天冠万吨纤维乙醇项目进入试运行

2008年5月8日，由河南天冠集团建设的1万t纤维乙醇一期产业化示范项目，进入试运行阶段。     

1, 3-丙二醇发酵过程中盐浓度的胁迫作用

通过对克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)甘油发酵生产1, 3-丙二醇(1, 3-PD)过程的研究发现, 盐浓度对 1, 3-PD发酵有胁迫作用。盐浓度较低时, 菌体生长和产物生成均维持较高速率; 盐浓度较高时会导致菌体生长减慢, 1, 3-PD最终浓度, 甘油到1, 3-丙二醇的转化率降低, 同时1, 3-丙二醇氧化还原酶受到抑制。在5 m3罐中控制合适的盐浓度可以提高1, 3-PD的发酵水平, 使1, 3-PD的最终浓度达到64 g/L, 转化率61%, 生产强度2.1 g/(L·h)。     

1, 3-丙二醇发酵过程中盐浓度的胁迫作用

通过对克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)甘油发酵生产1, 3-丙二醇(1, 3-PD)过程的研究发现, 盐浓度对 1, 3-PD发酵有胁迫作用。盐浓度较低时, 菌体生长和产物生成均维持较高速率; 盐浓度较高时会导致菌体生长减慢, 1, 3-PD最终浓度, 甘油到1, 3-丙二醇的转化率降低, 同时1, 3-丙二醇氧化还原酶受到抑制。在5 m3罐中控制合适的盐浓度可以提高1, 3-PD的发酵水平, 使1, 3-PD的最终浓度达到64 g/L, 转化率61%, 生产强度2.1 g/(L·h)。     

国产年产3000吨谷朊粉生产线研制成功

由南京野生植物综合利用研究院与河南天冠集团共同研究开发的年产 30 0 0吨活性小麦谷朊粉生产线于 2 0 0 2年 8月 3日在河南天冠集团通过河南省与中华全国供销合作总社联合组织的鉴定。活性小麦谷朊粉又称活性面筋粉 ,是将小麦粉中的蛋白质分离提取并烘干而成的一种粉末状产品     

产业动向

南京工业大学和天冠集团签约近日,南京工业大学与河南天冠企业集团有限公司年产万吨酵母项目合作签约仪式在河南省南阳市举行。该项目利用天冠集团自行筛选的酵母菌株,以废糖蜜为主要原料进行连续发酵培养,生产能力为年产400吨生化产品用酵母抽提物、3600吨饲料酵母及5000吨培养基用酵母等,市场前景十分广阔。     

聚羟基丁酸路径在克雷伯氏菌中的构建

以生物柴油的副产物甘油生产高附加值的1,3-丙二醇,现已成为提升生物柴油产业链经济性的重要途径,而中间代谢产物3-羟基丙醛积累造成细胞死亡,发酵异常终止是生物法生产1,3-丙二醇过程中的关键问题。不同于传统的降低3-羟基丙醛积累的思路,本文从增强克雷伯氏菌对3-羟基丙醛的抗逆性出发,改善克雷伯氏菌1,3-丙二醇的生产性能,首次将聚羟基丁酸路径引入克雷伯氏菌中,构建了新型基因工程菌,并对其1,3-丙二醇发酵性能及聚羟基丁酸代谢进行了初步的研究。经IPTG诱导,工程菌中检测到聚羟基丁酸,其含量随IPTG浓度增加而增大。优化的IPTG浓度为0.5 mmol/L。初始甘油50 g/L时,野生菌可正常发酵生产1,3-丙二醇,1,3-丙二醇浓度达到22.1 g/L,其质量得率为46.4%。当初始甘油达到70 g/L时,由于高浓度3-HPA积累,野生菌发酵终止,而工程菌可正常发酵生产1,3-丙二醇,PDO产量可达31.3 g/L,其质量得率为43.9%。同时检测到聚羟基丁酸积累。研究结果有助于加深对克雷伯氏菌1,3-丙二醇代谢机理的认识,为克雷伯氏菌的进一步优化提供了新的思路。     

中国生物柴油副产物有了新出路

上海华谊（集团）公司技术研究院成功打通了生物柴油副产物——甘油一步加氢生产1，2-丙二醇（PG）的全线工艺。产品纯度为99．5％，达到优级纯标准；全流程总收率达到81％，高于国外的73％。目前中试设计工作已完成，正在筹建500t／a的中试装置。该项目产业化后将有效解决生物柴油副产物的出路问题。     

最新专利文摘

CN101456791 利用生物基甘油生产1,2-丙二醇的方法 本发明公开了一种生物基甘油生产1,2-丙二醇的方法。该方法在固定床反应器中填装CuO—CeO2-SiO2催化剂,将甘油溶液与H2以上进料的方式流入反应器,控制反应温度170～200℃,反应压力1．0～5．0MPa,实现甘油加氢生产1,2-丙二醇。本发明所用的催化剂500h内可保持对目标产物的高选择性和甘油的高转化率。     

