分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间： 2017-09-20 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要： 创新是引领学科发展的动力源泉。在中科院、国家科技部、国家自然科学基金委和广东省的长期支持下，中科院华南植物园鼎湖山森林生态系统定位研究站（以下简称“鼎湖山站”）以长期监测与创新研究为手段，发现成熟森林土壤持续积累有机碳现象，从宏观到微观的不同尺度阐明森林土壤积累有机碳的机理及其驱动机制，引领森林生态系统碳氮水循环过程及其耦合对环境变化的响应与适应规律的研究，推动生态系统非平衡理论的建立；科学量化了全国森林生态系统碳汇现状与潜力，为国家环境外交提供了重要的科学支撑；提出森林与产水量的全球模式并精确给出了控制产水量气候与流域特征参数的临界值，为“森林与产水量”关系的争论提供了新的阐释；发现常绿阔叶林群落适应气候变化在过去30年向灌丛化方向演替并阐明其受主要环境因子影响的机理。研究成果为森林固碳与水资源效应的科学评估、自然保护区和生态环境建设的国家需求提供了理论支撑。鼎湖山站成为国内外无可替代的野外科技支撑平台和国际著名的森林生态系统科学研究基地，也是中科院和广东地区生态学人才培养基地。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间： 2017-09-20 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要： 全球变暖会对人类和生态系统造成严重、普遍和不可逆转的影响。从《京都议定书》到《巴黎协定》，关于碳减排的多方会谈一直在艰难中前行。2017年6月初，美国宣布退出《巴黎协定》，给不容乐观的全球减排前景又添加了一层阴影。我国作为全球最大的发展中国家，人口众多，地形地貌复杂多样，极易遭受气候变化不利影响，气候变暖带来的社会系统风险不断增加。当前，我国处于国内经济转型和践行“一带一路”倡议的重大历史时期，应当从维护国家安全的高度看待应对气候变化问题，充分发挥我国在全球气候治理体系中的领导力。这既是我国广泛参与全球治理、构建人类命运共同体的责任担当，更是实现可持续发展，推动绿色低碳转型，提高我国综合竞争力的内在要求。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间： 2017-09-20 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要： 气候变化是具有科学支撑的严肃事实，因此应对气候变化既是实现可持续发展的必需，也是全球治理的重要领域。《巴黎协定》是国际合作应对人类共同挑战的重要进展，绿色低碳发展已经成为世界主流共识。实现全球应对气候变化的共同目标，需要各国加强合作，不断强化应对气候变化行动。发达国家要尽快实现低碳转型发展，发展中国家也要加快低碳创新发展。中国在全球气候治理中发挥了积极建设性的作用，在五大发展理念的指导下，中国应对气候变化的战略和政策将不断强化和实施，从而为全球气候治理作出应有的更大贡献。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境学 提交时间： 2017-09-20 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要： 准确地说，特朗普退出《巴黎协定》是美国联邦政府的决定，并非涵盖全部美国地方政府和企业。由于《巴黎协定》积极而稳妥的开放和进取属性，个别缔约方的单边行为不足以终止甚至改变“巴黎气候进程”。美国退出《巴黎协定》，并不必然表明美国会退出全球气候治理的领导地位，也不必然意味着世界温室气体排放第一大国、经济体量第二大国的中国可以填补美国退出所产生的空缺。国际社会和美国国内所作出的反应表明，美国退出《巴黎协定》产生的负面冲击，继而带来的却是正向效果。推进“巴黎气候进程”，中国的引领地位不可或缺，但也不可急于求成，只能有限担当，顺势作为。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间： 2017-09-20 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要： 青藏高原南缘位于青藏高原与南亚次大陆的过渡地带，是西风带、南亚季风的交汇区域，对于气候和环境变化十分敏感。