineering and Technology(CET 2011)

作者： Varavut Tanamool Pakawadee Kaewkannetra Graduate School of Khon Kaen University Dept.of Biotechnology Fac.of Technology Khon Kaen 40002Thailand Dept.of Biotechnology Fac.of Technology Khon Kaen 40002Thailand

Interesting environmental friendly biopolymer of polyhydroxyalkanoates（phas）are defined as thermoplastic material which can be further produced as biodegradable plastic. Thus,this work aims to produce phas by sweet sorghum juice utilizing bacteria isolated from sugar cane plantation *** blues A was added into solid medium containing sweet sorghum juice during *** 18 isolates showed a strong bright colour under UV light and then they were confirmed under light microscope after Sudan black B *** basis of genera morphology,only 3 isolates were chosen and coded as S4,S6 and ***,batch fermentation was carried by each 3 isolated strains compared to 3 referenced strains of Alcaligenes eutrophus, *** and Hydrogenophaga *** controlled condition of pH 7,35oC and 20 gL-1 of initial total sugar in sweet sorghum *** results clearly showed that the isolates S4,can be produced a maximum phas of 57.62%dry weight and gave maximum productivity at 0.097 gL-1h-1 compared among the strains *** S4 was further identified by full length 16S rDNA gene sequence homology to be closely related to Bacillus aryabhattai（99.7%similarity）.Surprisingly,since it was found in soil after firstly collected from upper atmosphere and no one reports application of the strain to produce added value of phas.

关键词： Sweet sorghum juice phas Screening Nile blue A

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塑料 2008年第6期37卷 54-56,19页

作者：李志庭郭绍强秦江雷河北大学化学与环境科学学院河北保定071002

用示差扫描量热仪测定了聚羟基丁酸酯(phas)/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)共混体系的熔融和非等温结晶动力学。结果发现:phas和PBS之间存在着相互作用。用Jeziorny方程对共混体系的非等温结晶动力学进行了研究,说明phas的加入对PBS的结晶动力... 详细信息

用示差扫描量热仪测定了聚羟基丁酸酯(phas)/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)共混体系的熔融和非等温结晶动力学。结果发现:phas和PBS之间存在着相互作用。用Jeziorny方程对共混体系的非等温结晶动力学进行了研究,说明phas的加入对PBS的结晶动力学参数影响不大,phas的加入没有起到异相成核的作用,而是使PBS的结晶生长更加完善。用Kissinger方程计算了体系的结晶活化能,发现phas的加入使结晶活化能先升高后降低。

关键词： PBS phas 熔融行为非等温结晶动力学结晶活化能

耐高温phas合成菌的筛选及以酒精废醪液生产phas的研究

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耐高温PHAs合成菌的筛选及以酒精废醪液生产PHAs的研究

作者：夏樱花广西师范大学

学位级别：硕士

作为一类可代替传统石化合成塑料的新型高分子材料,聚羟基脂肪酸酯(polyhydroxyal-kanoates, phas)日益被人们重视。它具可再生性及生物可降解性、生物相容性等,在医药、精细化工等领域有很好的应用前景。phas在微生物体内的积累是在营... 详细信息