产1，3-丙二醇重组大肠杆菌JM109（pEtac—dhaB—tac—yqhD）的构建

在生物柴油的生产过程中,最高可得到约10％的副产物甘油,副产物甘油的去向将成为生物柴油大规模产业化发展所面临的严峻问题。以生物柴油副产物甘油为原料耦合生产1,3-丙二醇,不仅解决了生物柴油副产物甘油的出路问题,同时降低了1,3-丙二醇的生产成本。本研究在前期工作的基础上,分别获得了来源于肺炎克雷伯氏茵的甘油脱水酶编码基因dhaB和来源于大肠杆菌的1,3-PD氧化还原酶同工酶编码基因yqhD,利用表达载体pEtac串联构建了重组质粒pEtac—dhaB—tac—yqhD,将其转化大肠杆菌得到产1,3-丙二醇重组大肠杆菌JM109（pEtac—dhaB-tac—yqhD）,降低了代谢中间产物3-羟基丙醛的积累,提高了1,3-丙二醇的产量。     

1,3-丙二醇生产的研究进展

作为一种重要的化工材料,1,3-丙二醇凭借其自身的优点,在工业生产中具有很高的应用价值。但其传统的生产方法,操作繁琐、技术难度大、设备投资高,已无法满足对1,3-丙二醇的日益增长的需要;而微生物发酵法又面临着产率低、发酵条件难以控制等弊病。相反,基因工程技术在1,3-丙二醇生产过程中扮演着越来越重要的角色。简要综述了1,3-丙二醇研究及生产工艺的进展。     

甲酸脱氢酶在Klebsiella pneumoniae中的表达和功能分析

在甘油厌氧发酵生产1,3-丙二醇的过程中,需要消耗还原当量NADH,NADH的有效供给决定了1,3-丙二醇的产量和得率。采用PCR方法从Candidaboidinii基因组中克隆编码甲酸脱氢酶基因fdh,将fdh基因片段插入载体pMALTM-p2X中,构建表达载体pMALTM-p2X-fdh,并转入1,3-丙二醇生产菌Klebsiella pneumoniae YMU2,获得重组菌Klebsiella pneumoniae F-1。研究了重组质粒的稳定性和IPTG诱导fdh基因过量表达的条件。结果表明,重组质粒具有良好的稳定性;fdh基因表达的蛋白分子量为40.2kDa;IPTG诱导表达研究表明,在IPTG浓度为0.5mmol/L时,诱导4h后甲酸脱氢酶表达明显;发酵过程中甲酸脱氢酶比酶活达到5.47U/mg;与出发菌株K.pneumoniae YMU2相比,重组菌F-1合成1,3-丙二醇的浓度提高了12.5%。     

固定化罗伊氏乳杆菌在非严格厌氧条件下产1,3-丙二醇的研究

1,3-丙二醇是一种重要的平台化合物,可广泛应用于聚合物(聚酯类,聚醚类,聚氨酯类)与作为合成杂环化合物的中间体。本研究首次将固定化技术运用于罗伊氏乳杆菌产1,3-丙二醇研究,旨在探索不同固定化材料对罗伊氏乳杆菌在非严格厌氧条件下催化甘油产1,3-丙二醇的影响。研究表明,在非严格厌氧条件下,相对于海藻酸钠包埋菌体而言,采用硅藻土及斜发沸石吸附生长法固定化细胞1,3-丙二醇产量更高,产物浓度可达19.16 g/L。硅藻土固定化细胞相对于游离细胞,1,3-丙二醇产量提高35.5%,固定化细胞重复利用5次,1,3-丙二醇产量仍保持在58.04%,证明固定化效果良好。本研究以罗伊氏乳杆菌优良的菌株优势及固定化技术在非严格厌氧条件下,短时,高效生产1,3-丙二醇,为工业化大规模生产1,3-丙二醇奠定了理论基础。     

丙酮酸对肺炎克雷伯氏菌微氧发酵甘油产1,3-丙二醇的影响

微氧条件下,考察肺炎克雷伯氏菌发酵生产1,3-丙二醇过程中柠檬酸和丙酮酸对发酵过程的影响。摇瓶实验结果表明:添加柠檬酸能抑制菌体生长和1,3-丙二醇合成;丙酮酸对菌体生长和1,3-丙二醇合成有一定的促进作用。5 L发酵罐批式发酵表明:补料培养基中加入8 g/L丙酮酸,1,3-丙二醇的产量提高了约10.8%,转化率提高了约4.4%,比生长速率提高了约10.8%。上述结果初步表明,强化能量的产生能够有效促进1,3-丙二醇的合成,可以利用分子生物学手段强化丙酮酸的产生以促进1,3-丙二醇的合成。     

补料分批发酵过程中两阶段发酵生产1,3-丙二醇

在补料分批发酵过程中提高比生长速率不仅减少乙醇、甲酸的生成,而且提高1,3-丙二醇的得率和比生产速率.发酵后期甘油的浓度在15～26 g/L时有利于提高1,3-丙二醇的生产.采取在发酵前期控制菌体较高比生长速率和发酵后期控制适宜甘油浓度相结合的策略,有效地提高了1,3-丙二醇的生产,降低副产物乳酸和乙醇的生成.     

