离子对啤酒酵母代谢产酸的影响

在离子型培养基中分别添加6.804,13.610,27.216 g/L 的KH2PO4以及66.39,138.75, 277.4 mg /L 的CaCl2,对通风发酵过程中的不同K^＋、Ca^2＋浓度影响啤酒酵母代谢产6种有机酸含量的动态变化进行了跟踪检测.研究结果表明,K^＋、Ca^2＋可能通过作用于酵母细胞膜上的膜蛋白或调控生理代谢网络中代谢流相关的酶,从而使不同的K^＋、Ca^2＋浓度影响啤酒酵母响应产酸的峰值和峰值响应时间;在通风发酵过程中,啤酒酵母代谢产乳酸较多（多达8.3 mg/mL）,产琥珀酸较少（不超过250 μg/mL）;发酵终点时,随K^＋、Ca^2＋浓度增大,啤酒酵母代谢产酒石酸和琥珀酸等含量减少.     

甘蔗渣的酸催化常压甘油有机溶剂预处理及其酶解

预处理可以打破木质纤维素原料纤维素、半纤维素和木质素三大组分间的顽抗结构,从而提升纤维素基质可酶解性。本文针对目前常压甘油有机溶剂预处理花费时间过长的问题,尝试开展酸催化的常压甘油有机溶剂预处理研究以缩短预处理时间。实验通过单因素选择和响应面Box-Behnken设计优化,获得酸催化常压甘油有机溶剂预处理的最佳条件为：预处理温度245℃,预处理时间38min,硫酸添加质量0.1%。在此条件下获得基质48h酶解率的响应面预测值为94.0%,实际值为91.4%。结果表明响应面优化方案和回归模型适用于本实验,预处理显著提高了基质可酶解性。高浓度基质（15%～20%）酶解进一步证明了预处理后基质具有突出的可酶解性,20%浓度基质在酶载量5FPU/g干基质条件下批次酶解72h,酶解率达60%,葡萄糖浓度达83.4g/L。酸催化常压甘油有机溶剂酸预处理在明显缩短预处理时间的同时,能显著提高木质纤维素基质可酶解性,使后续工业化意义的浓醪酶解糖化成为可能。     

木质纤维素糖平台基质组成结构的分析表征技术研究进展

纤维质原料复杂的理化组成和多级结构的致密不均一性,以及不同种属原料经不同方法预处理后的基质差异性,导致了分析检测问题的复杂性。当前的一系列研究资料显示,借助现代分析表征技术全方位多尺度地解析天然植物细胞壁组成结构、预处理后组成结构变化和酶解时底物-酶构效关系等,已经成为普遍利用的技术手段。本文首先综述一些代表性仪器分析方法（扫描电镜、傅里叶红外、X射线衍射和核磁共振）用于表征木质纤维素原料预处理前后组成结构变化和比较不同方法预处理效果的研究状况,然后对新近出现的一些分析表征技术（原子力显微镜、原位原子显微镜、多尺度显谱和时实相关成像）和用于研究预处理及酶解时基质动态变化情况进行叙述,最后对预处理和酶解领域获得的进展进行了总结,并对未来木质纤维素原料预处理及其酶解研究趋势进行了一些展望。     

利用两级UASB消化处理实现木薯燃料乙醇的水循环型生产

Considering limited success in target-hitting discharge from alcohol industry, our attention was directed toward a recycling use of distillery spentwash (DS) in cassava bioethanol production by using a two-stage up-flow anaerobic sludge blanket bioremediation (TS-UASBB). With the TS-UASBB, , COD, N and P in the effluent from the DS degraded significantly and their concentrations were kept at 0.2 g•L1, 2.0 g•L1, 1.0 g•L1 and 15 mg•L1, respectively, in 13 batch processes for water-recycled ethanol fermentation. With the effluent used directly as dilution water, no heat-resistant bacteria were found alive. The thirteen-batch ethanol production individually achieved 10% after 48 h fermentation. The starch utilization ratio and total sugar consumption were 90% and 99.5%, respectively. The novel water-recycled bioethanol production process with ethanol fermentation and TS-UASBB has a considerable potential in other starchy and cellulosic ethanol production.     

国产垦啤-2号大麦制麦酶系的影响因素

以垦啤-2号大麦(适合东北气候、土质种植)为原料，将酶活分析方法与传统制麦方法相结合，按照最佳制麦工艺所得成品麦芽各项指标均介于一级品与优级品之间，其中，糖化力、糖化时间、a-氨基氮、可溶性氮均优于优级品．通过研究制麦过程中各种添加剂对绿麦芽酶活的影响表明，利用体积分数0．1％甲醛浸麦1h效果较好；同样条件下，较质量分数0．99／6NaOH浸麦，制麦酶系都有所提高．     

