β-丙氨酸的生物代谢过程及生物法制备研究进展

β-丙氨酸是自然界中唯一一种天然存在的β型氨基酸，也是一种非蛋白氨基酸。β-丙氨酸在食品、医药、化工和饲料等领域具有重要用途，市场前景非常广阔。目前，β-丙氨酸的合成方法有化学法和生物法。相较于化学法复杂的生产流程，生物法具有产物专一、条件温和及工艺简单等优点，是公认的更环保、更有前景的β-丙氨酸生产方法。该文综述了β-丙氨酸的性质、应用、生物代谢路径及主要的生物合成法，重点讨论了生物法生产β-丙氨酸的现状及存在的问题。以期为β-丙氨酸的高效、绿色生产工艺开发及工业化应用提供参考。     

氨基酸型两性表面活性剂的合成进展

氨基酸型两性表面活性剂是一类以生物物质为基础的环保表面活性剂。主要综述了两种羧酸基氨基酸型两性表面活性剂（N-烷基-β-丙氨酸和N-酰基氨基酸）的合成方法和合成进展,简述了磺基、硫酸基、磷酸基及其它氨基酸型两性表面活性剂的合成路线。指出环境友好的酶法和化学一酶法合成氨基酸型两性表面活性剂具有广阔的应用前景。     

ISP和生物催化公司联合开发β-氨基酸

国际专用产品公司(ISP)已与生物催化公司进入战略联盟，生产一类新的医药建筑块β-氨基酸。两家公司将把他们各自在化学过程开发及制造和生物催化方面的经验结合起来，为医药研究和产品开发提供范围不同的β-氨基酸，并在他们从实验室规模的过程开发推到中试和大规模生产时，以关键中间体支持用户。     

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。     

β-氨基酸消旋体的合成与手性分离

光学纯β-氨基酸是合成拟多肽和β-内酰胺类抗生素等药物的重要中间体，其制备方法通常涉及多步反应，原料昂贵，操作复杂且产率较低。以醛、丙二酸和铵盐为原料，采用“一锅法”合成了5种β-氨基酸消旋体。应用手性配体交换色谱对所合成的氨基酸消旋体进行拆分，获得了光学纯β-氨基酸对映体。结果表明基于“一锅法”合成β-氨基酸消旋体和手性配体交换色谱分离对映体的制备方法具有操作简便，成本低廉，产率较高的特点，适合用于药物高通量筛选不同结构β-氨基酸对映体的快速制备。     

生物流化床用于废水处理的研究

生物流化床技术是普通活性污泥法和生物膜法相结合的废水生化处理技术,因其具有处理效率高、容积负荷大、传质速度快、应用范围广等优点而受到广大研究者的关注.介绍了现阶段几种主要的生物流化床--内循环生物流化床、外循环三相流化床及厌氧-好氧复合式生物流化床等,并总结了其在各种废水处理中的应用研究情况,指出了生物流化床技术目前主要存在的问题及今后的发展方向.     

生物催化生产手性环氧氯丙烷的研究进展

手性环氧氯丙烷(ECH)是一种高价值的手性合成子,在合成β-肾上腺素阻遏剂、维生素、费洛蒙等手性物质方面具有重要的作用。手性环氧氯丙烷的合成方法有化学法和生物法。化学法选择性差,重金属催化剂污染严重;生物法选择性较好,且环境友好。本文介绍了卤醇脱卤酶和环氧化物水解酶生产手性ECH的研究进展,并对其发展前景作了简要展望。     

β-胡萝卜素生产技术和市场分析

本文分析了β-胡萝卜素的国内外市场前景,以及3种生产工艺:化学合成、天然产物提取和生物法。其中重点介绍了生物法的生产工艺,投资额及消耗。生物法β-胡萝卜素具有良好的发展前景。     

发酵液中1,3-丙二醇分离技术研究进展

1,3-丙二醇是一种具有广泛用途的化工中间体,主要用于合成新型聚酯PTT。从发酵液中分离回收产物是生物法生产1,3-丙二醇的技术关键和难点之一,本文对1,3-丙二醇的分离方法及技术研究进展作了概述,较详细地比较了蒸发精馏、溶剂萃取、反应萃取、分子筛吸附、离子交换色谱分离等分离方法的特点和存在的问题。分析当前的研究现状,展望了生物法生产1,3-丙二醇的工业前景。     

生物法制备1,5-戊二胺的研究进展

生物法制备1,5-戊二胺是一种创新且具有潜在竞争力的生产方法,从生物法制备1,5-戊二胺研究现状、赖氨酸脱羧酶性质、1,5-戊二胺的生产菌种及代谢途径分析几方面进行了综述,并对其应用前景进行了展望.     

