裂殖壶菌高密度发酵生产DHA

本实验从海水中筛选分离了一株裂殖壶菌,通过摇瓶实验对其发酵产二十二碳六烯酸的培养基、发酵参数进行了优化,在此基础上对裂殖壶菌进行了50 L发酵罐流加补料发酵,并成功放大培养到500 L发酵罐。在500 L发酵罐经过96 h的培养,生物量、油脂含量和二十二碳六烯酸含量分别达到110.7、43.5、22.1 g/L,初步达到了工业化生产的水平。     

微生物发酵法生产DHA的菌种系统优化

本研究采用单因素实验等方法对裂殖壶菌生产二十二碳六烯酸(DHA)的培养基进行了配比选择与优化,提高初始培养基中的葡萄糖浓度(6.0%)有利于菌体生长与产品的合成;以及适合的pH(4.0~6.0)有利于菌体的生长与产品的积累。通过添加缓冲剂Ca CO3控制发酵过程中的pH在6.0,用廉价易得的玉米浆干粉与硫酸铵可以替代昂贵的酵母膏,可以大幅度的降低DHA的生产制造成本(降低8.7%)。使用裂殖壶菌生产DHA的发酵工艺中,控制适当的供氧有利于菌体繁殖以及产品的合成。     

油水乳状液破乳技术研究进展

重点介绍了近年来乳状液破乳技术在破乳方法、破乳效果影响因素、破乳剂的开发等方面的研究进展,并分析总结了破乳技术研究存在的不足,提出了破乳技术研究的努力方向。     

寇氏隐甲藻生产DHA的研究进展

介绍了当前国内外二十二碳六烯酸(DHA)的生产和研究现状,寇氏隐甲藻是有较高DHA生产能力的优势菌株。由于当前我国DHA产能较低,需依赖进口满足需求,因此通过对优势生产菌株进行分析和改造来进一步提高DHA的产量迫在眉睫。同时详细介绍了高产菌株隐甲藻的胞内生产机理,以及通过各种理性优化和分子改造手段提高隐甲藻产DHA能力的研究。最后,针对利用隐甲藻生产DHA领域目前尚存在的问题进行总结并对应提出建议,为DHA生产相关研究进行了展望。     

原油破乳技术处理研究

目前国内外油田原油储量逐年下降,地层压力越来越低,需要注水补充地层压力,导致采出液中携带的地层水比例越来越高,而含水率是影响原油乳化程度的重要因素,以及聚合物采油带来的各种聚合物、表面活性剂等化学物质的增加,导致乳化程度不断加重,油水界面不清晰,稳定性不断增强.本文综述了近年来原油破乳的影响因素、破乳机理及工艺.目前常...     

破乳剂应用与联合站集输工艺运行影响因素分析

在原油处理相关工艺中,采用破乳剂进行原油处理,作用原理是原油和破乳剂相互发生了一定的化学反应,使水油界面具有的稳定性遭到破坏,从而达到水油物质达到状态上的分离。然后再利用水物质和油物质之间不同密度值以及重力效果,使其在沉降罐设备中完成沉降处理,最终达到水和原油彻底分离的目标。本文主要探讨破乳剂的应用,并联合站集输工艺运行的相关影响因素进行分析。     

固态发酵生产蛋白饲料的研究进展

介绍了国内外固态发酵技术制备蛋白饲料的研究进展,主要从固态发酵的优缺点和影响发酵工艺的主要因素包括固态发酵基质的类别、菌种的选择及固态发酵过程中工艺参数的影响进行阐述,并对固态发酵过程中存在的问题与关键技术进行了展望,以期为农林废弃物深加工提供参考。     

烯酰还原酶基因的替换对裂殖壶菌合成二十碳五烯酸的影响

二十碳五烯酸（eicosapentaenoic acid,EPA）因具有调节血脂、降低纤维蛋白、预防心血管疾病以及抗炎抗过敏的生理功能,被广泛应用于食品、医疗、化妆品以及饲料添加等领域。目前,EPA的需求日益增加,但是富含多不饱和脂肪酸（polyunsaturated fatty acids,PUFAs）的鱼油等自然资源逐渐匮乏,利用改造的微生物菌种发酵生产EPA的方式成为主要趋势。本研究利用同源重组技术将Shewanella sp. SCRC2738的烯酰还原酶基因（enoyl-reductase,sh-ER）分别敲入Schizochytrium limacinum SR21的ORFB-ER和ORFC-ER基因中,调控多不饱和脂肪酸合成的偏好性以提高EPA的产量。研究表明,sh-ER替换ORFB-ER基因的重组菌株（B-sh-ER）中EPA含量提高了85.7%,聚酮合酶（polyketide synthases,PKS）途径相关基因转录水平明显上调。而sh-ER替换ORFC-ER基因的重组菌株（C-sh-ER）中PUFAs合成基本不变。在5 L发酵罐中放大培养后,B-sh-ER重组菌株总油脂提高28.7%,达到73.2 g/L;EPA产量提高71.6%,达到732.4 mg/L。本研究为促进裂殖壶菌PUFAs高产提供了新的策略,同时也为调控裂殖壶菌合成EPA提供了新的视角。     

