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单体是合成聚合物所用的小分子基础原料,目前主要来源于化石燃料。利用微生物制备生物基单体具有生产条件温和、环境友好、可持续的优势,是实现高分子材料行业绿色制造的重要途径。借助代谢工程和合成生物学元件,目前已经实现了多种单体的微生物制造,然而与石油基生产工艺相比,这些单体微生物细胞工厂的生产性能普遍较低。围绕代谢工程改造微生物合成生物基单体过程中存在的瓶颈问题,本文基于具体案例分析,从廉价底物的高效利用、提高生物基单体合成效率、强化细胞环境耐受性三个方面,总结了改造微生物合成单体的最新研究进展。同时,讨论了单体微生物细胞工厂目前存在的挑战和未来发展方向。 相似文献
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一体化生物加工过程(consolidated bioprocessing,CBP)指通过对理想底盘微生物的开发和利用来实现一步转化木质纤维素为生物产品的生物加工程序。本文回顾了一体化生物加工过程的研究背景,简述了其开发理念和技术路线,全面综述了近年来该技术在转化木质纤维素生产二代生物乙醇研究中的不同策略及最新的研究进展。分析了CBP系统中自然菌株、重组菌株和共培养菌株在转化木质纤维素生产生物乙醇时的优点和瓶颈因素。研究了基因工程、代谢工程等工程手段和技术在克服此技术中的阻碍性因素及提升乙醇得率等方面的应用价值和潜力。最后,论述了组学及合成生物学等新兴生物技术对CBP生物乙醇的贡献和二代生物乙醇的商业化发展现状及CBP乙醇未来所面临的机遇与挑战。 相似文献
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<正>藻类生物燃料是21世纪最理想的石油替代品。所谓藻类生物燃料,就是利用某些藻类(主要是硅藻、蓝藻和一些海草)的代谢特征,以淡水、海水,甚至生活污水作为营养源,让藻类在太阳光和二氧化碳的环境中进 相似文献
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微藻能有效利用光能、CO2 和无机盐类合成蛋白质、脂肪、碳水化合物以及多种高附加值生物活性物质 ,可以培养微藻来生产健康食品、食品添加剂、动物饲料、生物肥料及其他天然产品。另外 ,近年来分子遗传学和基因工程研究证实 ,大肠杆菌的载体和启动因子往往可以适用于蓝藻 ,尤其是单细胞蓝藻的转基因 ,这使得蓝藻基因工程得到了较快的发展 ,利用藻类为宿主的基因产物的生产也日益受到关注 ,因此微藻的培养受到广泛重视。微藻的生长方式决定光照在反应器中的重要性。除了一些能完全自养的微藻培养可以在无光照条件下进行[1](此时反应器可以… 相似文献
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代谢工程是用现代基因工程技术对细胞性质进行改进.代谢工程包括3个重要步骤:细胞途径的修饰(合成),修饰后细胞表型的严格评价(表型表征),根据评价结果设计进一步的修饰(优化设计).其中“组学”技术(基因组学、转录物组学、蛋白质组学、代谢物组学、代谢通量组学等)在表型表征中起着极为重要的作用.此外,由于细胞的性质不仅与其基因组密切相关,而且也与细胞所处的微观及宏观环境条件(底物种类与浓度、pH、温度、溶氧、生物反应器的混合与传递特性等)密切相关,因此在菌种改进过程中就要密切结合这些实际的环境条件对所得的菌株用上述“组学”技术进行表型表征,从而使所开发的代谢工程菌株满足包括环境条件影响在内的整个生物加工过程优化的需要.本文结合国际上的发展及作者的研究实践,综述了近几年基于功能基因组学的代谢工程研究发展情况. 相似文献
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微生物方法选择性生产生物燃料的研究进展 总被引:1,自引:0,他引:1
目前,工程荫已经广泛应用于食品、药品及酒精燃料等产品的生产中。尽管如此,工程菌发酵技术的潜力仍然没有充分发掘。交通运输业对于耐用燃料的需求日益增强,迫切地需要开发生物燃料的生产技术。为此,科研人员经过几十年的努力,建起了微生物生理学和途径控制学数据库,使得微生物工程成为生物燃料生产的一项理想技术。虽然目前乙醇在生物燃料市场上占有统治地位,但是它在某些物理性质上存在缺陷,并不足一种理想的燃料。回顾了微生物工程的研究进展,综述了一些新型生物燃料的微生物工程生产。 相似文献
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阐述了航空喷气燃料具有的性能及与之相关的分析测试项目、航空生物燃料的特性和质量指标要求,介绍了航空生物燃料的质量规格、掺调化石航空喷气燃料的选择与调合要求以及美国ASTM D7566“含合成烃类航空涡轮燃料的规格标准”制定与修订的历程。提出应该在国家部门统一协调组织下,整合包括中国石油天然气集团公司在内的相关部门、研究机构、企业等国内优势资源,对航空生物燃料标准开展深入系统的基础和应用研究工作,结合国际通行标准和我国应用实际,制定形成我国的航空生物燃料国家标准,这将极大地支持和推动刚刚起步的我国航空生物燃料产业化发展。 相似文献
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尤新 《精细与专用化学品》2007,15(5):25-28
石油烃类原料是不可再生资源,因而用来源广阔的碳水化合物原料代替石油原料,生产合成化学品、可降解材料、生物能源等,成为国内外生物产业界研发的热门课题。最近由于技术的进展,生物合成的基础原料和技术路线出现了一些新的动向,如合成生物降解材料、1,3-丙二醇、乙二醇、生物燃料等。 相似文献
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合成气是来源于石化、煤化工以及生物质加工行业的一类重要原料气体。现有的化学催化路线可将合成气转化为氨、烯烃、甲醇等大宗化工产品,但尚无法实现选择性地合成具有较高附加值的长碳链化合物,而发展合成气的生物转化路线是克服上述难题、拓展产业链的有效策略。本文综述了随着分子遗传操作工具以及合成生物学的快速发展,合成气生物利用相关的菌株代谢工程设计、改造以及发酵工艺优化等方面的研究进展和产业化进程,并指出目前该技术路线在固碳效率、产物合成种类及产量方面还存在不足,亟待优化以满足大规模工业化推广应用的要求。本文还对合成气生物利用与转化的研究现状进行了梳理和总结,并探讨了未来的发展方向,以期为建立具有经济竞争力的合成气生物利用技术和工艺提供参考。 相似文献
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分析了以植物为基础的生物燃料的来源,指出了藻类是生物燃料的最有效来源;重点介绍了藻类生物燃料的巨大潜力,如用于生产生物乙醇、生物柴油、生物制氢争沼气等;并讨论了藻类生物燃料的经济可行性和未来的应用前景. 相似文献