文章综合利用卫星遥感和地面观测等手段，分析了20世纪80年代以来青藏高原南缘的土地利用/覆盖、植被、降水、温度、人口和夜间灯光等自然和人文地理环境状况及其变迁。结果表明，青藏高原南缘土地利用覆盖以森林为主（48.62%）；植被主要分布在喜马拉雅山南麓山区和东部，东部植被状况明显好于中西部；区域降水集中在每年6—9月南亚夏季风时段，呈南多北少、东多西少之势；气温北低南高，空间差异大；除南部边缘外，人口密度整体偏低，夜间灯光覆盖率2013年仅为10%左右。近30年来，青藏高原南缘区域环境发生了显著变化。在自然环境方面，区域内气温显著升高，高海拔区域、夜间的温度升高更快；中东部降水显著减少，西部部分区域降水增加；在气温和降水变化影响下，中西部植被最大叶面积指数（leaf area index，LAI）普遍增大，东部则略有减小。人文环境方面，近年来区域中南部人类活动有所加强，区域内居民点增多，中部和南部的印度、尼泊尔境内人口密度增大； 1992—2013年夜间灯光覆盖面积扩张了2.5倍，其中85%以上的扩张区域位于印度境内。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间： 2017-09-20 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要： 亚东地区是我国西藏自治区在喜马拉雅山脉南坡与印度、不丹等国形成的“楔形”交界，自古即是重要的边防要地及贸易口岸。在印度于洞朗地区挑起争端的背景下，厘清亚东地区边界的历史沿革，并基于“地理限制”法则，分析其地缘战略地位，可为我国推进“一带一路”建设、保障边防安全，提供有益的决策支持。文章综合运用文字史料、历史地图和GIS手段，分析亚东地区边界演变及地缘战略。结果显示：（1）亚东地区边界经历了4个阶段的变化，与周边地缘格局密切相关，洞朗地区在法理上始终属于中国领土，印度应充分尊重《中英会议藏印条约八款》中的有关约定；（2）地理限制是导致亚东地区边界问题频发的重要因素之一，通过强化基础设施建设，可缓解边界纠纷压力；（3）突破“地理限制”，强化亚东地区地缘政治影响力，是钳制中印边界缓冲国、掣肘西里古里走廊、制衡印度洋航线安全挑战的重要战略选择。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境学 提交时间： 2017-09-20 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要： 青藏高原构造隆升强烈、地形地貌复杂、气候敏感多变，是地震、泥石流、崩塌、滑坡、冰湖溃决、山洪、雪灾、干旱和冻胀融沉等灾害的多发区。受区域地质构造、地形条件、水文气象和人类活动影响，青藏高原自然灾害的分布呈现为沿断裂构造带密集分布、沿深切的高山峡谷区成带状分布、地带性分布、在高强度人类活动区集中分布的特征。灾害活动呈现高强度与高频率、突发性、季节性、准周期性、群发性和链生性的特点。在气候变暖与地壳运动活跃的环境背景下，青藏高原自然灾害的危险性逐渐加剧，灾害风险也会随着人口数量和社会经济水平提升不断增加。进而分析了当前青藏高原自然灾害成灾机理、灾害防治以及风险管理等方面所面临的问题，并在此基础上提出成灾因素变化与灾害发育的区域规律、自然灾害动力学过程与灾变机理、气候变化与地震耦合作用下的巨灾演化规律、青藏高原自然灾害风险评估与风险管理、适宜高寒区特点的监测预警和防治关键技术等未来应该关注的科学技术问题以及需要开展的相应工作。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间： 2017-09-20 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要： 西风与印度季风两大环流是控制青藏高原气候与环境变化的决定性因素。研究显示两大环流的影响范围和程度具有明显的空间分异：基于降水稳定同位素实测与模型模拟发现青藏高原现代西风与印度季风的相互作用特征表现为3种模态，即印度季风模态、西风模态和过渡模态。基于湖泊沉积记录的分析，发现3种模态主控范围在历史时期不断发生变化。