以酶及微生物细胞催化剂结合工程学方法将廉价、废弃原料进行高效生物转化可实现化学品的可持续生产.近年来,合成生物学、系统生物学及酶工程等技术的快速发展大大推动了化学品的可持续生物制造,既实现了多种新型化学品的生物合成,又显著提高化学品的生物合成效率.为展示化学品生物合成的最新进展并促进绿色生物制造的发展,《生物工程学报》特组织出版化学品生物合成专刊,从酶催化与生物合成机制、微生物细胞合成、一碳生物炼制以及关键核心技术等方面,介绍化学品生物合成的最新前沿、挑战以及潜在解决方案.

木质纤维素类生物质是前景广阔的化石原料替代品,其生物炼制可生产生物能源、生物基化学品和生物材料等多种产品,可降低碳排放,有助于实现"双碳"目标,因此受到越来越多的关注.然而,木质纤维素生物炼制需要经过预处理、微生物发酵和产物纯化等多个步骤,其中,预处理过程产生的多种化合物抑制微生物的细胞生长和发酵性能,是制约生物转化效率的瓶颈之一.大肠杆菌是木质纤维素生物炼制常用的宿主,被广泛应用于多种化合物的生产,研究其对木质纤维素水解液中抑制物的耐受性,对于提高木质纤维素生物炼制效率具有重要意义.本文首先介绍了木质纤维素的主要成分和基本结构,对木质纤维素的预处理方法以及预处理后水解液中的主要抑制物种类进行了简单阐述;随后,总结了木质纤维素水解液中几类主要抑制物呋喃类、羧酸类和酚类对大肠杆菌细胞的毒性,以及大肠杆菌对上述抑制物的胁迫响应机制和基于机制的菌株改造靶点;最后,综述了提高大肠杆菌对上述抑制物的胁迫耐受性的菌株改造策略,包括随机突变、实验室适应性进化和组学辅助的理性设计等,为利用代谢工程构建用于木质纤维素生物炼制的高效大肠杆菌菌株提供参考.

[背景]用人单位职业健康综合风险分级分类研究目前大多仍停留在方法学的建立和描述,实际应用研究少见报道.[目的]探讨国家疾控局联合国家卫生健康委员会发布的职业病危害综合风险评估法以及自行开发的职业健康分级分类法在石油炼制企业中的应用情况,为相关监管部门实施差异化执法提供实践经验.[方法]采用两种职业健康分级分类方法在广东省3家石油炼制企业进行应用.职业病危害综合风险评估法是为贯彻落实国家疾控局、国家卫生健康委《关于开展职业卫生分类监督执法试点工作的通知》,其原理是根据用人单位劳动者接触职业病危害因素性质、接触水平、接触人数等指标得出职业健康风险等级,再结合职业卫生管理状况等级划分为甲类、乙类和丙类.职业健康分级分类法是根据国内外职业健康风险评估方法自行开发的,其原理是根据化学毒物的致癌性分级或LD50/LC50、噪声的健康危害程度、职业病危害因素的暴露资料,如暴露量、暴露频率等指标计算用人单位各岗位风险等级,利用罗马尼亚综合风险计算方法求得用人单位的综合风险Ro,再计算出经用人单位职业健康管理指数加权后的综合风险Ro',并将其分为甲类、乙类和丙类.最后,对两种分级分类方法的评估结果、适用范围、需收集的指标、专业能力要求、优缺点等进行定性比较.[结果]本研究中3家企业重点评估的职业病危害因素有苯、甲苯、二甲苯、汽油、硫化氢和噪声;苯、甲苯、二甲苯、汽油的接触水平均低于10％职业接触限值(OEL),硫化氢和噪声均存在超标情况.3家企业存在的职业病危害因素如苯、硫化氢为严重的职业病危害因素,接触人数分别为461、912和224人;苯、甲苯、二甲苯、汽油、硫化氢和噪声的固有危害等级(HR)分别为5、3、2、3、5和3级.职业病危害综合风险法评出3家企业的职业卫生管理状况等级分别为B、A和B级;职业健康分级分类法评出3家企业的职业健康管理指数等级分别为B、A和A级.综合风险评估结果显示,职业病危害综合风险评估法将2家企业的综合风险类别评为最高等级丙类,1家评为乙类,而职业健康分级分类法将3家企业的综合风险类别均评为乙类.[结论]两种分级分类方法在炼油企业的评估结果并不一致,且在评估范围、需收集的指标、专业性等方面存在差异.建议职业卫生监管部门充分考虑两种方法的优劣并结合实际监管目的选择合适的监管方法.

