离子束诱变与连续驯化选育耐毒性产丁醇菌株

利用离子束注入的方法对丁醇发酵菌株拜氏梭菌（Clostridium beijerinckii） NCIMB 8052进行诱变,筛选得到了突变株拜氏梭菌（Clostridium beijerinckii） CN18,相对于出发菌株,该突变株的丁醇产量从9.9 g/L增加至12.8 g/L,提高了29.3%;总溶剂产量从13.4 g/L增加至18.2 g/L,提高了35.8%。该突变菌株连续传代20次,溶剂产量稳定,菌株无明显退化。使用含木质素降解产物的培养基对该菌株进行连续培养驯化,最终获得一株耐木质素降解产物的高产突变株,命名为拜氏梭菌（Clostridium beijerinckii） CN88,其耐受木质素降解产物的质量浓度提高至1.0 g/L。在0.6 g/L、0.8 g/L、1.0 g/L的抑制物质量浓度下发酵,可分别产总溶剂15.2 g/L、14.4 g/L、12.7 g/L。     

利用糖蜜发酵生产丁醇菌株的分离筛选及鉴定

高效利用糖蜜产生丁醇的菌株是低成本生产丁醇的基础.本研究从自然环境(牛粪、沼气池、土壤)中筛选具有利用糖蜜产生丁醇能力强的菌株.采样通过玉米培养基富集初筛分离获得12株生产丁醇能力较强的菌株.用8度糖蜜发酵复筛,有2株茵株丁醇产量较高,分别为8.57 g/L和8.45 g/L,丁醇比高达75%.将菌株分别命名为gxzp-5和gxzp-9,经过16S rDNA基因序列同源性分析初步鉴定,2株菌株都为拜氏梭菌(Clostridium beijerinckii).     

紫外诱变和丁醇驯化复合选育高产丁醇菌株

本研究以Clostridium beijerinckii NCIMB 8052为出发菌株,利用紫外诱变和高丁醇环境驯化相结合的方法复合选育,最终获得一株耐丁醇的高产突变株,命名为Clostridium beijerinckii ZL01.与出发菌株8052相比,ZL01对丁醇初始浓度的耐受能力从10g/L提高到11g/L.5L发酵罐的分批发酵结果表明,丁醇的产量从10.34g/L增加为15.01g/L,提高45.16％;总溶剂从12.87g/L增加为19.55g/L,提高49.01％;发酵周期缩短4h,发酵强度从0.27g/(L·h)提高为0.44g/(L·h),遗传稳定性实验表明,该菌株连续传代20次,溶剂产量稳定,菌株无明显退化.     

响应而法优化Clostridium beijerinckii 木糖发酵产丁醇培养基的研究

采用响应面法对Clostridium beijerinckii利用木糖发酵生产丁醇的培养基进行了优化,建立了回归方程,得到了Cl.beijerinckii木糖发酵的优化培养基组成为:木糖26.6g/L,酵母浸粉1.38g/L,维生素液5.55mL/L,微量元素液9.67mL/L.在此优化条件下发酵,丁醇产量提高了18.4%,达到6.69g/L.     

拜氏梭菌Clostridium beijerinckii NCIMB 8052在木薯发酵中耐高浓度丁醇的菌株筛选

研究以木薯为发酵底物在不同丁醇浓度的定向驯化过程中各时期的丁醇产量变化;设计了逐步加大丁醇浓度;一次性将丁醇浓度加大至最高浓度20g／L的一次性驯化;及多次转接循环驯化3种驯化方法,考察驯化后的菌株对丁醇的耐受性,发酵产丁醇效果。及循环驯化次数与丁醇产量的关系。结果表明,在添加各个浓度的丁醇发酵后,各处理在180h后仍然有丁醇产生,且添加丁醇的浓度达20g／L时,在180h后产生的丁醇仍有3．5g/L。经逐步增大耐丁醇浓度驯化的菌株在发酵中具有较高的活性,不仅可以在高达20gm的丁醇中生长,并能抵制丁醇的抑制而产生新的丁醇,发酵180h后丁醇为7．3g/L。而将驯化浓度一次性添加到较高浓度驯化后的菌株出现性状衰减,导致菌株活性减弱,发酵产丁醇能力降低。表明用驯化的方法可提高菌株对丁醇的耐受性,经筛选后得到一株较高的耐丁醇菌株,在梭菌培养基中,最高的耐受丁醇浓度达到13g/L。     