3种模态对现代青藏高原环境产生连锁式环境效应，使得该区的冰川、湖泊、生态系统变化具有明显的区域特征，具体表现为印度季风模态的冰川强烈退缩，湖泊趋于萎缩；西风模态的冰川趋于稳定甚至部分出现前进，湖泊趋于扩张；过渡模态的冰川退缩程度减弱，湖泊变化不明显。西风模态的植被返青期提前，印度季风模态的植被返青期推后，而过渡模态的植被过程比较复杂。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境学 提交时间： 2017-09-20 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要： 泛第三极地区主要包括了青藏高原和其北侧的亚洲内陆干旱区，西至高加索等山脉，东至黄土高原西部。该区地处欧亚大陆腹地，是史前和历史时期东西方交流的主要通道，不同民族和多种文化历经了复杂而长期的接触、交流、冲突、融合和沉淀，开辟了东西方文明交流的便利通道，深刻地影响了人类文明发展的进程。研究泛第三极地区人类扩散、人类活动、环境变化和丝路文明兴衰及其相互关系，分析这一关键区域的社会环境发展规律，对于增强丝绸之路沿线各国的历史文化认同、揭示丝绸之路沿线地区的自然和社会演变规律，具有十分重要的理论与现实意义，同时也将为绿色丝绸之路建设提供历史借鉴和决策参考。泛第三极地区人类活动历史、文明演化过程及其与环境变化的相互作用应当成为我国的重点研究领域。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境学 提交时间： 2017-09-20 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要： 在我国藏北渐新世地层中发现了攀鲈和鲃类新属种，其现生近缘类型都生活在亚洲和非洲的热带地区。这不仅在鱼类的系统发育和动物地理上具有重要意义，并且表明青藏高原腹地在距今26 Ma前仍然为温暖湿润的低地，伴生的棕榈、菖蒲等植物化石也指示同样的环境，说明当时由印度洋来的暖湿气流至少可以深入到藏北地区。自那时起，高原内部的地理特征与自然环境经历了巨大的变化。青藏高原在中新世持续隆升，至上新世达到现代高度，形成冰冻圈环境。在札达盆地的上新世沉积中发现了披毛犀、雪豹、北极狐和盘羊的祖先类型，显示适应严寒环境的第四纪冰期动物群起源于青藏高原，由此提出和进一步完善了寒冷适应性动物起源与扩散的“走出西藏”理论。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境学 提交时间： 2017-09-20 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要： 亚洲内陆是北半球最大、最广阔的中纬度干旱区，且不同于世界上分布于副热带高压控制下的干旱区。现今的亚洲中纬度干旱区深居内陆，远离各大洋的水汽来源。亚洲中纬度干旱区究竟如何形成?历经了怎样的干旱化过程?其形成演化的动力机制是什么?这些一直是悬而未决的问题。事实上，亚洲中纬度干旱区发展成今天所见的干旱荒漠，并不是短时间内实现的，而是经历了漫长的阶段性演化进程，是在新生代以来印度、阿拉伯、非洲板块与欧亚大陆的碰撞，青藏高原的隆升，新特提斯海的退却以及新生代全球气候变冷与海平面下降等区域和全球要素共同作用下，从半湿润—半干旱—干旱—极端干旱渐进演化而来。历经了始新世的半湿润气候，渐新世的半湿润-半干旱气候和中新世末期以来的干旱-极端干旱气候。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境学 提交时间： 2017-09-20 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要： 羌塘与拉萨地块处于青藏高原的核心位置。青藏高原北羌塘及拉萨地块的年代学及古地磁学研究表明，北羌塘地块在距今约3亿年前位于南半球（21.9o±4.7oS）冈瓦纳大陆附近，因而不支持北羌塘地块来自北方劳亚大陆。北羌塘随后开始其持续的北向漂移过程，在约2.1亿年前到达当前纬度位置（34oN），形象地表明其是一只“冈瓦纳大陆的早飞鸟”。拉萨地块从冈瓦纳大陆裂离后的漂移演化史则与北羌塘地块差别明显。自晚古生代—中生代（石炭纪—三叠纪）拉萨地块从冈瓦纳大陆北缘裂离后，其运动学演化过程更显得“犹豫不决”。最新的古地磁研究表明拉萨地块自冈瓦纳大陆裂离后并未显示出明显的快速北向漂移趋势，而是呈现出较为慢速的漂移，直到距今约1.8亿年前（早侏罗世）到达位于南半球赤道附近（3.7o±3.4oS），随后与北面的羌塘地块在晚侏罗世首先从东部发生碰撞，随后于早白垩世时期两个地块完成拼贴。之后的印度次大陆快速向北漂移并在早新生代（距今6 500万年前）发生印度-亚洲大陆碰撞，继而对新生代时期欧亚大陆地形地貌格局产生了深远影响。
