|
搜索
搜 索
高等教育領域數(shù)字化綜合服務平臺
基于天然纖維素制備微生物燃料電池的三維陽極材料研究
微生物燃料電池（MFCs）是利用微生物的新陳代謝氧化化學物質(zhì)并釋放電子，把化學能轉(zhuǎn)化為電能的一種電化學裝置。MFCs由于具有去污和產(chǎn)電雙重功能，是一種“綠色”能源。其最具潛能的應用是污水處理，即利用微生物分解污水中的有機物，并將轉(zhuǎn)化為可用的電能。且整處理過程不用曝氣，可節(jié)省大量的耗能。目前，微生物燃料電池的發(fā)展和應用中最大的障礙是材料的成本和性能。
本研究利用低成本的天然木質(zhì)纖維素為原料，采用直接碳化的方法來制備三維大孔碳材料作為微生物燃料電池的陽極材料，并取得突破性進展，。 相關系列研究結果2012年分別發(fā)表在Journal Material Chemistry, ChemSusChem 以及Energy & Environmental Science等國際權威雜志上。特別地，基于天然纖維制備的波紋層狀三維碳陽極，陽極電流密度提高了10倍，達到了200 A m-2，該結果2012年已發(fā)表在能源環(huán)境領域頂級雜志Energy & Environmental Science上，影響因子9.61.
該研究成果制備的材料成本低，性能優(yōu)異。該研究成果結合我們的陰極氧氣還原催化劑的研究成果，以及后續(xù)的隔膜研究成果，將可微生物燃料電池的在污水處理中的規(guī)模化應用。
江西師范大學
2021-05-05
利用微生物合成抗菌肽及其發(fā)酵生產(chǎn)
項目成果/簡介: 抗菌肽( Antibacterial peptides) 是由動植物細胞內(nèi)特定基因編碼，經(jīng)外界條件誘導產(chǎn)生的一類對細菌、真菌及病毒等微生物具有殺傷作用的多肽。抗菌肽不同于抗生素的作用機制。抗菌肽對細菌、真菌、病毒和腫瘤等均有作用，尤其對耐藥性細菌有殺滅作用，具有廣譜性。 本項目主要涉及4種不同來源抗菌肽工程菌株以及生產(chǎn)工藝。具體為：美洲擬鰈抗菌肽Pleurocidin、果蠅抗菌肽Metchnikowin、假黑盤菌抗菌肽-菌絲霉素Plectasin以及梭魚娃2-RPLX等4種抗菌肽發(fā)酵生產(chǎn)工程菌株及菌株高效發(fā)酵生產(chǎn)工藝。 技術指標（創(chuàng)新要點等）： 1. 抗菌肽工程菌株的構建 2. 抗菌肽的分離純化以及活性鑒定； 3. 抗菌肽發(fā)酵生產(chǎn)工藝參數(shù)及流程。 抗菌肽的生物活性主要有抑制或殺滅細菌作用、抗真菌作用、抗病毒活性、抗寄生蟲作用、免疫調(diào)節(jié)作用以及抑制或殺傷腫瘤細胞作用。目前主要應用領域包括但不限于作為抗生物替代品用于醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)、飼料工業(yè)、食品工業(yè)。知識產(chǎn)權類型:生物醫(yī)藥新品種技術先進程度:達到國內(nèi)先進水平成果獲得方式:獨立研究獲得政府支持情況:無
安徽大學
2021-04-11
基于微生物調(diào)控的水體原位生態(tài)修復技術
