【摘 要】
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微藻作为地球上重要的生物资源,为水圈提供了大量的初级代谢产物,是合成生物学和生物制造研究和应用的重要底盘微生物.其中,钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)具有多糖含量高、营养价值高、培养工艺成熟、应用范围广等特点,其诱变育种及比较组学研究可为微藻细胞工厂系统改造技术发展提供重要依据.本课题组前期通过常压室温等离子体(atmospheric and room temperature plasmas,ARTP)诱变方法获得了三株钝顶螺旋藻突变体.本研究在连续光照培养条件下,对三株突变体的重要生
【机 构】
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清华大学化学工程系生物化工研究所,工业生物催化教育部重点实验室,合成与系统生物学中心,北京100084;北京电子科技职业技术学院生物技术系,北京100029;神户大学工程研究生院,化学科学与工程系,日
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微藻作为地球上重要的生物资源,为水圈提供了大量的初级代谢产物,是合成生物学和生物制造研究和应用的重要底盘微生物.其中,钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)具有多糖含量高、营养价值高、培养工艺成熟、应用范围广等特点,其诱变育种及比较组学研究可为微藻细胞工厂系统改造技术发展提供重要依据.本课题组前期通过常压室温等离子体(atmospheric and room temperature plasmas,ARTP)诱变方法获得了三株钝顶螺旋藻突变体.本研究在连续光照培养条件下,对三株突变体的重要生理特征进行了表征,发现突变株具有高絮凝表型,且重要化合物含量也与野生型具有一定的差异.进一步,本研究通过对其主要代谢产物的代谢组学分析和全基因组测序,对突变表型产生的机理进行了初步解析.
其他文献
微球制剂是新型的给药系统,其粒径均一性非常重要,不仅影响产品批次间制备重复性,还会影响应用效果.因此,尺寸均一、可控的微球产品是医药制剂的关键核心.本团队成功发展了微孔膜乳化技术,20年来在粒径均一、尺寸可控微球的制备和应用方面进行了系统性研究.均一的微球制剂的优势有:绿色环保、降低成本,利于规模放大,批次间重复性好,利于研究构效关系.本团队制备的均一载药微球已成功应用于缓释制剂、疫苗递送及恶性肿瘤治疗中.
为了改善滴流床用的内卷吸型气液分配器的液体分散差的现象,提出了一种文丘里卷吸型气液分配器,并对其结构参数进行了参数化研究,定量认识卷吸型分配器的结构参数对其气液分配性能的影响.在冷态实验装置上进行了文丘里卷吸型气液分配器性能实验,建立了耦合群体平衡模型的欧拉-欧拉两相流模型,数值模拟了文丘里卷吸型气液分配器气液两相分配流动过程.冷模实验结合数值模拟,系统性考察了各结构参数对卷吸型气液分配器的液体分布均匀性、喷淋半径以及压降的影响.结果表明,采用具备缩-扩结构的文丘里管作为降液管能够有效提升卷吸型分配器的分
设计开发了新型导流型填料(FGP-A、FGP-B型填料),在冷模实验塔中以氧气-空气-水作为介质,研究分析了其流体力学与传质性能,并在相同实验条件下与Mellapak125X填料进行对比.实验结果表明,相同比表面积的FGP-A、FGP-B型填料干塔压降分别平均降低22.94％及31.99％;湿塔压降分别平均降低41.48％和47.32％;液泛气速分别平均提高4.93％及7.76％;每米填料理论级数分别平均提高26.72％和22.78％.同时结合FGP型填料流体力学与传质性能的特点,进一步将其应用到10万t