分类： 物理学 >> 普通物理:统计和量子力学,量子信息等 提交时间： 2017-09-20 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要： 建设第三极国家公园群是我国西藏自治区落实主体功能区大战略、走绿色发展之路的科学抉择。通过对西藏发展新动能转换、中央对西藏的发展定位以及人类消费需求增长趋势的分析，阐释了第三极国家公园群建设符合西藏可持续发展规律的基本认识。提出了把保护传承和改善优化自然与人文生态系统放在国家公园群建设的优先地位、作为国家主导的西藏富民兴藏和造福全人类的重要抓手，以及必须坚持科学研究、科学规划、科学管理的科学发展模式。借鉴国内外国家公园的建设经验和研究选题，形成了西藏国家公园群建设的研究框架，确定了以第三极国家公园群建设规划方案为核心，规划前向开展第三极国家公园群自然资源和人文遗产价值、旅游环境容量和山水林田湖系统提升潜力的基础研究，规划后向开展第三极国家公园群资源监测技术与运营管理信息平台开发，为把第三极国家公园群建成全球最具影响力和吸引力的国家公园群提供系统的科技支撑。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境学 提交时间： 2017-09-20 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要： 青藏高原对我国、亚洲甚至北半球的人类生存环境和可持续发展起着重要的环境和生态屏障作用。以青藏高原为核心的第三极以及受其影响的东亚、南亚、中亚、西亚、中东欧等泛第三极地区，面积约2 000多万平方公里，涵盖20多个国家的30多亿人口，是“一带一路”的核心地带和全球人口分布最密集区。随着“一带一路”重大倡议的推进，泛第三极环境变化的重要性受到全球关注。泛第三极地区已经出现重大资源环境问题，如何保护这一地区资源环境的可持续性是“一带一路”建设实施面临的重大挑战。实施“泛第三极环境变化与绿色丝绸之路建设”专项，将从区域甚至全球尺度深入研究这一地区的资源环境科学问题，前瞻、科学地提出区域可持续发展协同应对战略，为“守护好世界上最后一方净土”和“一带一路”建设服务。
分类： 物理学 >> 普通物理:统计和量子力学,量子信息等 提交时间： 2017-09-20
摘要： 这是毛细动力学的一个百年经典难题，以前只有分段近似解析估计，从来没有适用于全时间域的精确解和近似解析解，这里给出了二种解（精确级数解和近似解析解），由于精确级数解收敛慢，本文提出了一个近似解析解，这个近似解析解统一并改进了以前一切近似估计，并与目前的有关数值计算和实验都非常吻合。 总体上说，毛细动力学过程是表面张力与壁阻力和重力联合作用的相互斗争并达到统一的结果。开始阶段表面张力起主导作用，后来壁阻力和重力起主导作用。整个动力学过程基本可以这样来定性描述：在一个无限大的蓄水池中，在初始状态，毛细的高度和速度都是零。由于表面张力的作用，液体获得了启动的初始加速度（初始加速度绝不能为零！），开始以一个比较均匀的速度上升，在上升阶段表面张力起主导作用；但是，随着毛细的上升，壁摩阻和重力开始起作用，企图阻止毛细的上升，它们的联合作用在一个时间点成功地使毛细上升减速，当毛细上升到达 H 高度后，会在 H 附近振动非常短的时间，然后衰减直至停留在 H 高度。至此。表面张力与壁阻力、重力达到对立统一，毛细动力学过程结束，一切归于平静。
分类： 生物学 >> 生物工程 提交时间： 2017-09-20
