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深海微生物驅(qū)動碳氮循環(huán)耦合研究
項目成果/簡介:浮游植物在表層獲取光能固定CO2，形成顆粒有機碳（POC）往下沉降，在深海再礦化后生成銨（NH4+），從而為深海化能自養(yǎng)細菌/古菌提供了能量來源。因此，氨氧化古菌和亞硝氧化細菌所介導的兩步硝化過程是實現(xiàn)光能傳遞到深海被利用的重要途徑，是深海重要的供能過程，支撐了海洋“黑暗固碳”——不依賴于光合作用的化能自養(yǎng)固碳，為深海生物圈提供了“新”的有機質(zhì)，同時積累硝氮。由于亞硝氧化菌群研究的長期滯后，氨氧化和亞硝氧化功能群在深海的協(xié)作關系始終不明了，因此國際上對深海硝化菌群支撐的碳（C）?氮（N）耦合機理（定性）的理解仍極為有限，對C?N計量學關系（定量）的準確估算仍是空白。 該研究工作結(jié)合多組學分析、生理學實驗、現(xiàn)場原位速率及動力學觀測和模擬，以及生態(tài)系統(tǒng)模型，闡釋了氨氧化古菌和亞硝氧化細菌顯著差異的代謝策略，及兩步氧化過程耦合、硝化與黑暗固碳耦合的生理生態(tài)學機制，建立了硝化菌群支撐的C?N、物質(zhì)與能量轉(zhuǎn)換的計量學關系，量化了深海硝化過程對深海生物圈及全球海洋碳循環(huán)的貢獻和影響。該工作為深海物質(zhì)與能量循環(huán)研究提供了新的參數(shù)，對深入認識深海生物地球化學過程具有重要意義。
廈門大學
2021-04-10
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獸醫(yī)微生物種質(zhì)資源鑒定與技術
本成果總體達到同類研究的國際先進水平，在獸醫(yī)微生物菌毒種資源規(guī)范性描述方 面處于國際領先水平，在獸醫(yī)微生物菌毒種資源的篩選和創(chuàng)新性應用等方面處于國際先 進水平。本成果于2009年獲得成果鑒定證書，獲得2010年度山東省科技進步獎二等獎。 本成果分離鑒定了具有平臺資源號的280株細菌。其中，大腸桿菌80株，金黃色葡 萄球菌30株，豬鏈球菌50株，雞傷寒沙門氏菌103株，特殊菌株17株。分離鑒定了186株 病毒，其中NDV 60株，豬繁殖與呼吸綜合征病毒50株，犬瘟熱病毒3株，豬傳染性胃腸 炎病毒10株，豬流感病毒3株，禽流感病毒20株，雞傳染性支氣管炎病毒20株，雞傳染 性法氏囊病毒20株。對分離、收集和整理以前所保藏的菌毒種等方式獲得的33種3444株 菌毒種進行標準化整理整合，完成了相應菌毒種種資源數(shù)據(jù)信息（包括個性信息和共性 信息）的采集、錄入、上報，完成280幅圖像信息采集、整理、上報，完成101株菌（毒） 種資源16SrRNA或病毒資源部分核酸序列的測定、上報。并向國家獸醫(yī)微生物菌種保藏 管理中心國家獸醫(yī)微生物標準菌種保藏庫上交了1621株菌（毒）種，實現(xiàn)了獸醫(yī)微生物 菌毒種資源的信息及實物共享。起草了“布魯氏桿菌菌種資源描述規(guī)范”和“牛結(jié)核桿 菌資源檢測技術規(guī)程”，驗證完善了“結(jié)核桿菌菌種資源檢測技術規(guī)程及試點應用”等 9個獸醫(yī)微生物資源檢測技術規(guī)程。制定了“犬瘟熱診斷技術”的國家標準。對分離的 部分菌毒株進行生物學特性研究，為相關單位的科學研究提供了優(yōu)良菌毒種。
青島農(nóng)業(yè)大學
2021-04-11
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發(fā)酵法制備微生物多糖威蘭膠