生物催化技术前景广阔

生物催化技术的发展比传统化学的发展更快、更广,在开发精细化学品方面的2个关键领域是开发和生产新药品以及合成低聚核苷酸。生物催化技术领域最近实现工业化生产的产品有:Dupont公司的聚酯产品(1,3-丙二醇原料)、Dow/Cargill的聚乳酸产品。大型的专业生产公司正扩大生物催化方面的投资以增强市场竞争力。Altus在公司内部扩大了公斤级化学品的生产能力;Avecia已有两套生物还原装置,以几吨级规模生产不对称还原酮,还开发了一个五段法生产[(6-羟甲基-2,2-二甲基-1,3-二(?)烷)-4-基]-醋酸特丁酯(BHA)的技术;2001年Degussa推出了用单取代外消旋已内酰胺生产L-氨基酸的新方法,开发了用酯酶、脂酶、脱氢酶合成手性醇类、胺类、酸类以及氨基酸和羟酸等技术;DSM公司的基因组和生物信息计划已经完成,下一步工作是推行技术配套,用动力学分辨法分辨外消旋混合物;Lonza公司利用生物催化技术生产食品和饲料用维生素和类维生物化合物。     

生物柴油副产物甘油产1,3-丙二醇

在生物柴油的生产过程中会产生10%的副产物甘油,随着对生物柴油的大量需求与规模化生产,导致副产物甘油的产量也大幅增加。为了降低生物柴油的生产成本,充分利用副产物甘油是一个非常有效的途径。目前,国内外以甘油为原料通过化学法生产1,3-丙二醇等技术路线已经比较成熟,但其传统化学法存在高温高压操作、释放有毒有害物质等系列问题,而生物催化法以其高产率及高回收率、绿色环保等优势,受到了越来越多的关注。本文主要介绍以甘油为原料,利用生物发酵途径生产1,3-丙二醇的生产技术。     

生物法聚谷氨酸工艺问世

据报道,南京工业大学成功开发出γ-聚谷氨酸制备及其应用技术。该项目采用了具有创新性的生物方法制备聚谷氨酸,其菌种与发酵工艺达到国际先进水平,技术优势显著,应用前景看好。自2 0世纪90年代以来,开发绿色化学产品已成为化学工业发展的趋势,而聚合氨基酸系列产品的开发也由此崭露头角。γ-聚谷氨酸是一种由微生物合成的聚氨基酸,具有优良的生物相容性和生物可降解性,在生物体内降解为谷氨酸而直接被吸收,可用作生物医用材料。另外,因聚谷氨酸吸水性强,易修饰,在自然界中可迅速降解,不会造成环境污染,可用于化妆品、食品和药物传输领域。…     

生物表面活性剂的合成(一)

生物表面活性剂具有优良的表面性能,抗菌、抗病毒、抗肿瘤等药理作用。其最重要的特点是无毒,可完全降解,不会造成环境污染。目前用于生物表面活性剂合成的方法主要有两种:微生物法和酶催化法。文章一一介绍了微生物法中的生长细胞法、代谢控制细胞生长法、休止细胞法、加入前体法和用酶催化合成单酰化甘油脂类、糖脂类、氨基酸类、磷脂类和烷基糖苷类生物表面活性剂的方法。     

