PDF《科研进展》

一、 申琛等人在微拟球藻中又发现了两个全新的DGAT2 蛋白元件,它们均在叶绿体上参与了TAG组装,却分 别对二十碳五烯酸(EPA)和亚油酸(LA)具有特 异的底物偏好性.继而通过在微拟球藻中调节上述 DGAT2的转录水平,实现了TAG分子上EPA和LA组成 的理性控制(图1).EPA和LA均属于 人体必需脂 肪酸 ,人体自身无法合成,必须从食物中获得. EPA对于治疗冠状动脉心脏病、高血压和炎症有效, 而LA则能降低血液胆固醇,预防动脉粥样硬化.因此,工业微藻TAG中EPA和LA组成可控性的证明, 为大规模、低成本合成自然界中稀少或不存在、却 具特殊药物功效或燃料特性的TAG分子奠定了基础. 同时,这种通过利用油脂组装元件之间不同的底物 选择性,来理性设计TAG分子结构的方法,为基于工 业微藻乃至动植物底盘来规模生产 精准燃料 和 精准营养 提供了崭新思路. 本项目由青岛能源所单细胞中心徐健研究员主 持,与中科院水生生物研究所胡强研究员、韩丹翔 研究员等合作完成,得到国家自然科学基金、山东 省自然科学基金和青能所 一三五 项目的支持. (文/图 辛一) 原文链接: https://www.cell.com/molecular-plant/fulltext/ S1674-2052(18)30374-5

5 多相反应工程研究组揭示出磁场流化床反应器 的流型转变规律 杨超研究员带领的多相反应工程研究组通过绘制操作相图清晰地揭示了混合物料磁场流化床在 先加磁场 、 后加磁场 两种操作模式下的流型转变规律. 磁场流化床反应器是将鼓泡流化床反应器和 电磁场相结合的产物,常用来处理气固非均相反 应,尤其是固体颗粒具有磁性的情况.如果物料 是由磁性和非磁性两种颗粒组成的,则被称为混 合物料磁场流化床.同传统鼓泡流化床一样,磁 场流化床也存在许多流型,每个流型都有自己独 特的流体动力学特性,适用于解决不同的问题. 为了充分利用这些流型的优势,必须掌握磁场流 化床存在的流型及其转变规律. 根据磁场和操作气速施加的顺序不同,磁场 流化床有 先加磁场 和 后加磁场 这两种操 作模式.为了揭示这两种操作模式下的流型及转 变规律,青岛能源所多相反应工程研究组开展了 详细的研究工作.通过绘制操作相图清晰地揭示 了混合物料磁场流化床在两种操作模式下的流型 转变规律,如图1a和1b所示.同时研究发现:在 两种操作模式下,磁场流化床的流型转变存在较 大差异;

在大多数操作区域内(图1c中I、III和图1 混合物料磁场流化床的流型转变规律

6 IV),磁场流化床反应器的状态仅取决于操作气 速和磁场强度的大小,与操作模式无关;

但在操 作区域II内,磁场流化床的流动状态不仅与操作气 速和磁场强度的大小相关,还与操作模式密切相 关,在 先加磁场 操作模式下,混合物料磁场 流化床会形成磁稳定流型(如图1d所示),而在 后加磁场 操作模式下,混合物料磁场流化床 中会发生两种颗粒完全分级(如图1e所示).进 一步的研究表明,存在上述差异是因为磁稳定状 态是一种亚稳定平衡状态,只能在 先加磁场 操作模式下存在,无法通过 后加磁场 得到. 处于磁稳定流型的磁场流化床兼具了鼓泡流化床 反应器(压降低)和固定床反应器(单程转化率 高)的优点,特别适用于处理各种气固接触传质 体系.本项研究明确了如何获取磁稳定流型及其 操作范围,对磁场流化床的稳定操作具有极为重 要的指导意义. 上述研究工作发表在化学工程领域重要国际 期刊Chemical Engineering Journal (2019, 360: 686- 700)上.该工作得到李洪钟院士的指导和国家自然 科学基金(21808232)的资助. (文/图 朱全红) 原文链接: https://doi.org/10.1016/j.cej.2018.12.053 生物基材料组群开发出微生物法制备功能化纳米细 菌纤维素的新方法 咸漠研究员带领的生物基材料组群研究人员独辟蹊径开发出一种新型的功能化纳米细菌纤维 素(BC)的制备方法――将6-羧基荧光素修饰的葡萄糖(6CF-Glc)作为底物,利用微生 物Komagataeibacter sucrofermentans原位发酵产生具有非自然特征荧光功能性的BC. 纳米细菌纤维素(BC)是由微生物发酵生成 的纤维素材料,具有独特的纳米多孔纤维结构, 具有高结晶度、高比表面积、高聚合度、优良渗 透性、高孔隙度、优良机械特性等众多优点.经 过功能化的细菌纤维素在化学传感、生物成像、 紫外屏蔽、油吸附、燃料电池、生物医用材料、 离子检测、防伪标识等众多领域具有良好的应用 前景.目前,BC主要通过物理涂覆或化学改性进 行功能化.物理涂覆条件温和,但是功能化修饰 分子易脱落.化学修饰改性的材料性能不佳,污 染严重,难规模化生产. 针对上述问题,青岛能源所生物基材料组群