异源转氢酶NNT对酿酒酵母木糖代谢的影响

表达有毕赤酵母木糖还原酶(XR)和木糖醇脱氢酶(XDH)的重组酿酒酵母,能代谢木糖.但是XR和XDH分别偏好辅酶NADPH和NAD⁺,造成辅酶的不平衡和副产物的积累,所以重组酿酒酵母利用木糖产生乙醇的效率很低.转氢酶可以催化辅酶NADPH和NADH之间的相互转化,因此本实验将黑曲霉的转氢酶基因NNT转入到重组酿酒酵母中,通过实验确定了NNT基因的表达蛋白在酵母细胞内定位于线粒体中,NNT基因分别用pPGK1、pCCW12和pHXT7启动子进行表达,在微好氧的木糖发酵条件下,NNT基因的导入使酿酒酵母甘油产量下降,乙醇产率提高,在由pCCW12和pHXT7表达NNT基因的重组酿酒酵母中,木糖醇产率分别下降86.3%和49.3%,乙醇产率提高16.7%和12.7%,说明转氢酶NNT的存在改善了木糖代谢的辅酶不平衡,提高了乙醇的转化率.     

酿酒酵母乙醇耐受性的研究进展

酿酒酵母是重要的工业微生物之一,具有发酵速度快、乙醇产量高特性,主要应用于乙醇和酿酒行业。但在发酵过程中,随着乙醇积累会对酵母细胞产生毒害作用,从而抑制了菌体细胞生长和乙醇进一步形成。因此,对酿酒酵母乙醇耐受性机制研究具有重要的理论和实际意义,也为选育具有较强乙醇耐受性的酵母菌种提供了理论基础。本文综述了酿酒酵母乙醇耐受性研究进展,介绍了酿酒酵母乙醇发酵途径、乙醇耐受性机理,主要阐述了提高酵母乙醇耐受性方法。指出加强酵母乙醇耐受性机理研究,了解乙醇耐受性与其他胁迫耐受性联系,最终提高酵母菌乙醇转化效率是未来研究关键。     

酵母工程菌降解纤维素的研究进展

利用基因重组技术构建酵母工程菌降解纤维素生产乙醇是一条可行的途径,概述了两类不同酵母表达系统,综述了目前纤维素酶基因克隆及其在酵母中表达的研究现状,指明了酵母工程菌在降解纤维素中的应用前景.     

纤维素乙醇生产重组酿酒酵母菌株的构建与优化研究进展

寻找化石能源的替代品以及开发和利用生物能源已引起国内外研究者的广泛关注。提高酿酒酵母利用来源广泛、贮存丰富的农林废弃物等木质纤维素原料生产燃料乙醇的效率是生物能源的重要研究内容,但是,重组酿酒酵母木糖发酵性能低是限制纤维素乙醇经济性的关键问题。本文总结了酿酒酵母中木糖代谢途径的构建和优化以及木糖转运对木糖利用的影响,分析了重组酵母利用纤维素水解液进行乙醇发酵的研究现状,并对进一步提高重组酿酒酵母纤维素乙醇生产效率的研究趋势进行了展望。目前国内外已经构建了可有效利用木糖产乙醇的重组酵母,但对其木糖代谢机制的研究还尚未深入,限制了重组菌株的定向改造。此外,目前缺少在纤维素生物质水解液发酵实际应用过程中对重组菌株的评价。因此,加强重组酵母菌株对木糖利用相关代谢调控机理的分析,注重多种抑制物对菌株发酵性能的影响,结合真实底物纤维素乙醇发酵过程进行重组菌株的构建和优化,从而进一步提高纤维素乙醇生产的经济性,是未来菌株构建的重要研究方向。     

微生物转化甘油生产1,3-丙二醇的研究进展

甘油是油裂解和生物柴油生产过程中的主要副产物,生物柴油市场的蓬勃发展将会造成甘油价格的下降。这些甘油-水混合物不用再次处理就可以直接用于微生物发酵。在众多甘油的利用当中,附加值最高的应该是1,3-丙二醇(PDO),利用甘油在厌氧条件下发酵生产PDO与传统工艺相比产物浓度从70～80g/L提高到了100g/L,而且如果用固定化细胞发酵,产率可以从2g/(L·h)提高到30g/(L·h)。综述了微生物转化甘油为1,3-丙二醇的研究进展。     