氮、磷過度排放導致的水體富營養(yǎng)化成為全球水環(huán)境面臨的挑戰(zhàn)之一，特別是由此引發(fā)的藍藻爆發(fā)、水體生態(tài)功能喪失及飲用水資源危機成為各國政府亟待解決的關鍵問題。如何實現(xiàn)氮磷營養(yǎng)鹽的合理分配和調(diào)控，成為防止水體富營養(yǎng)化和構建完善的水體生態(tài)系統(tǒng)的核心和關鍵。微生物活化設備照片 同濟大學環(huán)境科學與工程學院柴曉利教授團隊研發(fā)的水體微生物活化技術，突破了傳統(tǒng)旁通水處理工藝、水生動植物修復技術的不足，通過激活土著優(yōu)勢菌種，使之快速增殖，打破原有水體微生態(tài)平衡，用水體本身容積代替?zhèn)鹘y(tǒng)的有限生物反應器，大大增加微生物的增殖空間，充分發(fā)揮微生物對污染物的削減能力，改善生態(tài)系統(tǒng)賴以生存的透明度、營養(yǎng)鹽等不利條件，重組、完善水體微生態(tài)系統(tǒng)，恢復水體自凈能力，最終脫離人工干預回歸自然，具有重要的實際應用意義。 基于微生物調(diào)控的水體原位修復技術解決了地表水環(huán)境輕度污染水體（富營養(yǎng)化）治理的技術瓶頸，引領了低污染負荷飲用水水源地氮素污染控制技術的發(fā)展方向，具有重要的社會環(huán)境效益。目前該技術已經(jīng)獲得相關授權專利11項，在全國十幾個省市30多個水生態(tài)修復工程項目中得到了推廣應用，累積項目合同額超過3億元。
同濟大學
2021-04-11
利用微生物合成抗菌肽及其發(fā)酵生產(chǎn)
抗菌肽( Antibacterial peptides) 是由動植物細胞內(nèi)特定基因編碼，經(jīng)外界條件誘導產(chǎn)生的一類對細菌、真菌及病毒等微生物具有殺傷作用的多肽。抗菌肽不同于抗生素的作用機制。抗菌肽對細菌、真菌、病毒和腫瘤等均有作用，尤其對耐藥性細菌有殺滅作用，具有廣譜性。
本項目主要涉及4種不同來源抗菌肽工程菌株以及生產(chǎn)工藝。具體為：美洲擬鰈抗菌肽Pleurocidin、果蠅抗菌肽Metchnikowin、假黑盤菌抗菌肽-菌絲霉素Plectasin以及梭魚娃2-RPLX等4種抗菌肽發(fā)酵生產(chǎn)工程菌株及菌株高效發(fā)酵生產(chǎn)工藝。
技術指標（創(chuàng)新要點等）：
1. 抗菌肽工程菌株的構建
2. 抗菌肽的分離純化以及活性鑒定；
3. 抗菌肽發(fā)酵生產(chǎn)工藝參數(shù)及流程。
抗菌肽的生物活性主要有抑制或殺滅細菌作用、抗真菌作用、抗病毒活性、抗寄生蟲作用、免疫調(diào)節(jié)作用以及抑制或殺傷腫瘤細胞作用。目前主要應用領域包括但不限于作為抗生物替代品用于醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)、飼料工業(yè)、食品工業(yè)。
安徽大學
2021-05-09
手性氨基酸的微生物高效生產(chǎn)方法
手性氨基酸作為最重要的原料和中間體，市場規(guī)模也越來越大。本項目研發(fā)的手性氨基酸包含 L-2-氨基丁酸、D-蘇氨酸、L-天冬酰胺、L-叔亮氨酸、L-色氨酸等。2-氨基丁酸是一種非天然的氨基酸，是一種重要的化工原料，被用作為多種手性藥物合成中的重要中間體，包括抗結核藥物乙胺丁醇、布瓦西坦和抗癲癇 藥物左乙拉西坦。D-蘇氨酸是天然氨基酸 L-蘇氨酸的光學異構體，是一種非天然氨基酸。主要應用于手性藥物、手性添加劑和手性助劑等領域，在制藥行業(yè)作為手性合成的手性源，主要用于生產(chǎn)新型光譜抗生素、D-蘇氨醇和多肽合成過程的蘇氨酸保護劑。