威蘭膠是一種性能優(yōu)良的微生物多糖，性質(zhì)與黃原膠相似，同時存在同類多糖不可比擬的優(yōu)勢：1、在更大的范圍內(nèi)具有熱穩(wěn)定性，可以耐受150℃的高溫；2、pH耐受范圍廣，在pH2.0-13.0的范圍內(nèi)性質(zhì)穩(wěn)定；3、耐鹽性好。威蘭膠的耐溫特性在深層采油中十分重要，目前油井深度已達3000米以上，對采油驅(qū)動劑耐溫要求大于140℃，因此威蘭膠的耐溫優(yōu)勢以及它的一些獨特性能，使它有望成為一種性能更為優(yōu)良的驅(qū)油制劑。威蘭膠是一種不可多得的混凝土外加劑，可以增加水泥的可塑性，懸浮量，空氣含量，抗下陷能力以及抗失水性。威蘭膠是制備自密實混凝土和自流平混凝土不可缺少的添加劑。按每噸混凝土中添加0.01%的威蘭膠，則成本僅增加10塊錢左右。我國在這一領域的應用全部依賴進口。本課題組擁有一株自主知識產(chǎn)權的生產(chǎn)菌株，并率先在國內(nèi)開展了發(fā)酵法生產(chǎn)威蘭膠的研究。本項目的成功開發(fā)將具有我國自主知識產(chǎn)權，對石油、混凝土等相關行業(yè)的發(fā)展具有積極的意義。威蘭膠的生產(chǎn)基本可以利用黃原膠的生產(chǎn)資源，因此實驗室中試成熟后，廠家無需太多的前期投入就可以實現(xiàn)工業(yè)化。
南京工業(yè)大學
2021-04-13
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微生物法生產(chǎn)天然香料α-松油醇技術
已有樣品/n微生物法生產(chǎn)天然香料α-松油醇技術。 成果簡介：α-松油醇(FEMA 3045)有穩(wěn)定的丁香花、鈴蘭花等花香香氣，是我國重要的出口香料品種，可用于調(diào)配檸檬、甜橙、桃子、柑橘等食用香精。α-松油醇天然存在于柑橘精油、松節(jié)油、桉葉油、迷迭香油等多種植物精油中，但在精油中的天然含量一般較低，因而實際使用的α-松油醇主要來源于化學合成。本成果突破現(xiàn)有技術以化學合成法生產(chǎn)α-松油醇的技術瓶頸，提供一種微生物法生產(chǎn)香料α-松油醇的方法，通過該法生產(chǎn)的香料屬于天然香料，克服了化學合成法存在的安全性問
華中農(nóng)業(yè)大學
2021-01-12
微生物菌制劑處理糞便、凈化養(yǎng)殖水
微生物菌制劑處理禽畜糞便，使禽畜糞便無臭味，進一步把大分子有機物發(fā)酵降解為小分子有機物，使植物更容易吸收利用。在高溫發(fā)酵階段溫度可達60～70℃，經(jīng)過發(fā)酵處理的雞糞變?yōu)闊o病毒、無蟲卵、無害蟲的衛(wèi)生肥料。變臭糞為綠色食品生產(chǎn)的上等肥料，既改善環(huán)境又增加了有機肥資源。特別適合養(yǎng)雞戶多的縣，或者大的養(yǎng)雞廠，具有很高的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益。微生物菌制劑凈化養(yǎng)殖水，也可以凈化景觀用水，比如旅游地的湖泊、水庫、河流受到污染，或者城市公園的水富營養(yǎng)化等都可以用本菌制劑治理，達到污水變清、保護水資源的
南開大學
2021-04-14
微生物轉(zhuǎn)化生產(chǎn)γ-氨基丁酸
谷氨酸脫羧酶(glutamate decarboxylase , GAD)能專一地催化 L-谷氨酸裂解為γ-氨基丁酸和 CO2 的作用，以發(fā)酵培養(yǎng)的全細胞或酶液作為催化劑轉(zhuǎn)化生產(chǎn)γ-氨基丁酸，所需設備簡單，條件容易控制，轉(zhuǎn)化體系雜質(zhì)含量少，收率高，環(huán)境友好。本技術方法通過蛋白質(zhì)工程改造和基因工程手段構(gòu)建了高產(chǎn)谷氨酸脫羧酶的突變株，經(jīng)培養(yǎng)后，轉(zhuǎn)化體系中添加濕菌體 10 g/L，以分批補料添加谷氨酸，轉(zhuǎn)化 7 h，γ-氨基丁酸產(chǎn)量為 425.0 g/L，摩爾轉(zhuǎn)化率達到 98%，γ-氨基丁酸生產(chǎn)強度達到 60.7 g/(L•h)。