摘要： 琼脂糖微球是生化分离领域应用最广泛的分离介质基质，但尚存在微球粒径不均一、机械强度低以及原料的转化率低等问题，这导致生物大分子的分离纯化以及大规模层析生产效率低、工艺复杂化，成为了生化分离领域的发展瓶颈。常规搅拌等方法所制备的琼脂糖微球中琼脂糖含量大多小于6 wt%，当琼脂糖含量超过6 wt%时，水相粘度过大，传统的制备方法很难将高粘度的水相均匀地分散到油相中形成均一的乳液，导致生成的乳液粒径不均一。对于生化分离介质来说，小粒径介质能提供大比表面积，分辨率高；高琼脂糖含量不仅可以提高介质强度，还能丰富微球中的有效官能基团，为后续衍生应用提供基础。 本研究采用新型快速膜乳化技术，将琼脂糖加热溶解后，配制成所需浓度的琼脂糖溶液作为水相。将一定量的油溶性乳化剂溶于与水不相溶的有机相中并预热到一定温度下作油相。利用搅拌法将水相与油相混合制备得到W/O 型初乳液。利用快速膜乳化技术，通过调控压力，将初乳液迅速通过疏水修饰后SPG 膜得到粒径均一的W/O 型乳液，最后在缓慢搅拌的条件下冷却固化乳液胶凝，得到粒径均一的琼脂糖微球。 以6%琼脂糖浓度微球为例，在以石油醚及液体石蜡作为油相，与外水相体积比为1:6下，过膜压力0.3kgf/cm2的条件下，得到的微球平均粒径为30μm，Span值=0.62，CV 值=25%。对比市售Sepharose 6FF介质，粒径由90μm降到了30μm，而其CV 值提高了47%。而整个制球过程时间不超过10min，琼脂糖原料的成球转化率达到了100%。研究结果表明，当琼脂糖浓度分别达到8%、10%、12%、16%时，利用快速膜乳化法制备出的微球粒径可达28-32μm，Span值<0.9，CV 值<18%。 快速膜乳化制备的8%浓度琼脂糖微球经交联再通过烯丙基缩水甘油醚活化并偶联磺酸基制备成阳离子交换介质。上述介质用于纯化抗生素（万古霉素和螺旋霉素），粗品经柱上层析分离后，收集洗脱液，用HPLC分析纯品含量。研究结果表明，万古霉素纯度由88.7%提高至95.1%，螺旋霉素纯度提高至99.9%，纯度有了极大地提高。 快速膜乳化具有简单、高效等优点，在制备均一小粒径、高琼脂糖含量的分离介质方面具有突出优势。同时该方法也适用于其他载药纳微球的制备，有很好的应用前景。
分类： 生物学 >> 生物工程 提交时间： 2017-09-20
摘要： 层析技术在生物分离纯化领域占有非常重要的地位。作为该技术主要组成部分，层析介质的结构与性能极大地影响最终分离纯化效果。其中，载量是决定介质分离纯化能力的重要性质，如何提高介质载量是生物分离工程领域一直关注的重点。本论文以高载量琼脂糖层析介质为目标，分别开展了琼脂糖疏水层析介质和金属螯合层析介质的tailor-made研究。对于琼脂糖疏水层析介质，引入不同长度间臂，实现疏水性质可控制备，并用于CHO细胞表达乙肝表面抗原纯化，该方法能显著提高介质对疫苗的结合量，疫苗活性回收率达90%以上，纯化倍数65.8，均优于传统疏水介质。对于琼脂糖金属螯合介质，通过采取接枝葡聚糖策略，同时调控接枝程度，实现葡聚糖接枝可控制备。这种接枝型金属螯合介质对组氨酸标记重组蛋白的载量较传统介质提升1.5倍以上，远优于传统介质。Tailor-made型高载量层析介质在重组蛋白大规模分离纯化领域前景广阔。
分类： 生物学 >> 生物工程 提交时间： 2017-09-20
摘要： 维生素K2是一种人体必需维生素，具有促进凝血酶原产生和骨钙素合成等作用，在损伤细胞修复方面也有明显效果。微生物发酵法制备维生素K2具有环境影响小、生物活性高、生产成本低等优点，是维生素K2规模化制备的发展趋势。利用超声波和表面活性剂提高微生物发酵过程中菌体细胞通透性是一种常见的细胞代谢人工调控方法。低功率超声波的空化作用可以在细胞表面瞬间造成微伤，使细胞膜局部破裂从而改变细胞膜的通透性，有利于胞内物质释放或胞外物质进入细胞内。表面活性剂有助于提高营养物质溶解性，降低培养基表面张力，减小菌体表面和培养基的界面阻力，从而促进营养物质和菌体代谢产物的跨膜传输。 本文对实验室保藏的一株产维生素K2黄杆菌（Flavobacterium.sp）Fla-M进行低功率超声波辐照和表面活性剂处理，考察二者在提高细胞渗漏发酵方面的协同作用。首先在500 mL摇瓶中对Fla-M进行表面活性剂（聚氧乙烯油醚POE）添加时间和添加浓度优化，发现在发酵起始阶段添加1%POE效果最佳，发酵结束时生物量为13.4 g/L，胞外维生素K2产量为36.3 mg/L，相比于未添加POE的对照组（生物量7.32 g/L，胞外维生素K2 0.85 mg/L）分别提高了83.5%和41倍，扫描电镜观察发现在添加POE发酵的菌体表面聚集了大量表面活性剂胶团，由于POE与细胞膜磷脂分子结构相似，二者可能相溶形成混合胶束改变了细胞膜结构，进而改善细胞膜的通透性。