L-天冬酰胺是常見的 20 種氨基酸之一，在食品、醫(yī)藥、化工合成、微生物培養(yǎng)等領域廣泛應用。L-天冬酰胺可以作為添加劑用于清涼飲料,同時在腫瘤治療及蛋白質(zhì)糖基化中扮演重要角色。L-天冬酰胺常用于氨基酸輸液，以及具有降壓、平喘、抗消化性潰瘍、胃功能障礙等功能，并可用于治療心肌梗死、心肌代謝障礙、心力衰竭、心臟傳導阻滯、疲勞癥等。此外，L-天冬酰胺也是微生物培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)重要的添加劑。L-叔亮氨酸是一種非蛋白原的手性氨基酸, 由于叔丁基的空間位阻大, 叔亮氨酸的衍生物可在不對稱合成中作為誘導不對稱的模板。隨著不對稱合成的發(fā)展, 叔亮氨酸的應用也非常廣泛。又由于占空間大的叔丁基鏈及其疏水性, 它在多肽的合成中能夠很好地控制分子構象, 增加多肽的疏水性和受酶降解的穩(wěn)定性, 因此在藥物和生物應用中正迅速地發(fā)展, 用于抗癌、抗艾滋病等藥物和生物抑制劑及肽等。
江南大學
2021-04-11
L-甲硫氨酸的微生物高效生產(chǎn)方法
L-甲硫氨酸廣泛應用于飼料業(yè)，是家禽飼料中首選的限制性氨基酸。L-甲硫氨酸是強肝解毒劑、促進發(fā)育劑，當缺乏時會引起食欲減退。甲硫氨酸廣泛應用于營養(yǎng)補充與畜產(chǎn)飼料，由于甲硫氨酸容易被雞吸收而轉(zhuǎn)變?yōu)殡u肉蛋白，在雞飼料中添加甲硫氨酸，可少耗飼料，并使雞肉生長健全。L-甲硫氨酸合成方法主要為化學合成法和微生物發(fā)酵法兩種。因化學合成法會產(chǎn)生大量有害物質(zhì)，微生物發(fā)酵法生產(chǎn)甲硫氨酸越來越受到關注。本實驗室以谷氨酸棒狀桿菌為出發(fā)菌株，通過代謝工程技術手段進行基因敲除和敲入，以達 到“開源節(jié)流”，即增強 L-甲硫氨酸合成路徑代謝流，抑制或阻斷旁路途徑代謝流，最終提高 L-甲硫氨酸產(chǎn)率，目前中間菌株產(chǎn)率已達 21 mmol/L，具有重要的應用前景。
江南大學
2021-04-11
L-蘇氨酸的微生物高效生產(chǎn)方法
L-蘇氨酸在食品、飼料、醫(yī)藥和化妝品等領域的用量呈長期穩(wěn)定增長趨勢，尤其在飼料添加劑中增長最為迅速。以添加了 L-蘇氨酸的低蛋白配方飼料作為家禽日糧，不但可以緩解天然蛋白的匱乏，減少動物氨的排放，還能提高家禽的生產(chǎn)性能。而在醫(yī)藥領域，L-蘇氨酸除了用于氨基酸輸液之外，隨著人類保健意 識的提高，各類氨基酸保健飲品涌現(xiàn)市場，L-蘇氨酸是必不可少的配方成分。L-蘇氨酸有望取代色氨酸，成為繼賴氨酸和甲硫氨酸之后第三大發(fā)展最迅速的氨基酸。因此 L-蘇氨酸產(chǎn)業(yè)迫切需要提高產(chǎn)量，降低成本，以滿足市場需求。本實驗室以谷氨酸棒狀桿菌為出發(fā)菌株，通過代謝工程技術手段進行基因敲除和敲入，對關鍵基因進行了測序、蛋白結構解析及定向改造，以達到“開源節(jié)流”，即增強 L-蘇氨酸合成路徑代謝流，抑制或阻斷旁路途徑代謝流，最終提高L-蘇氨酸產(chǎn)率近 20 倍，具有較好的應用前景。
江南大學
2021-04-11
醬油發(fā)酵過程微生物代謝危害物控制技術