为了解循环酶解过程对玉米秸秆酶解糖化的影响及循环酶解液对隐球酵母SCTCC300292发酵产油脂的影响,通过HPLC检测玉米秸秆循环酶解液的糖组分及含量,比较菌株SCTCC300292利用循环酶解液及同等糖浓度合成培养基的油脂发酵效果.结果显示:蒸汽爆破玉米秸秆的循环酶解过程使酶的添加量降低了40％,前5轮酶解液的糖组分和含量基本一致,葡萄糖、木糖和阿拉伯糖的平均含量为33.63 g/L、10.55 g/L和4.02 g/L,最后一步酶解虽然不添加新的酶和底物仍继续产糖,整个酶解过程的糖转化率由74.84％提高至82.32％,糖得率由479.4 g/kg提高至527.36 g/kg,且产糖速率较高约2.20 g L-1 h-1.菌株SCTCC300292利用玉米秸秆的循环酶解液完成了6轮油脂发酵,前5轮发酵的生物量、油脂产量和油脂含量基本一致且平均值分别为10.84 g/L、5.08 g/L和46.86％,其最终油脂得率提高至54.6 g/kg.本研究表明快速循环酶解过程可促进玉米秸秆的彻底水解并降低生物转化成本,可为进一步实现高效、经济、环保的生物炼制提供参考.

目的 研究中药辅料蜂蜜炼制前后黄酮类成分变化.方法 参考《中药药剂学》,对不同来源的6种蜂蜜进行炼制.供试品经固相萃取法富集黄酮类成分.采用高效液相色谱-三重四级杆串联质谱(HPLC-TQ-MS)法测定,Thermo Accucore RP-MS色谱柱(100 mm×2.1mm,2.6 μm),以0.1％甲酸水溶液-甲醇为流动相进行梯度洗脱,体积流量0.3 mL/min,柱温30℃.质谱条件:采用电喷雾离子源(ESI),正离子检测模式,多反应监测模式(MRM)扫描分析.结果 蜂蜜中共检测到12种黄酮类成分,包括黄酮苷元、二氢黄酮苷元和异黄酮苷元.黄酮苷元有8种:槲皮素、桑黄素、木犀草素、山柰酚、芹菜素、汉黄芩素、高良姜素和白杨素;二氢黄酮苷元有3种:短叶松素、柚皮素和乔松素;异黄酮苷元染料木素.不同蜜源蜂蜜所含黄酮类成分种类和含量存在明显差异.6个蜂蜜样品炼制后,都发现了蜂蜜中没有报道过的芦丁和芸香柚皮苷,12种检测到的蜂蜜黄酮类成分在炼制后其量都有不同程度的变化,椴树蜜的槲皮素、桑黄素、木犀草素、山柰酚、芹菜素、汉黄芩素、乔松素和白杨素量均有增加,短叶松素、柚皮素和高良姜素量没增加反而还有下降的;洋槐蜜中除芹菜素量增加不明显外,其余均有所增加,尤其是槲皮素和桑黄素增加的较为明显;百花蜜和枣花蜜12种黄酮类成分量均显著增加.结论 炼制可造成蜂蜜中黄酮类成分的种类和含量发生改变.