作为一类可代替传统石化合成塑料的新型高分子材料,聚羟基脂肪酸酯(polyhydroxyal-kanoates, phas)日益被人们重视。它具可再生性及生物可降解性、生物相容性等,在医药、精细化工等领域有很好的应用前景。phas在微生物体内的积累是在营养物不平衡条件下发生的,比如贫氮、富碳、低氧等。蔗糖和木薯淀粉是广西的支柱产业之一,此行业生产过程中形成的酒精废醪液给生产企业造成巨大的治污和环保压力,而此醪液含丰富有机质,可成为微生物很好的生长基质和合成phas的廉价碳源。因此本文先对耐高温phas合成菌进行筛选与富集,再利用酒精废醪液充当碳源生产phas,研究此废物的资源化,为phas的工业化生产和制糖、淀粉废水的处理提供必要的依据。本文采用尼罗蓝快速染色法和梯度增温分离方法,从土壤中获得耐60℃产phas的菌株(Guangxinu-5);根据形态特征和革兰氏染色初步确定Guangxinu-5为革兰氏阳性菌;经16S rDNA序列比对分析,鉴定Guangxinu-5为蜡状芽孢杆菌;克隆Guangxinu-5的phaC(PHA合成酶)基因并测序,从分子水平证明Guangxinu-5存在合成phas的基因;从Guangxinu-5菌泥提取phas并进行FT-IR和核磁共振分析,证明其合成的phas为PHB(polyhydroxybutyrate, PHB)。对Guangxinu-5合成phas条件进行正交优化,结果表明最佳碳源为乙酸钠,氮源为氯化铵,碳氮比为30,pH值为7,培养温度为50℃,培养的搅拌速度为1000r/min。利用正交优化结果,使Guangxinu-5合成phas的产量达到2.675 g/L,是优化前(1.298 g/L)的2.04倍。以酒精废醪液(×50)为碳源培养Guangxinu-5 (72 h, NH4Cl=0.687 g/L,55℃)时,总氮、总磷、总糖、CODcr和浊度减少率分别是39.66%、75%、86.1%、20.38%和40.27%。以酒精废醪液(×50)为碳源放大(小型发酵罐10升)连续循环(8次)培养时(不额外增加任何碳源)(48h, NH4Cl=0.687 g/L、55℃),第一次培养与第八次培养相比,phas产量从0.292 g/L变为1.818 g/L;而CODcr值却从2932 mg/L降为1935.2 mg/L研究结果表明,以Guangxinu-5可在不用密闭设备、不需充氮降氧的条件下利用廉价的酒精废醪液为碳源合成phas,在废水资源化的同时降低其有机质含量,一定程度上减少制糖企业废水处理经济上和环境保护的社会压力。

关键词： phas 筛选鉴定 Guangxinu-5 酒精废醪液

聚羟基脂肪酸酯(phas)不同比例组成的定量分析

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计算机与应用化学 1999年第5期16卷 379-380页

作者：东野广智周群孙素琴胡鑫尧广东医学院中心实验室广东湛江524023

利用傅里叶变换红外光谱法（ＦＴＩＲ）和计算机辅助解析法对于聚羟基脂肪酸脂（ＰＨＡｓ）共聚物中不同比例组成进行了定量的研究。通过去卷积和曲线拟合，得到了羟基丁酸与羟基己酸共聚物［Ｐ（ＨＢｃｏｘＨ ... 详细信息

利用傅里叶变换红外光谱法（ＦＴＩＲ）和计算机辅助解析法对于聚羟基脂肪酸脂（ＰＨＡｓ）共聚物中不同比例组成进行了定量的研究。通过去卷积和曲线拟合，得到了羟基丁酸与羟基己酸共聚物［Ｐ（ＨＢｃｏｘＨＨ）］中，单体羟基己酸（ＨＨ）的含量，结果表明，此含量与已知的加入量吻合，则可用此方法对于未知含量的共聚物进行预测。

关键词：聚羟基脂肪酸酯 phas 测定 FTIR

磁场提升限氮-活性污泥合成phas的效能研究

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磁场提升限氮-活性污泥合成PHAs的效能研究

作者：章刻权广州大学

学位级别：硕士

聚羟基脂肪酸酯(Polyhydrocylkantes,phas)是由多种原核微生物在营养不均衡的条件下合成的线性天然聚酯,且作为微生物细胞内的碳源和储能物质。由于其独特的生物相容性、可完全生物降解性,被认为是目前最具发展潜力和应用前景的生物塑... 详细信息