傳統(tǒng)發(fā)酵食品加工過程中生成的胺(氨)類物質(zhì)，如氨基甲酸乙酯（EC）、生物胺類等是影響發(fā)酵食品安全的重要因素。本成果在國內(nèi)外率先進行了微生物干預減少發(fā)酵食品中 EC 及其前體的系統(tǒng)研發(fā)。主要技術內(nèi)容包括： (1) 揭示了醬油發(fā)酵過程 EC 前體形成的微生物物質(zhì)代謝機制； (2) 采用高通量篩選方法獲得可在醬油發(fā)酵過程中顯著減少 EC 前體積累的菌株； (3) 采用非基因工程手段在工業(yè)規(guī)模將醬油中 EC 含量降至低于 20 ppb，且對醬油主要理化指標和風味物質(zhì)未產(chǎn)生影響。本成果已獲授權核心發(fā)明專利 11 項，形成了包括利用 EC 或其前體菌株的篩 選與選育、微生物干預控制醬油中氨(胺)類有害物的專利群，發(fā)表論文 29 篇。 本技術對于解決基于混菌發(fā)酵過程的傳統(tǒng)發(fā)酵食品安全性的提升，具有普適性意 義和推廣前景；對于引領生物技術在傳統(tǒng)發(fā)酵食品中的應用、提升傳統(tǒng)發(fā)酵食品生產(chǎn)企業(yè)的技術水平、實現(xiàn)傳統(tǒng)發(fā)酵食品工業(yè)產(chǎn)業(yè)升級和可持續(xù)發(fā)展，具有重大 的科學意義和工業(yè)應用價值。
江南大學
2021-04-11
業(yè)大學.jpg){kind=logo}
一種海洋微生物原位富集裝置
本發(fā)明公開了一種海洋微生物原位富集裝置，包括：開式培養(yǎng)艙、閉式培養(yǎng)艙、環(huán)境監(jiān)測傳感器。開式培養(yǎng)艙包括開式艙體和上蓋，上蓋能夠在驅(qū)動裝置帶動下垂直向上開啟，以打開開式艙體；閉式培養(yǎng)艙包括閉式艙體，所述閉式艙體上設置有進水口和出水口，閉式艙體內(nèi)設置有蠕動泵，實現(xiàn)閉式艙體內(nèi)與外部海水交換；環(huán)境監(jiān)測傳感器設置有三組，分別位于所述開式培養(yǎng)艙內(nèi)、閉式培養(yǎng)艙內(nèi)以及外部環(huán)境中，用于檢測環(huán)境的PH值、溶解氧、濁度、甲烷等環(huán)境參數(shù)。本發(fā)明實現(xiàn)了在海洋原位對微生物進行富集，使微生物富集過程中的環(huán)境與微生物生長的環(huán)境相同，提高了微生物的生存適應性，避免因環(huán)境的改變造成微生物的死亡或活性降低。
青島農(nóng)業(yè)大學
2021-04-13
環(huán)境適應藥物紅景天苷的微生物合成
已有樣品/n首次實現(xiàn)利用葡萄糖為原料微生物高效合成紅景天苷，在30升發(fā)酵罐，發(fā)酵60h，紅景天苷產(chǎn)量可達10克/升，已初步建立了提取工藝。與化學合成法相比，微生物合成紅景天苷具有反應條件溫和、目標產(chǎn)物可以發(fā)酵大量生產(chǎn)的特點，紅景天苷主要存在于發(fā)酵液中，提取工藝簡單。紅景天苷微生物合成技術，與傳統(tǒng)生產(chǎn)方法相比，降低了生產(chǎn)成本和環(huán)境污染，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，具有很好的應用前景。從植物中提取的紅景天苷成本3萬元/公斤，化學合成紅景天苷成本1萬元/公斤。以目前的發(fā)酵水平10克/升計算，研究所技術生產(chǎn)的紅景天苷預
中國科學院大學
2021-01-12