通过抑制酿酒酵母乙醇发酵中的甘油产率提高乙醇产率

In ethanol fermentation of Saccharomyces cerevisiae （S. cerevisiae）, glycerol is one of the main by-products. The purpose of this investigation was to increase ethanol yield through minimizing glycerol yield by using mutants in which FPS1 encoding a channel protein that mediates glycerol export and GPD2 encoding one of glycerol-3-phosphate dehydrogenase were knocked-out using one-step gene replacement. GLT1 and GLN1 that encode glutamate synthase and glutamine synth.etase, respectively,were overexpressed using two-step gene replacment in fpsl△gpd2△ mutant.The fermentation properties of ZAL69（fpsl△：：LEU2 gpd2△：：URA3） and ZAL808 （fps1△：：LEU2 gpd2△：：URA3 PPGK1-GLT1 PPGK1-GLN1） under microaerobic conditions were investigated and compared with those of wild type（DC124）. Consumption of glucose, yield of ethanol, yield of glycerol, acetic acid, and pyruvic acid were monitored. Compared with wild type, the ethanol yield of ZAL69 and ZAL808 were improved by. 13.17% and 6.66 %, respectively, whereas glycerol yield decreased by 37.4 % and 41.7 %. Meanwhile, acetic acia yield and pyruvic acid yield aecreasea aramatlcally comparea to wild type. Our results indicate that FPS1 and GPD2 deletion of S. cerevisiae resulted in reduced glycerol yield and increased ethanol yield, but simultaneous overexpression of GLT1 and GLN1 infps1△gpd2△ mutant did not have a higher ethanol yield thanfps1△gpd2△ mutant.     

利用酒糟制取甘油的原理与工艺

介绍了利用酿造工业副产物酒糟制取甘油的原理和工艺过程，以及制取甘油项目的技术经济分析。     

耐高温产乙醇酿酒酵母菌S-13的特性研究

以耐高温产乙醇酿酒酵母菌S-13为出发菌株,在优化的培养条件下,通过连续传代转接实验对其性能进行研究。结果表明,菌株S-13种子液的最佳培养时间为12～14 h,最佳发酵时间为48 h;其遗传稳定性在20代之内相对较好,每相邻2代的乙醇浓度相对误差小于5％;对乙醇的耐受能力为14％(体积分数);热致死温度为66～67℃...     

工程化酿酒酵母合成植物三萜类化合物

三萜类化合物如甘草次酸、皂苷等是许多药物在细胞内发挥药理活性的主要存在形式,可作为药物的主要活性成分,有些还可作为甜味剂等。但是萜类化合物在天然植株中含量很低,不能很好地对其开发和利用。随着萜类物质代谢中关键酶的发现,整个萜类代谢途径变得清晰。近年来合成生物学快速发展,为利用微生物发酵生产三萜化合物奠定了基础。综述了酿酒酵母中三萜化合物的合成途径及在此途径中起重要作用的细胞色素单氧化酶的研究进展。     

酿酒酵母细胞表达异源萜类化合物的研究进展

萜类化合物具有可观的经济价值,但是目前的生产过程复杂、产量低。酿酒酵母甲羟戊酸途径为萜类化合物的合成提供直接前体,因此酿酒酵母细胞具有合成异源萜类化合物的天然优势。对酿酒酵母甲羟戊酸途径的清晰认识是对其进行有效利用的基础,本文从代谢途径、关键酶的特点和全局调控机制3个方面对该途径进行了介绍。从代谢途径的构建和优化、模块与底盘细胞的适配、模块构建及组装方式的角度概述了酿酒酵母细胞异源合成单萜、倍半烯萜、二萜、三萜类化合物的研究进展。指出实现酿酒酵母高效合成萜类化合物所需要解决的基础问题是对酿酒酵母甲羟戊酸途径进行更为全面了解和对萜类化合物的天然代谢途径进行明确解析;另外,合成生物学的进一步发展也将为此提供应用基础。     