聚羟基脂肪酸酯(Polyhydrocylkantes,phas)是由多种原核微生物在营养不均衡的条件下合成的线性天然聚酯,且作为微生物细胞内的碳源和储能物质。由于其独特的生物相容性、可完全生物降解性,被认为是目前最具发展潜力和应用前景的生物塑料。目前,工业化生产phas的方法多采用纯菌发酵,高昂的底物成本和严苛的无菌条件限制了其商业化应用。近年来,利用活性污泥混合微生物以不同类型的碳源为底物合成phas的工艺成为了目前生物合成的热点。为了进一步提高phas的产率,提出了限氮限磷等多种对活性污泥合成phas工艺的优化策略。本研究将基于此引入磁场,旨在利用磁生物效应进一步强化限氮-活性污泥合成phas的效能,达到降低其生产成本的目的。本研究以活性恢复实验启动活性污泥phas合成系统,并基于此探讨了不同的初始污泥浓度对活性污泥phas合成系统的影响。结果表明,经过12天的活性恢复实验,污泥的活性以及沉降性能均得到显著改善,此时活性污泥系统内的SV和SVI值分别达到了35和77,phas的合成量也达到了细胞干重的20.49%。适宜的初始污泥浓度较好地维持了活性污泥phas合成系统的稳态运行,进而增强了活性污泥phas的合成潜力。2#SBR(初始污泥浓度为4200mg/L)的phas最大合成量达到细胞干重的36.9%,活性物质产率q为0.23 Cmmol/L,底物摄取率qs为0.65 Cmmol/L,均高于1#SBR(初始污泥浓度为2800mg/L)与3#SBR(初始污泥浓度为5500mg/L)。过高或者过低的污泥浓度都不利于活性污泥phas合成系统的稳态维持。1#SBR(初始污泥浓度为2800mg/L)与3#SBR(初始污泥浓度为5500mg/L)在系统运行的不同时期均发生了污泥膨胀,不仅严重破坏了活性污泥phas合成系统的稳定性能,也极大程度上削减了微生物的phas合成效能。本研究探讨了不同强度的磁场下活性污泥phas的合成情况以及磁场对限氮-活性污泥合成phas的效能影响。结果表明,8-24m T的磁场作用显著提升了活性污泥phas的合成能力。当磁场强度为16m T时,活性污泥phas的合成量最高达到细胞干重的46.87%,较对照组(35.2%)提升了近11.67%。活性污泥合成phas的效能并非随着磁场强度的增强呈现出简单的线性增长关系,过高的磁场强度会对活性污泥合成phas的效能带来负面影响,32m T与64m T的磁场强度下活性污泥合成phas的效能急剧降低。磁场显著提升了限氮-活性污泥合成phas的效能。当碳氮比为150,磁场强度为16m T时,活性污泥phas的合成量在微氧0.5h时达到了峰值,此时的含量占细胞干重的57.65%,相对于无磁场条件(0m T时phas的最大含量为50.20%)提高了近7.5%,且微氧末端时phas的合成量达到了细胞干重的48.5%。磁场作用促进了微氧段微生物的phas合成效能,实现了活性污泥phas合成量的有效提升。磁场显著提升了限氮-活性污泥合成phas系统中底物的降解速率。16m T的磁场作用下,反应末端时体系内COD的去除率达到了峰值91.33%。磁场还改变了限氮-活性污泥合成phas系统中微生物对碳源的代谢分布。16m T的磁场作用下,底物利用率q提升效果最为显著,从0.54Cmmol/L增加至峰值0.73Cmmol/L,增幅达到了0.35。磁场作用还促进了活性物质的产率,q在16m T的磁场强度下达到了峰值0.1 Cmmol/L。聚合物phas的产率Y也达到了峰值0.79 Cmmol/L,此时HV单体的合成速率Y提升效果也较为显著,Y从无磁场(0m T)时的0.2 Cmmol/L提升至0.38 Cmmol/L,产率增幅达到0.9。当磁场强度达到24m T时,三种聚合物的产率均呈现出下降的趋势,再一次表明过高的磁场对活性污泥合成phas的效能产生了抑制作用。本研究在磁场作用下考察了活性污泥以两种不同类型的实际废液为碳源合成phas的情况。结果表明,以花生粕厌氧发酵产生的偶数碳VFAs为底物,phas的最高合成量可达污泥干重的36.57%;利用泔脚废油脂厌氧发酵产生的奇数碳VFAs为底物,phas的最高合成量为污泥干重的29.75%。16m T的磁场作用显著提高了单体PHV的合成效能。利用偶数碳VFAs为底物合成phas中PHV的最大占比为43.5%;利用奇数碳VFAs为底物合成phas中PHV的最大占比达到49.6%本研究引入磁场,利用磁生物效应提升限氮-活性污泥合成phas的效能,扩大了磁生物学在phas合成上的应用研究,也为活性污泥合成phas的效能优化提供了新思路。

