新型燃料生物丁醇研究进展

随着石油资源的日趋匮乏,丁醇作为一种燃料具有广阔的发展前景,它可以成为替代汽油的可再生能源。利用生物质发酵生产丁醇是解决能源短缺问题的一个有效途径,但是传统的丙酮-丁醇-乙醇（ABE）发酵法生产丁醇面临菌株对氧的耐受性低、原料成本高、丁醇的转化率和浓度低等问题。基于上述问题,该文从丁醇生产菌对氧的耐受性、发酵原料的选择、丁醇生产菌对溶剂的耐受性差导致的丁醇转化率和浓度低以及丁醇的原位提取等方面综述了生物丁醇生产的研究现状,讨论了ABE发酵存在的问题并提出改进策略,以期为丁醇生产菌株的定向改造及发酵过程控制优化提供借鉴。     

蓖麻醇酸酯生物合成代谢途径及关键酶研究进展

蓖麻(Ricinus communis L.)是起源于非洲的热带多年生灌木,属大戟科的一种油料植物,在世界上热带及亚热带区域种植。现在蓖麻基因组草图绘制完成,在大戟科成员中尚属首例。随着近年来分子生物学和基因工程技术的发展,蓖麻醇酸酯合成代谢途径基本确定,研究主要对蓖麻醇酸酯生物合成代谢途径及关键酶———脂酰-ACP硫酯酶、油酰-12羟化酶、二酰甘油酰基转移酶、磷脂︰二酰甘油酰基转移酶、磷脂酰胆碱二酰甘油胆碱磷酸转移酶等几个关键酶进行综述,对蓖麻醇酸酯代谢遗传工程应用研究有较大的意义。     

生物发酵法生产丁醇的优化策略

生物丁醇可以替代部分的化石燃料,生物发酵法生产丁醇存在着产物浓度低,副产物多,原料利用能力差等问题,尤其是利用非粮原料发酵生产丁醇。该文主要从当前的菌种改良、培养基配比优化与培养工艺优化这三方面进行归纳总结,旨在为改善发酵法生产丁醇与提高丁醇生产效益提供参考,推动丁醇生产工业的发展。     

玉米淀粉合成焦磷酸化酶研究进展

玉米是重要的食用、饲用和工业原料,淀粉是玉米种子的主要组成部分,其生物合成和积累主要由ADPG焦磷酸化酶(ADP-Glc pyrophosphorylase,AGPase)、淀粉合成酶(starch synthase,SS)、淀粉分支酶(starch branching enzyme,SBE)及去分支酶(de-branching enzyme,DBE)等一系列的酶催化形成。ADPG焦磷酸化酶作为淀粉合成代谢途径中关键限速酶,在玉米淀粉合成过程起到重要作用。通过对其深入研究,在揭示玉米淀粉生物合成的分子机理,实现玉米淀粉合成的人工调控等方面有重要意义。就玉米AGPase的理化性质,调控特性,表达规律及在育种中的应用进行综述,对研究中存在问题及未来AGPase的研究方向提出见解。     

酵母菌合成酯类化合物关键酶基因的研究进展

酯类化合物是发酵食品的重要香气成分之一,酵母发酵是酯类化合物产生的主要来源。在分析酵母菌酯类生物合成途径的基础上,对合成途径中的关键酶基因,包括脂肪酶/酯酶基因、醇酰基转移酶基因和醇脱氢酶基因及其酶作用进展作了综述。      

酵母菌合成酯类化合物关键酶基因的研究进展

酯类化合物是发酵食品的重要香气成分之一,酵母发酵是酯类化合物产生的主要来源。在分析酵母菌酯类生物合成途径的基础上,对合成途径中的关键酶基因,包括脂肪酶/酯酶基因、醇酰基转移酶基因和醇脱氢酶基因及其酶作用进展作了综述。     