丙酮丁醇梭菌发酵小麦麸皮生产丁醇

对丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutylicum)8016发酵小麦麸皮或麸皮混合其他非粮淀粉质原料生产丁醇进行了研究。实验结果表明,当初始糖浓度为55g/L时,以纯麸皮为底物,发酵终点总溶剂达到21.43g/L,丁醇13.08g/L,糖醇转化率39.57%;以麸皮混合红薯、木薯为底物,发酵终点总溶剂达到22.37g/L,丁醇13.24g/L,糖醇转化率为39.95%,均能达到传统玉米醪发酵丁醇水平。证明小麦麸皮作为一种粮食加工废弃物完全可以替代粮食用于丙酮丁醇发酵。     

渗透汽化原位分离耦合拜氏梭菌丁醇发酵的研究

以筛选得到的聚二甲基硅氧烷（polydimethylsiloxane,PDMS）-聚偏氟乙烯（polyvinylidene fluoride,PVDF）复合膜为分离用膜,开展了拜氏梭菌（Clostridium beijerinckii）ZL01丁醇发酵与渗透汽化原位分离耦合的研究,结果表明：分批发酵-渗透汽化原位分离耦合与分批发酵相比,初始葡萄糖质量浓度从50 g/L提高至90 g/L;在90 g/L的初始葡萄糖质量浓度下,发酵结束时发酵液和渗透液中的丁醇总产量从13.2 g/L提高到16.9 g/L,总溶剂（丙酮（acetone）、丁醇（butanol）、乙醇（ethanol）,简称ABE）产量从17.8 g/L提高到24.3 g/L,葡萄糖利用率从59.4%提高到95.7%。另外,分离过程中膜的总渗透通量平均为705 g/（m2·h）,丁醇分离因子平均为19.0;经渗透汽化分离,渗透液可直接进入下一步蒸馏阶段,其中丁醇和总溶剂ABE质量浓度分别为178 g/L和292 g/L,与分批发酵工艺中发酵液直接进入蒸馏塔相比,丁醇和总溶剂ABE质量浓度分别提高了10.9 倍和14.1 倍,可大大降低蒸馏能耗。     

少根紫萍(Landoltia punctata)高比例燃料丁醇发酵方法研究

以少根紫萍(Landoltia punctata)为原料,以丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutylicum) CICC 8012为菌种发酵生产燃料丁醇的研究.筛选出高淀粉含量的少根紫萍,HPLC分析其酸水解液表明,单糖组成有葡萄糖、木糖和半乳糖.糊化后的少根紫萍培养基可以直接发酵,47.50g/L的初总糖发酵可生成9.3 1g/L的丁醇、13.60g/L的丙酮丁醇乙醇,发酵得率为0.35,其中丁醇占总溶剂的比例为68.46％,比玉米发酵的高14.11％.少根紫萍培养基经降黏后发酵,丁醇和总溶剂分别提高到9.61g/L和14.80g/L,比没降黏的提高了3.22％和8.82％.HPLC分析表明发酵残糖含有以木糖和半乳糖为单糖组成的寡糖和少量的葡萄糖.该研究首次开发了一种新型非粮原料少根紫萍发酵生产燃料丁醇,工艺简单,并且还具有目标产物丁醇在总溶剂的比例高的优点.     

丙酮丁醇梭菌代谢工程菌的构建及其发酵性能

丙酮丁醇梭菌Clostridium acetobutylicum可以利用葡萄糖、木糖、阿拉伯糖、纤维二糖等多种底物,发酵糖获得丙酮、丁醇、乙醇等产物,是一种优良的木质纤维素同步糖化发酵菌种。为获得具有更优良发酵性能的木质纤维素发酵菌株,使用代谢工程技术对丙酮丁醇梭菌进行改造。将乙酰乙酰CoA硫解酶基因(thl)的启动子和末端两个同源片段以及醛/醇脱氢酶基因(adhE)的开放阅读框连接到pUC18上,构建成整合型质粒pTAEE,电转化丙酮丁醇梭菌后在红霉素抗性平板筛选转化子。通过PCR扩增及产物序列分析表明,质粒pTAEE中的adhE基因以单交换的方式整合到转化子基因组中,增强adhE的表达。重组菌T4的乙醇得率为2.3%,比野生菌提高了15%,乙醇浓度为0.39 g/L,与野生菌相当;丁醇得率为41.6%,比野生菌提高了69%,丁醇浓度为6.9g/L,比野生菌提高了41%,获得了发酵性能更高的丙酮丁醇梭菌代谢工程菌株。     