其次在500 mL摇瓶中对Fla-M进行了超声方式、超声时机、超声功率以及作用时间研究，发现在菌体生长稳定期（发酵第5 d）、120 W 20 KHz条件下，插入式超声98 S（每次3 S，间隔4 S）效果最佳，发酵结束时生物量为11.1 g/L，胞外维生素K2达到50.1 mg/L, 相比于未超声对照组（生物量7.32 g/L，胞外维生素K2 0.85 mg/L），分别提高了51.6%和58倍。透射电镜观察发现超声波处理后尽管细胞膜完整但磷脂双分子层界限模糊，且细胞膜表面有孔状破损结构，可见疑似内容物外渗现象。在上述最优条件下，在500 mL摇瓶中综合运用POE和超声的处理方法，生物量和胞外维生素K2产量在发酵6 d后达到最大值，分别为生物量11.5 g/L，胞外维生素K2 59.7 mg/L，较单独运用POE或超声的方法发酵周期缩短3 d、胞外维生素K2产量分别提高64.4%和19.1%。运用排斥性染料碘化丙啶(PI)对发酵后细胞进行流式细胞仪检测，设001号为阴性对照，即未加荧光载体的未处理菌体的荧光信号；002号为处理的菌体加荧光载体的荧光信号；003号为未处理菌体加荧光载体的荧光信号；004号为阳性对照，即死细胞加荧光载体的荧光信号，阴性对照的001号菌体自发荧光区域以外的面积M1占总面积的比例预设为0，结果显示004号的M1占总面积的比例17.21%>002号M1占总面积的比例8.89%>003号M1占总面积的比例1.21%，说明死菌体的细胞膜通透性>渗漏培养菌体的细胞膜通透性>无渗漏培养菌体的细胞膜通透性，验证了经超声和表面活性剂处理后，菌体细胞膜通透性大幅提高。本研究对发酵法制备维生素K2的产业化开发具有一定的借鉴意义。
分类： 生物学 >> 生物工程 提交时间： 2017-09-20
摘要： 甘草酸（Glycyrrhizin，GL）是甘草最主要的有效成分之一，具有抗肿瘤、抗病毒、抗过敏、抗炎、及促进肾上腺皮激素等功能，在食品添加剂和化妆品领域也有广泛的应用，是一种重要的精细化工产品1,2。其分子中含有两个葡萄糖醛酸基使得其极性较强，导致其难以有效透过细胞膜并进一步在细胞内发挥药理作用，故甘草酸并非是其发挥最佳药理作用的最佳分子形态3,4。甘草酸的衍生物如单葡萄糖醛酸基甘草次酸（Glycyrrhetinic acid monoglucuronide，GAMG）和甘草次酸（Glycyrrhetinic acid，GA）分别为甘草酸经水解外侧的一个、两个葡萄糖醛酸基团的β-1,2糖苷键得到的产物。其中GAMG比GA缺少一个葡萄糖醛酸基团，极性中等，使得其在体内的溶解能力以及跨膜转运的能力得到很大提高，因此GAMG比GL和GA具有更高效的吸收率和利用度5。 课题组前期筛选出一种新型、特异性转化甘草酸生产单葡萄糖醛酸基甘草次酸的嗜松篮状菌（Talaromycespinophilum）的β-葡萄糖醛酸苷酶（TpGUS）。基于TpGUS广泛的商用和医用价值，以及课题组前期的一系列研究工作，本课题将以有优异分泌性能的枯草芽孢杆菌为对象，通过建立启动子和信号肽文库，并通过酶的定向进化，实现对酶基因的随机诱变，以期提高和改善酶的性能性质，为其投入工业化生产提供理论依据。最后通过酶学性质的表征，优化酶分子的酶学反应活性。 通过一系列的基因分子操作，以期能大规模的生产TpGUS，避免TpGUS在发酵过程中存在的在酿酒酵母中产率低、发酵周期长和生产成本高的瓶颈问题，对其未来的工业化应用有很重要的意义。
分类： 生物学 >> 生物工程 提交时间： 2017-09-20
摘要： 从河南省南阳地区土壤中分离的10株野生酵母菌株中，筛选到一株能够同步利用葡萄糖和木糖发酵高产油脂的酵母菌株ZZ-46。摇瓶发酵120 h，在葡萄糖：木糖为2:1条件下，生物量、油脂产量、油脂含量、油脂系数和产油速率分别达到20.23g/L、9.89 g/L、48.91%、14.64g/100g和0.083 g•L-1•h-1；该菌株利用5种不同比例混合糖（葡萄糖和木糖）产油脂的脂肪酸组成均以C16和C18系脂肪酸为主，其中油酸含量最高，其次为亚油酸、棕榈酸和硬脂酸，四种脂肪酸含量占总脂肪酸含量的90%以上，与植物油脂脂肪酸组成相似，可以作为生物柴油油源。通过形态特征及26S rDNA D1/D2区域序列分析，初步鉴定菌株ZZ-46为Cutaneotrichosporon dermatis，与Trichosporon dermatis同物异名。
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