Porto 7抽象的生物聚合物具有巨大的适用性,除了与化石能源相比,还具有可生物降解的来源和相对较短的寿命。其中一些生物聚合物是多羟基烷酸酯(PHAS),这是一类具有形成塑料膜的聚合物,类似于石化塑料。几项研究表明,微藻/蓝细菌是光合微生物的类型,可用于以较低的成本获取PHA,因为它们对生长的营养需求最少,并且自然是光自养生的,这意味着它们使用光和CO 2作为主要能源。此外,微藻具有高生产率的潜力,对环境条件的变化具有耐受性,并且可以在不适合农业的地区种植。这些光合微生物产生的这些PHA塑料膜可以是构建具有抗菌特性的功能性膜的替代方法,该膜与精油(著名的活性包装,包装行业的未来)一起融合在一起。这项工作展示了这些生物聚合物在包装行业中的生产,提取,生物合成和应用观点,例如与精油合并的薄膜。关键词:微藻,蓝细菌,生物塑料,生物聚合物,多羟基烷烃,精油。
摘要:废水主要根据其生产来源分类为国内,工业和农业工业。Piggery废水(PWW)是一种牲畜废水,其特征是其高浓度的有机物和铵,以及其异味。传统上,PWW在开放的厌氧泻湖,厌氧消化器和活化的污泥系统中进行了处理,这些污泥系统分别表现出较高的温室气体排放,有限的养分清除和高能量消耗。光合微生物可以以低运营成本和碳,氮和磷的能力恢复,可以在工程光生反应器中支持可持续的废水处理。这些微生物能够通过光合作用过程吸收太阳照射,以获得能量,该能量用于其生长以及相关的碳和养分所吸收。紫色的亲子细菌(PPB)代表了自然界中用途最广泛的代谢的光合作用微生物,而微藻是近年来最研究的光合微生物。本综述描述了使用光合微生物(例如PPB和微藻)的水浸处理处理的基本原理,对称性和不对称性。还讨论了主要的光生物反应器配置以及PPB和微藻生物量量化策略的潜力。
引入的技术在追求碳中性社会中分开,捕获和重复使用CO 2的排放越来越重要。正在研究各种碳捕获的方法,其中一种使用了诸如光合作用反应之类的生物处理方法。这种方法涉及使用光合微生物吸收CO 2并合成有机物质和其他有用材料,现在的研究旨在提高效率并提高这些类型的过程的规模。Shimadzu TOC-L总有机碳分析仪提供了一种简单而快速的方法来测量TOC,以评估CO 2捕获中生长的微生物量。由于可以通过测量无机碳(IC)来量化溶解在培养基中的CO 2的量,因此IC也可以用于确定微生物吸收的CO 2的量。这些评估可用于帮助筛选和繁殖CO 2固定微生物,并优化培养和生长条件。本文描述了在包含紫色光合细菌的样品中测量TOC的示例,并评估了样品中的微生物量。
光合微生物是微观生命形式,例如藻类,蓝细菌和使用轻能量产生食物的硅藻。他们有可能通过为人类消费提供蛋白质和其他营养素的替代来源来彻底改变食品工业。在这篇博客文章中,我们将讨论光合微生物在食品应用中的越来越多的作用及其在创造可持续未来的重要性。光合微生物能够生产可用作食品成分的高质量蛋白质。这些蛋白质高度消化,并且含有对人营养很重要的必需氨基酸。此外,光合微生物可以产生omega-3脂肪酸,这可以帮助降低人类的胆固醇水平。光合微生物的使用也可以通过提供饮食蛋白的替代来源来减少我们对传统动物蛋白(例如牛肉和家禽)的依赖。此外,这些生物可以在不适合作物生产或畜牧业的土地上生长。这意味着他们可以提供其他营养来源,而无需其他资源或土地。此外,光合微生物所需的水比传统的农业实践所需的水更少,并且在大气中散发出更少的温室气体。
图 2 用于对光合微生物进行遗传工程改造的常见遗传转化技术示意图。 (A) 对于绿藻 (衣藻) 和真气藻 (微绿球藻):电穿孔和基因枪轰击可用于衣藻和微绿球藻的叶绿体靶向转化,而电穿孔或用玻璃珠涡旋可用于修饰衣藻的核基因组。细菌接合或农杆菌介导的转移也可用于将 DNA 引入这些细胞。 (B) 对于蓝藻:自然转化或接合可用于转移 DNA 以整合到染色体中或作为复制质粒。质粒也可以通过电穿孔转移。 (C) 对于硅藻:电穿孔和细菌接合是可用于将 DNA 引入硅藻的技术的例子。也可以使用农杆菌介导的转移或基因枪轰击