相对于传统高分子材料,生物降解高分子材料由于其能够在自然环境下降解为环境无害的物质,作为解决塑料白色污染的重要手段之一,近年来获得快速发展.对本课题组生物降解聚酯结构设计、改性及产业化等方面的研究进展进行了总结.通过无规/嵌段共聚的方式在聚二元酸二元醇酯中引入共聚单体单元、长/短支化结构可有效对材料的结晶性能、熔体强度等性能进行调控,进而实现对材料加工性能、力学性能以及生物降解速率的调控.通过对聚合工艺的创新优化,实现高分子量不饱和聚酯的合成,并阐明了其聚合机理;进一步,通过在不饱和聚酯中引入Diels-
哌拉西林是一种重要的抗生素,它是利用氨苄西林水溶液和4-乙基-2,3-二氧-1-哌嗪甲酰氯(EDPC)的二氯甲烷溶液在油水界面处反应得到的.利用恒界面池研究界面表观合成反应动力学,确定符合一级反应动力学模型.详细讨论了搅拌速率、比界面积、pH、温度对反应速率的影响,实验结果表明,当搅拌速率大于250 r/min时出现与搅拌强度无关的化学反应控制“坪区”,在“坪区”下,反应速率常数随比界面积、pH、温度增大而增大.通过温度与反应速率常数的关系,得到反应的动力学数据与热力学数据,并通过与密度泛函理论(DFT)
系统研究了不同双金属中心催化剂催化二氧化碳电化学还原制备甲酸盐.借助机器学习,确定了反应中心金属原子序数、电负性和电离能等特征对双金属中心催化剂表面二氧化碳还原具有主要的影响.基于这些特征,通过高通量机器学习快速预测了105种双金属中心催化剂二氧化碳电还原制甲酸盐及其主要竞争反应的Gibbs自由能变,筛选出29种双金属中心催化剂更倾向于二氧化碳还原得到甲酸盐,是潜在的转化二氧化碳为甲酸盐的高性能催化材料.运用类似的方法预测了105种双金属中心催化剂表面二氧化碳还原中间体的结构,发现中间体吸附能与其吸附构型
利用水热法制备了一系列α-MnO2催化剂用于选择性催化氧化5-羟甲基糠醛(HMF)制备2,5-呋喃二甲醛(DFF).研究结果表明,催化剂的表面平均氧化态(AOS)与活性呈正比关系,且可以通过氧化/还原气氛焙烧进行调控.其中使用最高AOS的MnO2-NW2纳米线作催化剂,反应1 h获得了HMF转化率79％和DFF选择性99％,经过空气焙烧再生可进行6次以上的循环使用,且无失活现象.
将直馏石脑油分离为脂肪烃和芳烃有助于实现石脑油资源的优化利用,溶剂萃取是芳烃/脂肪烃分离的重要途径,萃取剂的设计与优选对萃取过程至关重要.实验探究了多种离子液体对正辛烷/邻二甲苯混合物萃取分离的效果,以萃取选择性、分配系数和萃取性能指数作为评价指标优选出1-丁基-2,3-二甲基咪唑四氯化铁([Bm2im][FeCl4])萃取剂.对于中低浓度芳烃体系(<33％),在30℃、溶剂质量比为4时,邻二甲苯萃取选择性在45以上,分配系数在0.38～0.40,萃取性能指数在18以上,单次萃取脱芳率可达60％以上.相比
建立了生物质直燃、生物质耦合燃煤发电及煤电的经济及环境影响评估模型,对比了四种不同的生物质预处理技术,量化了生物质固体燃料的供应链成本,不同发电策略的度电成本,电力碳排放强度,边际减排成本,以及考虑碳交易情况下的电厂成本收益率.研究发现,生物质耦合燃煤发电较生物质直燃发电是更为低碳的生物质利用路径,且可利用电厂的规模效应,即随着规模增大度电成本降低,成本利润率上升,而直燃发电相反.与煤电相比,耦合发电的度电成本更低,且可受益于碳交易,成本利润率更高.因此,生物质耦合燃煤发电是具有经济与环境效益的煤电淘汰方
铝系锂吸附剂成型颗粒在盐湖卤水提锂工业应用过程中存在吸附容量低、吸附速率慢和吸附剂粉末脱落等问题.基于现有反溶剂法挤压成型工艺,对盐湖铝系提锂吸附剂成型条件的影响进行了系统性研究.实验结果显示吸附剂成型颗粒粒径越小,达到吸附平衡越快,当颗粒直径d<1 mm时,吸附剂颗粒可在24 h左右达到吸附平衡;降低黏结剂浓度可有效加快吸附剂颗粒的吸附速率,但黏结剂浓度过低会导致其对粉末的包裹性下降;吸附剂颗粒的吸附速率与致孔剂添加比例成正比,当致孔剂添加比例为20％时,吸附剂颗粒能在4 h内完成快速吸附阶段,吸附平衡