丝氨醇的合成与应用研究进展

丝氨醇是一种重要的化学合成中间体,广泛应用于医药、化工等领域。当前丝氨醇的生产主要通过以2-硝基-1,3-丙二醇、二羟基丙酮肟等物质为基础的化学合成方法,但该方法存在高污染、高能耗、难以分离纯化等问题。与传统的化学法相比,通过氨基转移酶等物质介导的生物途径合成丝氨醇,因其绿色环保、低能耗的优势受到人们越来越多的关注。本文对丝氨醇及其衍生物的化学与生物合成方法进行了详细地阐述与分析,并介绍了这类物质在各领域的应用;同时,总结了生物法合成丝氨醇及其衍生物的优势,指出了其未来的发展方向。为进一步研究和开发丝氨醇及其衍生物的制备生产提供了科学性的指导。     

3-羟基丁酮的合成及应用进展

介绍了3-羟基丁酮合成的国内外研究现状,其中着重介绍了发酵法生产3-羟基丁酮的发酵菌株、代谢机理及高产策略;并在分析3-羟基丁酮作为食用香料市场前景的基础上,对发酵法生产3-羟基丁酮进行了成本核算,认为进一步扩大其生产规模,不仅可以满足人们对天然安全香料的需求,而且具有丰厚的利润空间.     

木糖酸的合成及应用研究进展

综述了木糖酸的化学合成和生物合成方法,重点对微生物发酵的菌种、代谢途径和国内外发酵水平进行了总结,并对木糖酸的应用前景进行了展望。未来的研究重点应集中在木糖酸生物合成的代谢机理、高产木糖酸的菌种选育以及木糖酸的应用开发等方面。     

金属离子对产油微生物油脂积累影响的研究进展

利用产油微生物合成含量丰富的油脂,对于解决石化能源日益紧缺问题,改善人类生活水平具有重要意义.金属离子能影响产油微生物生长形态、细胞内外渗透压和油脂合成关键酶活力等,对产油微生物油脂合成有重要的调控作用.本文首先介绍了产油微生物的产油机制,随后重点阐述了金属离子对产油微生物油脂积累的影响及其分子机理,最后对进一步探讨金属离子在产油微生物发酵过程中的作用研究提出一些建议.文章指出由于产油微生物油脂合成途径不尽相同,在工业上利用产油微生物生产油脂时,应从该微生物油脂合成的主要途径入手,找出该途径中的关键酶,随后充分考虑不同微生物对金属离子的耐受性、不同金属离子对微生物形态和胞内关键酶活力的影响,以及不同金属离子之间对同种关键酶的活性中心是否存在竞争或协同的关系等,从而制定可行的金属离子添加控制策略.     

利用Crypthecodinium cohnii高密度发酵生产DHA的流加策略研究

利用流加策略实现了隐甲藻(Crypthecodinium cohnii)生产DHA的高密度发酵。根据隐甲藻间歇式发酵的特性,探讨最佳补料时间及流加液中最佳碳氮比,结果表明,在葡萄糖浓度降至4g/L左右时流加碳氮比为30∶1的营养液对隐甲藻的生长和脂肪酸积累最有利。根据以上结果,初始葡萄糖浓度25g/L,采用5d连续发酵多次流加策略,细胞干重达6.37%,DHA产量为4.08g/L。     

裂殖壶菌发酵生产DHA研究进展

DHA是一种重要的多不饱和脂肪酸,裂殖壶菌(Schizochytrium)因富含DHA成为当前国内外研究热点.本文介绍了Schizochytrium及其合成DHA的代谢机理,并对国内外Schizochytrium发酵生产DHA的水平、发酵底物、发酵工艺进行综述.基于目前发酵状况,提出了DHA发酵过程中存在的问题,并指出选育高产稳定菌株、对合成DHA代谢途径及关键酶进行研究、改进合适的生物反应器并进一步应用数学工具优化发酵工艺是今后的研究重点.     

代谢工程改造酵母生产多不饱和脂肪酸的研究进展

多不饱和脂肪酸因其在食品和医药领域的广泛作用而得到人们极大的关注,当前利用微生物发酵生产多 不饱和脂肪酸具有诸多优点,由于酵母生产迅速且生物量较高,利用酵母生产多不饱和脂肪酸已成为人们关注 的热点。本文综述了代谢工程改造酵母生产多不饱和脂肪酸的研究进展,以常规酵母-酿酒酵母和非常规酵母- 解脂耶氏酵母为例,介绍了酵母菌中多不饱和脂肪酸的代谢途径、酵母产油脂的生化机制、代谢工程改造酵母 产多不饱和脂肪酸以及不饱和脂肪酸积累对酵母耐受性的影响。以后研究工作的重点是进一步加强对酵母生产 多不饱和脂肪酸的机理研究,并以此为来指导代谢工程改造酵母生产多不饱和脂肪酸。     

微生物发酵法产脱落酸的研究进展

脱落酸是一种以异戊二烯为基本单位的酸性倍半萜类物质,是一种重要的植物激素,在调节植物生长代谢、抵抗农业自然灾害、增加农作物产量等诸多方面发挥着重要的作用,具有非常广阔的应用前景。本文介绍了天然脱落酸的生物合成途径,并从发酵菌株、发酵底物、发酵工艺、分离提取等方面阐述了微生物发酵产脱落酸的研究进展。同时讨论了天然脱落酸发酵过程中存在的问题,如初始菌株产量低、发酵周期长、发酵工艺不稳定、产物提取效率低等,因此本文在此基础上指出,筛选优良性状的生产菌株、进一步研究脱落酸生物合成途径中关键酶的酶学性质以及进一步开发脱落酸的先进发酵与分离提取工艺是今后研究的重点方向。     

代谢工程改造解脂耶氏酵母生产脂肪酸及其衍生物

微生物来源的脂肪酸及其衍生物广泛应用于能源、材料和营养化学品等领域,可用于生产航空燃油、聚合物、增塑剂、润滑剂和食品添加剂等。解脂耶氏酵母是一种研究最为透彻的产油脂酵母,具有高产各种脂肪酸及其衍生物的潜力。本文综述了近年来解脂耶氏酵母遗传操作工具的发展,并介绍了通过代谢工程技术改造解脂耶氏酵母生产脂肪酸及其衍生物的进展,在此基础上,展望了通过构建解脂耶氏酵母细胞工厂合成特定脂肪酸及其衍生物的未来发展方向。     

1,3-丙二醇发酵过程中pH调控策略研究

研究发现克雷伯氏肺炎杆菌利用甘油发酵产1，3-丙二醇过程中，发酵液的pH呈下降趋势，不仅影响了细胞的生长而且限制了1，3-丙二醇产量的提高。通过添加甘油和氨水的混合物维持恒定的pH提高了1，3-丙二醇的产量和转化率，但进一步研究发现不同pH条件下，副产物的组成明显不同，当pH为7．1—8．0时主要副产物是乳酸，而当pH为5．0—6．0时主要副产物是2，3-丁二醇。因此针对菌体细胞代谢对外界pH的不同应激效应，在补料过程中采取了DH波动的调控策略，通过控制底物甘油和氨水的比例和流加速率使发酵液的pH在6．3—7．3之间周期性地波动，最终， 2种主要副产物的量显著降低，1，3-丙二醇最大质量浓度高达70g／L。