關鍵技術
(1) 以大腸桿菌為宿主，生長快，周期短，催化效率高； (2)以廉價的富馬酸為底物生產(chǎn)高附加值β-丙氨酸，成本低，收益高； (3)微生物轉(zhuǎn)化具有專一性強、條件溫和的優(yōu)點，該法綠色、環(huán)保、可持續(xù)， 具有經(jīng)濟競爭力，有很好的產(chǎn)業(yè)應用前景。
江南大學
2021-04-11
微生物轉(zhuǎn)化生產(chǎn)α-酮異戊酸
結(jié)合文獻調(diào)研和數(shù)據(jù)庫檢索，選擇 L-氨基酸脫氨酶在大腸桿菌中進行異源表達，對菌株進行發(fā)酵條件優(yōu)化和轉(zhuǎn)化條件優(yōu)化，并對野生型 L-氨基酸脫氨酶進行蛋白質(zhì)工程改造，一定程度上減輕了產(chǎn)物抑制作用，產(chǎn)量和轉(zhuǎn)化率都有所提高。主要技術指標：濕菌體 15g/L，底物 L-纈氨酸 100 g/L，α-酮異戊酸產(chǎn)量為 95.6 g/L，轉(zhuǎn)化率為 96.4%。
關鍵技術
(1)以大腸桿菌為宿主，生長快，周期短，催化效率高；
(2)對野生型 L-氨基酸脫氨酶進行蛋白質(zhì)工程改造，一定程度上減輕了產(chǎn)物抑制作用，產(chǎn)量和轉(zhuǎn)化率都有所提高；
(3)微生物轉(zhuǎn)化具有專一性強、條件溫和的優(yōu)點，該法綠色、環(huán)保、可持續(xù)，具有經(jīng)濟競爭力，有很好的產(chǎn)業(yè)應用前景。
江南大學
2021-04-11
微生物發(fā)酵生產(chǎn) L-脯氨酸
通過微生物育種和基因工程手段相結(jié)合，獲得了一株脯氨酸高產(chǎn)菌株黃色短桿菌。發(fā)酵培養(yǎng) 65~68 h， L-脯氨酸產(chǎn)量高達 100 g/L，葡萄糖得率為 45%左右。
關鍵技術
(1)本研究以玉米漿為氮源，有效的降低了發(fā)酵成本；
(2)以葡萄糖和味精為原料生產(chǎn) L-脯氨酸的高轉(zhuǎn)化率發(fā)酵，該法綠色、環(huán)保、可持續(xù)，具有經(jīng)濟競爭力，有很好的產(chǎn)業(yè)應用前景。
江南大學
2021-04-11
聚谷氨酸的微生物合成及其應用研究
微生物合成的γ-聚谷氨酸為均聚氨基酸化合物，分子量在100－1000kDa之間，相當于500－5000個左右的谷氨酸單體，具有優(yōu)良的成膜性、成纖維性、阻氧性、可塑性、粘結(jié)性和極其強的吸水性，從而在高分子材料工程中具有增稠、乳化、凝膠、成膜、保溫、緩釋、助溶、粘結(jié)和強吸水等功能。作為一種生物材料，γ-PGA又具有生物可降解性好、可食、對人體和環(huán)境無毒害等優(yōu)點，因而在食品、化妝品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)和水處理等領域具有廣泛的應用前景。南開大學專利技術：一種提高水溶性高聚物發(fā)酵產(chǎn)率的方法（公開號： CN1
南開大學
2021-04-14
一種靛藍類色素的微生物原位染色方法
本發(fā)明公開了一種靛藍類色素的微生物原位染色方法。具體包括如下步驟：(1)構(gòu)建重組菌：在宿主菌中表達醇脫氫酶和含黃素單加氧酶得到重組菌；(2)制備全細胞催化反應液：收集重組菌經(jīng)發(fā)酵得到的菌體并重懸得到菌體懸液，添加氨基苯乙醇類化合物和NAD<supgt;+</supgt;，得到全細胞催化反應液；(3)生物原位染色：將織物加入全細胞催化反應液中進行原位染色，得到靛藍類色素染色織物。本發(fā)明首次實現(xiàn)多種織物的靛藍類色素微生物原位染色，并優(yōu)化出最適宜的染色條件，為靛藍類色素原位染色的應用提供了技術支持；所得的染色織物的摩擦牢度、皂洗牢度、日曬牢度均為3級以上，符合織物染色標準。
南京工業(yè)大學
2021-01-12