木质纤维素生产燃料乙醇的糖化发酵工艺研究进展

目前用于生产木质纤维素燃料乙醇的工艺主要有4种:分步糖化和发酵(SHF)、同时糖化和发酵(SSF)、同时糖化和共发酵(SSCF)以及联合生物加工(CBP).本文综述了以上4种工艺的优缺点及其研究现状,着重介绍了具有应用前景的SSCF和CBP,指出它们的研究重点都在于通过基因工程构建适合的高产菌株.同时,提出了木质纤维降...     

代谢分析用于丙酮酸发酵的研究进展

丙酮酸是重要的有机合成中间体,广泛应用于医药、化妆品、化学生产等工业中。但目前以发酵法生产丙酮酸的产量不高。近年来,有很多研究者通过代谢控制手段来提高乳酸、缬氨酸、丙酮酸等有机酸的产量。综述了代谢分析在丙酮酸发酵工艺优化中的研究应用进展。     

发酵法生产利普司他汀的研究进展

利普司他汀（lipstatin）是一种β-内酯分子,能选择性抑制胰脂肪酶的活性,从而减少小肠脂肪的吸收。分析表明,一个利普司他汀分子与一个脂肪酶分子结合,通过活性部位丝氨酸残基的酰化来抑制胰脂肪酶的催化活性。利普司他汀由毒三链霉菌（Streptomyces toxytricini,简称S. toxytricini）生产的一种天然产物。本文综述了利普司他汀的结构特点,分析了利普司他汀市场应用现状,着重论述了发酵法生产利普司他汀的研究进展;提出生物合成利普司他汀的机制尚不清楚,但酰基辅酶A羧化酶（ACCase）复合物在利普司他汀生物合成中起着关键作用。最后,指出当前存在的问题并对代谢工程在利普司他汀产生菌发酵中的应用进行概述,对今后的研究趋势进行了展望。     

合成气乙醇发酵技术研究进展

采用合成气发酵生产燃料乙醇具有反应条件温和、产物耐受性好、原料来源丰富等优点,是燃料乙醇生产的一种新型工艺。文章综述了国内外合成气厌氧发酵的微生物种类,常见合成气乙醇发酵微生物的生长、代谢特点以及底物利用范围;分析了合成气乙醇发酵的Wood-Ljungdahl代谢途径,以及Wood-Ljungdahl代谢途径中涉及的关键酶类甲酸脱氢酶和CO脱氢酶/乙酰辅酶A合成酶;探讨了过程工艺参数如培养介质、还原剂、pH、气体组成、终产物、培养基和培养方法对合成气发酵的影响;比较了不同反应器在体积传质系数等方面的差异,并重点分析了搅拌罐式反应器和柱式反应器等的反应特点。 同时,对合成气发酵的未来发展方向进行了展望。     

代谢工程在生物丁醇生产中的应用及研究进展

传统的丁醇发酵由于其产量和产率都较低,制约了生物丁醇的发展。代谢工程以系统生物学为基础,为生物丁醇生产菌种的改造提供了合理的依据。介绍了丁醇发酵的菌种与丁醇的生物合成途径,综述了代谢工程方法在生物丁醇生产中的应用及其最新研究进展,并对其应用前景进行了展望。     

生物法制造丁二酸研究进展

丁二酸因其C₄分子结构在化工领域的潜在价值,被认为是一种具有广阔应用前景的生物基平台化合物。结合生物基丁二酸的产业现状,综合分析了丁二酸生产菌种及菌株改造、生物过程优化和丁二酸分离纯化这三个方面的研究现状。重点介绍以大肠杆菌、产琥珀酸放线杆菌、解脂耶氏酵母为代表的主要生产菌株及其改造策略;低值生物质利用及控制发酵过程中CO₂供给和pH调节等生物过程优化策略;包括钙盐法、电渗析法、直接分离法等方法在内的丁二酸分离工艺。同时指出未来的研究重点将综合考虑经济性与能耗问题,将菌株与发酵和分离全过程整合,提高丁二酸产量,降低发酵及分离成本,进一步拓展生物基丁二酸市场应用领域。     