发酵法产丁醇的研究进展

近年来,由于国际市场油价大幅上升和供应不稳定,并且环境污染问题日益突出,利用可再生原料发酵产丁醇受到广泛关注,丁醇作为一种清洁可持续的燃料用于能源工业具有诱人的潜力和前景。但目前丁醇生产成本较高,主要表现在原料成本高和产物浓度低两个方面。该文从非粮生物质原料的选择、选育或构建高产丁醇的菌株、发酵丁醇的分离及新工艺的选择等方面综述生物发酵生产丁醇的现状,旨在为降低丁醇生产成本提供参考,进而推动生物法丁醇产业的发展。     

生物合成茶氨酸的研究进展及构建基因工程菌合成茶氨酸的可行性探讨

综述了近年来应用微生物发酵法、茶树细胞培养法生物合成茶氨酸的研究进展 ,讨论了构建基因工程菌生物合成茶氨酸的可行性。     

固定化酶/细胞用于功能糖生物制造的研究进展

功能糖具有热量低、改善肠道菌群、防龋齿、降血糖等特殊功效,在我国消费量占比约24%。因此,发展功能糖绿色制造技术,对人民生命健康和国民经济发展有重要意义。为解决采用生物法合成功能糖过程中酶或细胞难以循环利用、稳定性差的问题,诸多固定化技术被开发应用于功能糖生物制造。该文系统介绍用于合成功能糖的固定化酶和固定化细胞技术,以期为绿色生物制造关键技术的研发和推广提供参考。     

植物黄酮醇生物合成关键基因研究进展

黄酮醇作为一类重要的类黄酮化合物,是广泛存在于植物体内与植物的营养及外观品质密切相关的一类重要的次生代谢产物。黄酮醇生物合成关键基因的表达模式及表达量是决定黄酮醇生物合成进程及含量的重要因素,因此了解植物黄酮醇类化合物生物合成关键基因的研究进展对于植物黄酮醇类化合物生物合成的有效调控具有重要意义。本文综述了植物黄酮醇生物合成途径上关键基因(PAL,C4H,4CL,CHS,FLS)的克隆、分布、特性及其对外源环境条件应答的最新研究进展,以期为植物黄酮醇的生物合成后续研究提供参考依据。     

Enzymes of UDP-GlcNAc biosynthesis in yeast

D-Glucosamine is an important building block of major structural components of the fungal cell wall, namely chitin, chitosan and mannoproteins. Other amino sugars, such as D-mannosamine and D-galactosamine, relatively abundant in higher eukaryotes, rarely occur in fungal cells and are actually absent from yeast and yeast-like fungi. The glucosamine-containing sugar nucleotide UDP-GlcNAc is synthesized in yeast cells in a four-step cytoplasmic pathway. This article provides a comprehensive overview of the present knowledge on the enzymes catalysing the particular steps of the pathway in Candida albicans and Saccharomyces cerevisiae, with a special emphasis put on mechanisms of the catalysed reactions, regulation of activity and perspectives for exploitation of enzymes participating in UDP-GlcNAc biosynthesis as potential targets for antifungal chemotherapy.     

食品中与生物胺形成相关的微生物菌群及其控制技术研究进展

生物胺是一类具有生物活性的低分子含氮有机化合物,食品中的生物胺主要经微生物分泌的外源酶催化而 形成。适量的生物胺可促进生长、增强代谢,过量则导致人体产生过敏等不良反应。本文综述了生物胺的特点与危 害、食品中生物胺的形成、各类食品中与生物胺形成相关的主要微生物菌群及生物胺控制的关键要素,为控制食品 中的生物胺含量、生产安全食品提供解决方案。     