© 2023 Wiley‑VCH GmbH。保留所有权利。这是以下文章的同行评审版本:Liu, S., Yang, H., Ho, M. Y. & Xing, B. (2023)。材料修饰光合微生物的最新进展及其在生物医学应用中的方面。先进光学材料,2203038,最终版本已发布于 https://dx.doi.org/10.1002/adom.202203038。本文可用于非商业用途,符合 Wiley 自存档版本使用条款和条件。
摘要:光合作用是地球上最大的质量和能量转换过程,它是几乎所有生物学活动的物质基础。与理论值相比,光合作用期间将吸收的光能转化为能量物质的效率非常低。基于光合作用的重要性,本文总结了从各个角度提高光合作用效率的最新进展。The main way to improve photosynthetic efficiency is to optimize the light reactions, including increasing light absorption and conversion, accelerating the recovery of non-photochemical quenching, modifying enzymes in the Calvin cycle, introducing carbon concentration mechanisms into C 3 plants, rebuilding the photorespiration pathway, de novo synthesis, and changing stomatal conductance.这些事态发展表明,光合作用有明显的改善空间,为提高农作物产量和减轻气候条件变化提供了支持。
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图1强烈和弱耦合的LH2含有微腔的表征。(a)半透明的λ/2 fabry-pérot腔的结构,该腔由两个半透明的Au镜(22nm)组成,该镜子封闭了一个包含LH2的300 nm厚PVA层; (b)裸露的LH2膜在玻璃样品上的稳态吸收光谱,该玻璃样品具有良好的B800带和B850 LH2的B850带,高(中间,低)浓度LH2膜是使用相同的自旋涂层溶液制备的,与强(中间,虚弱)相同的LH2 CAVITY样品; (c)实验测量(散射标记)和拟合(实线)含有微腔样品的高浓度LH2的角度分散曲线; (d)含有微腔样品的高浓度LH2膜的稳态传播光谱,其中含有样品的低浓度LH2显示B850频带的分裂可忽略不计,证实了弱光 - 光接相互作用。
光合作用是由太阳的单个光子1-3引发的,作为弱光源,在叶绿素吸收带1中,每秒最多每秒几十个光子每秒传递几十个光子。在过去的40年中,在过去的40年中,许多实验和理论工作探索了在光合作用中吸收光合作用的事件,从而吸收了强烈的超短激光脉冲2-15。在这里,我们使用单个光子在环境条件下激发了紫色细菌的紫obacter sphaeroides的轻度收获2(LH2)复合物,分别包含9和18个细菌氯植物分子的B800和B850环。B800环的激发在大约0.7)ps中导致电子能量转移到B850环,然后在约100-FS的时间尺度上快速B850至B850 Energy Transfers在850–875时(参考)NM(参考)。16–19)。使用宣传的单光子源20,21以及一致计数,我们建立了B800激发和B850 Fuoresence发射的时间相关函数,并证明这两个事件都涉及单个光子。我们还表明,每个检测到的插入光子光子的概率分布支持这样一种观点,即吸收后单个光子可以驱动随后的能量传递和实现发射,因此,通过扩展,光合作用的主要电荷分离。一个分析随机模型和蒙特卡洛数值模型捕获了数据,进一步缔结了单个光子的吸收与自然光收获复合物中单个光子的发射相关。