产3-羟脯氨酸重组菌的构建及发酵优化

顺式-3-羟基-L-脯氨酸(顺式-3-羟脯氨酸)可用于合成多种抗癌药物,具有重要的商业价值,目前大多通过添加IPTG来诱导表达脯氨酸-3-羟化酶,采用两步法生物合成顺式-3-羟脯氨酸。作者通过目的基因优化设计,引入强启动子色氨酸串联启动子(Ptrp2)来避免异源表达时的诱导剂使用,构建重组质粒p ES-Ptrp2-P3H,成功构建了重组大肠杆菌BL21(DE3)/p ET21a-Ptrp2-P3H,优化后的脯氨酸-3-羟化酶基因(P3H)改变了168个碱基,GC含量由原来的64.83%降低到49.31%。该菌在初步优化培养基(葡萄糖1 g/d L,甘油0.125 g/d L,胰蛋白胨1.6 g/d L,(NH_4)_2SO_40.5 g/d L,K_2HPO_40.1 g/d L,NaCl 0.2 g/d L,FeSO_41 mmol/L,MgSO_40.5 g/d L,CaCl_20.015 g/d L,脯氨酸10 g/L,pH 7.5)上能一步法原位合成顺式-3-羟脯氨酸,摇瓶发酵24 h,产量0.8 g/L,比优化前提高一倍以上,为进一步开展顺-3-羟脯氨酸产业化提供了依据。     

产丙谷二肽重组大肠杆菌的构建及发酵优化

SAET基因编码的α-氨基酸酯酰基转移酶能够以丙氨酸甲酯盐酸盐和谷氨酰胺为底物缩合生成L-丙氨酰-L-谷氨酰胺.为了使α-氨基酸酯酰基转移酶能够在大肠杆菌中过量表达,在保证氨基酸序列不变的前提下,优化密码子和m RNA二级结构,共改变了396个碱基,GC含量由原来的42.15%升高到48.22%;将优化后的基因分别与phoC启动子和色氨酸串联启动子相连并插入到不同质粒中,将重组质粒转入大肠杆菌,DH5α/p ET21a-phoC-SAET产量最高。通过对重组大肠杆菌生产L-丙氨酰-L-谷氨酰胺的条件研究发现,最佳培养基是:葡萄糖15 g/L,酵母提取物10 g/L,胰蛋白胨10 g/L,NH_4AC 5 g/L,KH_2PO_46.75 g/L,K_2HPO_42.25 g/L,MgSO_4·7H_2O0.5 g/L。最适转化条件是:将发酵液加入到含Ala-OMe·HCl 100 mmol/L,Gln 50 mmol/L的pH 9的溶液中,25℃反应1.5 h。优化后产量达到383 mg/L,是优化前的3.9倍。     

putA与vgb基因对反式-4-羟基-L-脯氨酸产量的影响

反式-4-羟基-L-脯氨酸是在自然界中分布最广泛的一种羟脯氨酸,在医药、化工、食品和美容业等领域有广泛应用。为了在生物转化法生产反式-4-羟基-L-脯氨酸的过程中减少菌体对底物脯氨酸的降解,利用Red/ET同源重组系统敲除putA基因,并比较野生型菌株与缺失型菌株在不同培养基中的反式-4-羟基-L-脯氨酸产量,再引入vgb基因,考察该基因对反式-4-羟基-L-脯氨酸产量的影响。结果表明:putA基因的缺失能阻止菌体降解脯氨酸;碳源充足的情况下,GC培养基更有利于反式-4-羟基-L-脯氨酸的生产;putA基因缺失型菌株能将被消耗的脯氨酸全部转化为反式-4-羟基-L-脯氨酸;vgb基因的存在能显著提高反式-4-羟基-L-脯氨酸的产量。     

sucA缺失型大肠杆菌菌株的构建与发酵条件优化

反式-4-羟脯氨酸在多领域具有重要应用价值。为了进一步提高反式-4-羟脯氨酸的产量,在已构建好的E. coli BL21(DE3)△putA的基础上,敲除基因sucA的同时插入密码子优化后的反式-4-羟化酶基因(hyp),并将构建好的质粒pUC19-ptrp2-hyp-vgb导入该基因敲除菌株中。之后在摇瓶水平上,单因素优化发酵条件与发酵培养基的组分,并通过正交实验进一步确定敲除菌株的培养条件。结果表明:与含有同样质粒的原菌和两种单敲除菌E. coli BL21(DE3)△sucA、E. coli BL21(DE3)△putA相比,E. coli BL21(DE3)△putA△sucA双敲除菌具有最高的全细胞酶活,大约是原菌的2.6倍;在摇瓶水平上,发酵条件优化后,以100 mmol/L的L-脯氨酸为底物进行发酵,12 h后可得到1.08 g/L的羟脯氨酸,是优化前的3.87倍。     

提高麦草可酶解性的常压甘油自催化预处理

针对小分子有机溶剂预处理时存在的缺陷,尝试高沸点甘油预处理木质纤维素以提高其可酶解性的研究。通过对预处理时一些关键参数进行初步优化,获得适宜预处理条件为:质量分数70%甘油溶液、液固比(麦草与甘油水溶液的质量比)20、蒸煮温度230℃和保温1 h;麦草纤维素保留率约92%,木质素脱除率达74%;常压甘油自催化预处理麦草在纤维素酶5FPU/g干底物时4,8 h纤维素酶解转化率为41.3%。结合电镜观察和红外光谱分析,初步认为常压甘油自催化预处理通过脱除木质纤维素原料中不利于纤维素酶解的组分及打破其致密不均一结构,从而提高了木质纤维素的可酶解性。