原料碳氮比对丁醇发酵两阶段发酵性能的影响

在丙酮丁醇发酵的产酸期和产溶剂期两阶段,向葡萄糖质量浓度固定的培养基中添加不同质量浓度酵母浸粉,比较了不同碳氮比培养下的丙丁梭菌在相应阶段产气、耗糖、产有机酸、发酵相转型和产溶剂等发酵性能的差异。结果表明,在产酸期,适中的碳氮比(46.7~93.4 mol/mol)能够保证菌体以正常速度生长,不至于过分刺激或是抑制有机酸的合成,使发酵顺利完成相转型,有利于缩短发酵周期;在产溶剂期,较高的碳氮比(93.4~186.7 mol/mol)可以有效抑制副产物溶剂丙酮和乙醇的积累,且保持丁醇产量达到12 g/L以上,从而获得较高的丁醇/总溶剂比例。继而再利用玉米粉、木薯粉和豆饼粉3种含碳氮比差异较大的生物质原料进行丙酮丁醇发酵,验证了上述关于原料碳氮比对丁醇发酵各阶段发酵性能影响效应的结论。     

Probiotics and prebiotics--perspectives and challenges

Owing to their health benefits, probiotics and prebiotics are nowadays widely used in yogurts and fermented milks, which are leader products of functional foods worldwide. The world market for functional foods has grown rapidly in the last three decades, with an estimated size in 2003 of ca US$ 33 billion, while the European market estimation exceeded US$ 2 billion in the same year. However, the production of probiotics and prebiotics at industrial scale faces several challenges, including the search for economical and abundant raw materials for prebiotic production, the low-cost production of probiotics and the improvement of probiotic viability after storage or during the manufacturing process of the functional food. In this review, functional foods based on probiotics and prebiotics are introduced as a key biotechnological field with tremendous potential for innovation. A concise state of the art addressing the fundamentals and challenges for the development of new probiotic- and prebiotic-based foods is presented, the niches for future research being clearly identified and discussed.     

壳聚糖及其衍生物作为果蔬保鲜剂和食品助剂的研究进展及应用

介绍了壳聚糖及其衍生物涂膜延缓果蔬衰老软化的可能机制,涂膜与果蔬贮藏期间品质、生理关系,常见的果蔬壳聚糖处理的最佳浓度和效果的研究进展,以及壳聚糖及其衍生物作为食品加工助剂的研究和应用.     

常用消毒灭菌法及其机理与应用

介绍了采用消毒灭菌方法,有加热消毒法,紫外线辐射法和化学药剂消毒法。常用化学药剂有醛类、含氯消毒剂、醇类消毒剂以及高锰酸钾、生石灰等,阐释了消毒与灭菌两个概念的区别。     

壳聚糖及其衍生物涂膜保鲜果蔬和食品的研究进展及应用

本文介绍了壳聚糖及其衍生物涂膜延缓果蔬衰老软化的可能机制,涂膜与果蔬贮藏期间品质、生理关系,常见果蔬壳聚糖处理的最佳浓度和效果的研究进展。最后对壳聚糖及其衍生物在食品的涂膜保鲜方面也做了综述。     

海洋动植物油脂的开发与利用

中国有广阔的海洋 ,丰富的海洋资源 ,海洋动植物油脂是 2 1世纪中国油脂工业的新油源。通过对海洋动植物油脂资源的调查 ,分析了海洋动植物油脂结构、成分、氧化与抗氧化及其营养价值 ,对海洋动植物油脂在基因改良、超细微保健以及海洋水产品综合利用方面进行了探讨 ,并对海洋动植物油脂开发技术进行了探讨     

毛霉型低盐速成豆豉工业化生产工艺与设备

本文介绍了毛霉型低盐速成豆豉的工业化生产工艺及生产线的关键设备。     

国家标准、行业标准的立项与制定的程序和要求

根据GB/T 20000.1-2002<标准化工作指南 第1部分:标准化和相关活动的通用词汇>中的定义,标准是"为了在一定范围内获得最佳秩序,经协商一致制定并由公认机构批准,共同使用的和重复使用的一种规范性文件".     

天然香精香料与生物技术

天然香精香料是高价值的精细化工产品和食品添加剂,但原料来源有限且提取成本高。利用生物技术生产这类产品具有广阔的前景。简述了发酵工程、酶工程、细胞工程和基因工程在香精香料中的应用,并探讨了生物技术在香精香料中的应用前景。     

原花色素及其开发应用

对原花色素的结构、化学特性、制备、分析方法、应用前景作一综述,并重点讨论其生理功能,为在功能性食品、药物、化妆品等领域的深入研究和开发提供参考。