C60/C70-β-丙氨酸衍生物抗氧化性的研究

在非均相碱性体系中,合成了水溶性富勒烯衍生物C60-β-丙氨酸/C70-β-丙氨酸。采用红外、核磁共振等手段对其进行结构表征。同时考察了它们对超氧阴离子自由基的清除能力及还原能力。结果表明:C60-β-丙氨酸衍生物对超氧阴离子自由基的清除能力及还原能力优于C70-β-丙氨酸衍生物,相关原因有待于进一步研究。     

生物基化学品2,3-丁二醇的研究进展

从2,3-丁二醇的发酵研究(菌株、非粮碳源、发酵工艺)和下游处理技术两方面对生物法生产2,3-丁二醇的研究进展进行了概述,并对不同的分离方法进行了比较,指出降低2,3-丁二醇的生产成本应从菌种选育、发酵工艺优化及高效廉价节能的分离工艺研究出发,并在此基础上进行系统优化、展开2,3-丁二醇的应用研究是今后生物法生产2,3-丁二醇研究应关注的问题.     

代谢工程调控策略在生物合成氨基酸及其衍生物中的应用

氨基酸的工业化生产已有上百年历史,多用于动物饲料和食品添加剂;很多种类的氨基酸如L-半胱氨酸、β-丙氨酸、S-腺苷甲硫氨酸、4-羟基异亮氨酸和高丝氨酸等也具有很高的应用价值。相较于化工合成或分离提取的方式,利用微生物细胞作为平台生产氨基酸及其衍生物具有绿色安全、可持续等独特的优势。本文综述了近年来微生物合成氨基酸及其衍生物的研究进展,分别介绍了碳源的高效利用、限速步骤的调节、碳通量的调节、转录和反馈抑制调节以及转运调节等代谢调控策略在提高微生物生产氨基酸及其衍生物效率的研究及应用,分析了不同调控策略的优势和缺点,总结了不同氨基酸及其衍生物的应用价值,最后展望了微生物作为细胞工厂生产各类氨基酸及其衍生物的广阔前景。     

我国生物柴油的研究现状分析

在总结生物柴油的原料、生产方法和研究动态的基础上,比较了几种常见植物油与矿物柴油的理化特性和各种生物柴油的生产方法的优缺点及生物柴油专利申请情况与柴油价格的关系,提出:(1)几种植物油的理化特性与柴油的相比存在一定差异,而植物油之间差异不大,它们用于生产生物柴油的研究方法可以相互借鉴;(2)生物柴油的研究形势与0#柴油的价格密切相关,就各种方法看,酯交换反应法是最受关注的方法;(3)生产生物柴油的方法各有优缺点,但酯交换反应法由于其适应性强、反应条件要求不高等,是目前最经济最有优势的方法,但此法仍需改进。     

β-胡萝卜素生产、提取及功能的研究进展

β-胡萝卜素的生产方式主要有化学合成法、植物提取法、微生物发酵法和基因工程法，根据β-胡萝卜素的不同来源，采取有机溶剂提取法、柱层析法、超临界CO₂萃取法、超声辅助提取法、微波提取法等方法对β-胡萝卜素进行提取，β-胡萝卜素是良好的维生素A源，具有抗氧化、抗肿瘤等生理功能，现就β-胡萝卜素的生产、提取和功能做一综述。     

生物法联合工艺治理VOCs的研究进展

考虑到挥发性有机物（VOCs）治理技术的复杂性以及实际工程应用中的经济效益,生物联合治理技术成为了一种研究趋势。本文阐述了目前主要的生物联合治理技术,包括紫外光降解技术-生物法、低温等离子体技术-生物法、化学-生物法、吸附-生物法、燃烧-生物法以及生物法组合工艺。总结了生物联合治理技术的研究进展与存在的问题。紫外光、低温等离子体技术以及化学法常作为预处理技术与生物进行联合应用,在提高整体降解效果的同时也会使生物反应器具有更好的运行性能。吸附法、燃烧法通常作为末端处理技术与生物法进行联合治理,以保障废气可以达标排放。生物组合技术也通过将不同生物治理技术相结合形成协同优势使其对于工业废气取得更优的降解效果。文中指出了生物联合技术在废气治理方面是一个有前景的选择,但生物联合治理技术的研究还不够深入,实际应用也不够成熟,因而需要进行进一步的探究。