春夏季茶树儿茶素生物合成基因表达差异

以福鼎大白茶、白毫早、碧香早、槠叶齐一芽二叶为材料,采用GB/T 8313—2018《茶叶中茶多酚和儿茶素类含量的检测方法》测定茶多酚含量,高效液相色谱测定儿茶素组分含量,采用实时聚合酶链式反应测定儿茶素生物合成基因相对表达量。结果表明：不同茶树品种表没食子儿茶素、表儿茶素没食子酸酯、表儿茶素的含量及茶多酚总量夏季均极显著高于春季（P＜0.01）。黄烷酮3-羟化酶基因、二氢黄酮醇4-还原酶基因的表达量有春季高于夏季的趋势;春季采摘的白毫早样品花青素合成酶基因、肉桂酸羟化酶基因、查耳酮合成酶基因、UDP-糖基转移酶基因、类黄酮3’,5’-羟化酶（flavonoid 3’,5’-hydroxylase,F3’5’H）基因相对表达量与其他样品均存在差异（|log2差异倍数|≥1）,由此可知基因的表达量不仅受季节调控,还受到品种的影响。F3’5’H基因相对表达量与表没食子儿茶素没食子酸酯（epigallocatechin gallate,EGCG）含量存在正相关,EGCG是黄烷酮B环3’,4’,5’位置羟基化物质,催化其羟基化的酶为类黄酮3’-羟化酶和F3’5’H,因此F3’5’H可能是EGCG合成的关键酶。     

微生物合成纳米硒的研究进展

硒是一种生物体必需的微量元素,纳米硒因具有低毒、高活性有望成为最佳的补硒形态。微生物转化合成纳米硒条件温和,纳米颗粒均匀,分散性好,结构稳定,在功能性产品开发方面应用潜力巨大。本文主要综述了纳米硒的特点、微生物转化合成纳米硒的优势、合成纳米硒的微生物种类以及纳米硒功能性产品开发方面的进展,并对微生物转化合成纳米硒的未来发展进行了展望。     

儿茶素及其衍生物合成研究进展

儿茶素具有抗肿瘤、抗氧化、抗病菌以及保护心脑器官等多种药理作用,这些药理活性主要由其多羟基结 构决定,然而,多羟基结构也使儿茶素在中性和碱性条件下结构不稳定。儿茶素被人体摄入后会很快在生物酶作用 下发生甲基化或糖苷化,研究发现,在儿茶素结构中引入其他基团可有效提高其稳定性和生物利用率,并特异性增 强儿茶素药理作用。其中,甲基儿茶素抗过敏和逆转肿瘤细胞耐药性表现突出,糖苷儿茶素水溶性显著提高并可有 效防止褐变,而酰化儿茶素由于脂溶性明显增强,其抗氧化和抗癌活性也随之明显增强。在不同位置进行取代达到 的效果也不相同,通过研究儿茶素及其不同衍生物的合成途径和药理作用,将有助于进一步研究发现儿茶素新的药 理功能并加快促进儿茶素药物的临床应用,本文详细介绍了儿茶素生物合成和化学合成途径,重点综述儿茶素不同 衍生物的合成途径并简单说明其药理作用。     

报告基因的应用研究进展

目前报告基因作为一种有效技术已在农学、生物医学、生命科学和环境科学等领域起着重要的作用。现以荧光素酶和绿色荧光蛋白为例,综述报告基因的新近应用研究进展。     

丝状真菌基因敲除技术研究进展

丝状真菌在自然界分布广泛，与人类的生产、生活密切相关。近年来，对于其基因功能的研究取得了较大的进展，一系列转化和基因操作技术已在不同的丝状真菌中得到运用。许多对于工业、农业和医药卫生具有重要意义的丝状真菌已经完成或正在进行全基因组序列测定。作者简述了丝状真菌基因敲除的历史，重点介绍了近年来基因敲除技术在丝状真菌研究中的进展，并对冀在丝状真菌基因功能研究、工业菌株改良等方面进行了展望。     

豆豉溶栓酶工程菌的发酵条件及重组溶栓酶的分离纯化

对豆豉溶栓酶工程菌株WB DFE5进行了摇瓶发酵条件的研究 ,确定了发酵的优化条件为 :可溶性淀粉 2 % ,酪蛋白 2 % ,大豆蛋白胨 0 5 % ,酵母粉 0 15 % ,K2 HPO40 2 5 % ,KH2 PO40 0 5 % ,CaCl2 0 0 2 % ,MgSO40 0 5 % ,pH7 0。通过硫酸铵分段盐析、离子交换和凝胶过滤 ,从 1L工程菌株WB DFE5的发酵液中分离纯化出 12 5mg重组豆豉溶栓酶 ,酶的比活为 5 918 7IU/mg。