关键词： phas 活性污泥混合菌磁生物效应限氮挥发性脂肪酸

细菌合成生物可降解塑料聚羟基烷酸(phas)的研究现状和未来

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中国科学基金 1999年第2期13卷 73-76页

作者：陈坚堵国成李寅陈银广高海军伦世仪无锡轻工业大学生物工程学院环境生物技术研究室无锡214036

简要回顾生物可降解塑料的生产历史,对细菌合成生物聚羟基烷酸的研究现状进行分析,指出了实现发酵法生产聚羟基烷酸工业化所必须满足的条件,并阐明这一领域今后研究重点。

关键词：生物可降解塑料聚羟基烷酸细菌合成 phas

餐厨类废弃物发酵产VFAs奇偶性规律与其合成phas的研究

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餐厨类废弃物发酵产VFAs奇偶性规律与其合成PHAs的研究

作者：贺诗雅广州大学

学位级别：硕士

对于餐厨类废弃物来说,一些传统的处理方式已不能完全有效的利用和处理餐厨类废弃物,带来的不仅是有效资源没有得到利用,还有处理后剩余的有害物质等会造成生态环境的污染,其后果不可小视。而如何资源化利用与处理餐厨类废弃物愈来愈受... 详细信息

对于餐厨类废弃物来说,一些传统的处理方式已不能完全有效的利用和处理餐厨类废弃物,带来的不仅是有效资源没有得到利用,还有处理后剩余的有害物质等会造成生态环境的污染,其后果不可小视。而如何资源化利用与处理餐厨类废弃物愈来愈受到人们的重视,餐厨类废弃物的资源化利用不仅能有效解决生活垃圾处理的成本问题,在低成本的基础上还能够产生有用的能源及资源,真正实现了废弃物的回收利用与可再生能源的持续生产,无论是对经济还是社会的可持续发展都具有重要研究意义。本课题旨在将餐厨类废弃物的处理与处置技术与污水处理技术合二为一,解决餐厨类废弃物的资源化利用及污水碳源利用的问题。试验主要针对餐厨类废弃物,首先选取四种具有代表性的餐厨有机废物,在不控制外界条件的情况下,考察餐厨类废弃物本身在厌氧发酵过程中产奇偶数挥发性脂肪酸(Volatile Fatty Acids,VFAs)的变化规律及特性,从中挑选能明显突出奇数VFAs和偶数VFAs的发酵底物。在此基础上,着重研究单一因素及其正交组合,并进一步探究该废弃物产酸过程中VFAs组成的变化及VFAs中奇偶数的变化趋势,确定不同奇偶数VFAs比例的组合,将其组合作为外在碳源,探索合成phas中PHB和PHV的变化规律;并设置空白组即以乙酸钠为唯一碳源驯化聚磷菌为优势菌种,对照组即人工配比与发酵液各酸含量相同的碳源,观察phas中PHB和PHV的组成变化。试验结果表明,在四种餐厨类废弃物中,淘米水是既能多产奇数VFAs又能多产偶数VFAs的餐厨类废弃物。单一因素中,最佳适宜pH为6至10,最佳温度为25℃至45℃,最佳发酵天数在8至12天,在正交组合中,当温度(T)=35℃,pH=8,第7天时奇偶数VFAs比例为1:1;T=25℃,pH=8,第9天为1:2;T=45℃,pH=6,第7天为1:3;将三种组合加入剩余污泥中,发酵液与人工配比碳源相较于剩余污泥来说,phas含量有显著增加,其中发酵液奇偶数VFAs比例为1:1时phas积累量最高,为80.69mg/L;而发酵液比人工配比碳源更有利于phas的合成。厌氧阶段PHB的质量分数显著增加,好氧阶段PHV的质量分数显著增,由此不同奇偶数比例的VFAs能定向的调控phas;通入少量氧气或改变剩余污泥中的菌体类型会改变phas组成变化。

关键词：餐厨类废弃物淘米水奇偶数VFAs phas