甘油制备碳酸甘油酯催化剂的研究进展

碳酸甘油酯(Glycerol Carbonate,GC)是一种绿色有机化合物,广泛用于制备化学中间体、聚合物、表面活性剂等众多工业化学品,也被用作燃料添加剂、生物基溶剂等。甘油是生物柴油生产中的一种副产物,来源丰富、价格便宜,同时甘油的充分利用也有助于生物柴油行业的发展。近年来开发了基于甘油制备GC的新方法,主要包括CO₂和甘油的直接反应、尿素甘油解、甘油和碳酸酯的酯交换。本文综述了近年来特别是2018年以来,用甘油制备GC在催化剂方面的研究进展,期望为该领域新型催化剂的设计及制备工艺优化提供积极有益的借鉴。     

微生物丙三醇的生产及研究进展

丙三醇通常是由油脂皂化,水解和丙烯合成来进行生物的化工产品,由微生物生产是新的研究开发领域。生产丙三醇的微生物有醇酒酵母,细菌、耐渗透压酵母、单细胞藻类。微生物合成丙三醇在生物原料、生产机制、提取等方面各具特点。虽然目前微生物途径丙三醇产业化潜力仍面临较大竞争压力,但从近来对微生物丙三醇的研究进展看,可以预见随着对丙三醇消费的不断增加和产品成本的降低,因地制宜发展微生物生产丙三醇前景是好的。     

酵母细胞连续发酵过程振荡现象的研究进展

振荡现象在连续发酵过程中普遍存在,本文综述了酿酒酵母连续发酵中不同类型振荡现象的研究进展。一类以乙醇连续发酵过程中参数振荡为代表的特殊振荡现象,普遍存在于工业发酵过程,对发酵系统的稳定运行造成不利影响。本文论述了这类振荡现象产生的机理、调控策略的研究进展及其潜在的应用价值。     

高韧性混凝土复合材料研究与应用进展

聚乙烯醇(PVA)纤维具有良好的抗拉性能、化学稳定性能与热稳定性能。相对于普通混凝土,通过内掺PVA纤维制成的高韧性混凝土复合材料(ECC)的直接拉伸性能、抗压性能、抗拉性能和抗弯曲性能都得到明显改善,在工程应用中具有极好的社会效益与经济价值。总结了ECC研究与工程应用进展,为纤维在建筑用混凝土性能改性方面的研究提供一些参考。     

甘油选择性氧化的催化体系研究进展

甘油是生物柴油生产过程中的副产物,甘油选择性氧化制备高值含氧衍生物开辟了从生物质到有机酸的生产路径,有效缓解了甘油大量过剩的困境并创造了潜在利用价值。论述了甘油高值转化为甘油酸和二羟基丙酮的催化体系研究进展,重点研究了Au基、Pd基、Pt基贵金属催化剂的催化性能,旨在提高甘油酸和二羟基丙酮的选择性,并介绍了催化剂的反应机理、催化剂失活的可能性以及相应的改进措施。     

微生物转化粗甘油制备高附加值产品的研究进展

随着生物柴油产业的发展,其主要副产物粗甘油的产量也逐年增加.大量粗甘油的产生不仅给环境造成了污染,也使精制甘油的市场价格大幅度下降.甘油是一种稳定的多功能化合物,可用作精细化工合成的基本原料.利用微生物转化甘油生产各种生物基化学品,因其具有绿色环保、可持续发展等特点,越来越受到人们的重视.本文简单介绍了甘油经微生物发酵...     

甘油氢解制二元醇的研究进展

近年来,随着国内外生物柴油产业的快速发展,生成大量副产物甘油,合理利用过剩的甘油将有助于整个生物柴油产业的经济效益。本文针对以甘油为底物,催化氢解合成高附加值二元醇的研究进行了综述,介绍了甘油催化氢解成二元醇的反应机理和研究现状,并对发展前景作了展望。