2,3-丁二醇应用广泛,是一种潜在的平台化合物,可以用于替代传统平台化合物-四碳烃.基于能源安全及绿色环保的需求,生物炼制制备2,3-丁二醇受到人们的青睐.与化学法相比,生物炼制制备2,3-丁二醇具有明显的优势.因此,开发合适的2,3-丁二醇发酵工艺是实验室研究的重点.针对菌种Klebsiella pneumoniae CICC 10011,研究人员对菌种发酵产2,3-丁二醇的性质进行了初步考察,并通过控制不同的发酵条件,研究了pH、通空气量和转速在发酵过程中对菌种代谢的影响,从而确定了菌种发酵产2,3-丁二醇的工艺条件.发酵过程中,pH、通空气量以及转速均采用两段调控.在前12h菌种生长阶段,控制pH6.8,通空气量1.0vvm,转速400r/min,转发酵之后控制发酵条件为pH 6.0,通空气量0.5vvm,转速300r/min.

糠醛是木质纤维素转化过程中产生的有毒的代谢抑制物, 能阻碍菌株正常发酵, 增加发酵成本.为提高发酵菌株耐受糠醛的能力, 促进对木质纤维素的高效转化, 以糠醛为耐受物添加到培养基中, 竹虫幼虫肠道作为分离源, 经刚果红染色法初步筛选, 分离到一株可耐受糠醛的纤维素降解菌株BREC-11;通过形态学观察、生理生化分析、细胞化学分析、16S rDNA序列比对等多相分类学方法鉴定;进一步进行了不同浓度糠醛耐受试验研究, 并测定菌株的滤纸酶活 (FPA) 、CMC酶活、纤维二糖酶活 (β-G).确定菌株BREC-11属于芽孢杆菌属的一个种, 将其定名为Bacillussiamensis BREC-11.菌株BREC-11在含3.5 g/L糠醛的培养基中可以生长;在3.5 g/L糠醛的耐受浓度下, 在30℃、150 r/min培养2 d后, 滤纸酶活达到0.1 U/m L, CMC酶活达到0.21 U/m L, 纤维二糖酶活达到0.07 U/m L.本研究表明BREC-11是一株耐受糠醛的纤维素降解菌株, 在生物炼制过程中具有一定的应用潜力.

重度颅脑损伤(severe traumatic brain injury,ST-BI)病情危重,且进展较快,其病死率高达30％～50％[1].同时,若STBI患者未得到及时干预,则极易发生相关严重并发症,增加治疗难度,影响临床疗效.目前,改良去大骨瓣减压术为STBI重要治疗措施,可有效降低颅内压,稳定病情,但其对STBI所致血管内皮功能损伤作用有限[2].高压氧为临床新型辅助治疗手段,可缓解患者体内低氧状态及脑部微循环障碍,以此改善临床疗效[3].小牛血清去蛋白注射液主要原料为幼牛血清,经去蛋白、酶解、除乙醇、层析纯化及超滤病毒灭活技术等炼制而成,在糖尿病神经病变、脑缺血等治疗中均发挥了重要作用.

有机废弃物是重要的待开发利用的生物质资源,特别是发展生物炼制.文中针对林业剩余物第二级分类的全部10个类型,根据1993-2017年间报道的有关林业剩余物系数研究,首先在前人研究结果的基础上,完善了系数体系及其定义.然后,对以前的取值通过文献溯源甄别其合理性,对于没有明确依据的取值和迄今未取值的系数,通过相关研究获得数据并进行实地调研,确定了计算林木苗圃剩余物、林木修枝剩余物、木材采伐剩余物、木材造材剩余物、木材加工剩余物、竹材加工剩余物、薪材、废旧竹材和废旧木材、香蕉和菠萝残体所需系数的合理取值.

外丹作为道教医药一个重要组成部分,对古今之人的养生实践产生了深远的影响.外丹,多以丹砂、汞、铅之属炼制而成,常被命名为“还丹”“九转丹”“炼丹”等名.“丹”之名形成以前,它与哪些概念有着联系尚未清晰.文章发现“丹”的最初含义不是后世以铅汞为主材料炼制的“九转丹”,也不等同于中医意义的丹剂,而是经历了一段相当长时间的演变过程.在“丹”的雏形初具的过程中,天人理论、科学技术、丹砂的药用价值等因素发挥了重要作用.虽然道教的外丹存在一些异议,但也不可因此否认它的当代理论意义和实践价值.