生物法生产3-羟基丙酸研究进展

3-羟基丙酸（3-hydroxypropionic acid,3-HP）是一种具有末端羟基与羧基双活性基团、应用广泛的有机酸,生物法合成3-HP具有高效、绿色、可持续发展等优势。本文分析了生物法生产3-HP的主要合成途径、主要生产菌种及菌株改造、发酵工艺优化3个方面的研究进展。重点介绍了以甘油合成途径、丙二酰辅酶A合成途径、β-丙氨酸合成途径为代表的主要合成途径及相应途径的关键酶;以克雷伯氏肺炎球菌、酵母菌及大肠杆菌为代表的主要生产菌株及其改造策略;包括分批发酵、两阶段发酵及固定化细胞催化等在内的发酵工艺优化策略3个方面的研究内容。最后指出了进一步筛选改造甘油脱水酶等途径的关键酶;基于先进基因组编辑技术开发的非致病性、3-HP高耐受型菌株,挖掘新的3-HP合成途径;开发更加经济、高效、环保的发酵工艺路线,将是今后生物法生产3-HP的研究重点。     

微生物发酵法生产2,3-丁二醇的研究进展

从发酵菌株、发酵底物、发酵工艺以及分离提取方法等方面概述了微生物发酵法生产2,3-丁二醇的研究进展,并讨论了2,3-丁二醇发酵过程中存在的问题,同时指出,选育理想菌株并进一步对2,3-丁二醇的生化代谢途径中不同酶的动力学行为展开针对性的研究、应用数学工具优化发酵工艺并在此基础上对2,3-丁二醇的系列衍生物进行开发应用是今后研究的重点。     

产油微生物利用废弃物积累油脂的研究进展

微生物油脂是一种应用前景广阔的新型油脂资源, 具有制备功能性油脂和生物柴油的优点, 因此越来越受到人们的重视。但微生物油脂生产时所用原料成本高, 导致微生物油脂的产业化发展受到制约。因此寻找廉价易得的发酵基质将促进微生物油脂生产的工业化进程, 同时解决了日益严峻的能源与环境安全问题。本文简述了各种工业废水、剩余活性污泥及餐厨废弃物等废弃物的特点, 总结了产油微生物利用该类废弃物生产油脂的研究现状及可能存在的发酵工艺及经济成本问题, 指出了未来的发展方向是开发附加值产品及廉价高效的絮凝剂以降低油脂成本、探究利用微生物前期处理降解剩余污泥中的毒性物质、探讨酶与酸碱联合水解餐厨废弃物的工艺等。     

甲酸微生物转化研究进展

“碳达峰、碳中和”是我国提出的重要战略目标。到2060年,在保持我国经济中高速增长的前提下,要实现生产、生活等各类活动排放的二氧化碳等温室气体,与生物固定转化及其他技术固存的二氧化碳量互相抵消,即“排放”与“吸收利用”达到平衡,挑战巨大。如何开展二氧化碳的高效减排、捕集和利用,促进双碳目标的实现,已经成为科研界和产业界共同关注的重大课题和迫切任务。目前已发现6条天然的固碳途径,但普遍存在固碳效率低、改造困难等问题。近年来,随着电化学技术的发展,二氧化碳化学转化为甲酸的技术已日渐成熟,以甲酸为底物的生物转化成为生物固碳领域的热点研究方向。本文系统总结近年来在甲酸生物转化途径改造和重构,与之匹配的还原力供给方式以及甲酸自养型菌株构建等方面的最新研究进展,并探讨甲酸生物转化中的主要问题和突破方向。     

Optimization of production of docosahexaenoic acid (DHA) byThraustochytrium aureum ATCC 34304

By varying culture carbon source, lipid content in mycelium ofThraustochytrium aureum ATCC 34304 varied widely in the range 1–25% of biomass weight. Docosahexaenoic acid (DHA) content of mycelium lipid was higher (65–76%) when biomass lipid content was very low (1–2%) and lower (40–50%) when biomass contained a high lipid content (14–18%). DHA yields from glucose, starch and maltose were 270, 325 and 334 mg/L, respectively. DHA yield and content of biomass was optimal at an initial culture pH of 6.0. During the culture cycle ofT. aureum, DHA content in lipids remained relatively constant with optimal DHA yield being observed after six days. Biomass, lipid content in biomass, DHA content in biomass and DHA yield were all optimal at a cultivation temperature of 28°C. However, the proportion of DHA in lipids declined with increase in temperature. Biomass, lipids in biomass and DHA yields were 13%, 42% and 47% higher, respectively, din light-exposed cultures as compared to dark cultures. A maximum yield of DHA of 511 mg/L was observed in light- exposed cultures containing 2.5% starch, where lipids accounted for over 20% of biomass dry weight. To whom correspondence should be addressed.