在Klebsiella pneumoniae醛脱氢酶失活菌中构建NADH再生系统

生物法生产1,3-丙二醇（1,3-Propanediol,1,3-PD）是当前工业生物技术研究的热点之一,生产过程中,需要消耗还原当量NADH,NADH的有效供给决定了1,3-PD的产量和得率。本文采用PCR的方法从Candida boidinii基因组中克隆编码fdh的基因,将该基因片段插入载体pMALTM-p2X,构建表达载体pMALTM -p2X-fdh,并转入醛脱氢酶失活菌Klebsiella pneumoniae DA-1HB,获得重组菌Klebsiella pneumoniae DAF-1。在IPTG浓度0.5 mmol/L时,诱导3 h后甲酸脱氢酶表达明显;发酵过程中甲酸脱氢酶比酶活达到4.82 U/mg;与出发菌株K. pneumoniae DA-1HB相比,重组菌DAF-1合成1,3-丙二醇的浓度提高了19.2%?。     

弗氏柠檬酸菌1,3-丙二醇合成的代谢工程研究

【目的】研究弗氏柠檬酸菌(Citrobacter freundii) 1,3-丙二醇合成的代谢过程。【方法】构建甘油脱氢酶基因GSR-lacZ、1,3-丙二醇氧化还原酶基因PDO-lacZ和甘油脱水酶基因GL-lacZ等报告基因。在此基础上,构建3个相应的转座子突变文库。【结果】筛选到6株突变子,其相应关键酶表达水平提高1?11倍,1,3-丙二醇产量提高幅度为3%?50%。对转座子插入位点分析显示,5株突变子插入位点均为β-内酰胺酶(CKO_02592)编码基因,1株突变子插入位点为二氢硫辛酰胺基转移酶(CKO_02433)编码基因。进一步分析发现,β-内酰胺酶基因突变显著提高甘油脱水酶和甘油脱氢酶的表达水平,而1,3-丙二醇氧化还原酶表达水平没有变化;二氢硫辛酰胺基转移酶基因突变显著提高1,3-丙二醇氧化还原酶表达水平,其他两种关键酶基因表达水平不变。【结论】β-内酰胺酶和二氢硫辛酰胺基转移酶基因能够分别影响1,3-丙二醇合成代谢途径关键酶的表达,为构建工程菌株打下基础。     

生物基1,3-丙二醇技术开发及产业发展趋势

<正>随着生物工程技术的不断完善,全球生物基1,3-丙二醇的投产规模不断扩大,年产量不断增加。文章就1,3-丙二醇的市场现状及发展趋势、生产企业现状以及产业化技术进行分析。1,3-丙二醇是无色、无臭、吸湿性的黏稠液体,作为重要的有机合成原料和中间体而得到广泛的应用,主要用于食品、化妆品和制药等行业。1,3-丙二醇     

羟基香茅醛缩醛类化合物的合成及对蚊虫的驱避活性

为了寻找新的萜类驱避剂, 以羟基香茅醛为原料, 合成羟基香茅醛二甲缩醛、 羟基香茅醛乙二醇缩醛、 羟基香茅醛1, 3-丙二醇缩醛和羟基香茅醛1, 2-丙二醇缩醛, 用红外光谱IR、 质谱MS分析其结构, 对羟基香茅醛1, 2-丙二醇缩醛还进行了¹H NMR及¹³C NMR分析。按国标GB/T 13917.9-2009测定了它们对白纹伊蚊Aedes albopictus、 中华按蚊Anopheles sinensis及淡色库蚊Culex pipiens的驱避活性。结果表明: 10%（质量分数）羟基香茅醛二甲缩醛和羟基香茅醛1, 2-丙二醇缩醛对中华按蚊的驱避时间均达到国标B级; 羟基香茅醛1, 2-丙二醇缩醛还对其他的蚊虫具有驱避作用, 20%（质量分数）羟基香茅醛1, 2-丙二醇缩醛对白纹伊蚊的驱避时间超过国标B级; 10%（质量分数）羟基香茅醛1, 2-丙二醇缩醛对淡色库蚊的驱避时间超过国标A级。这些结果说明它们对不同蚊种驱避活性的差别, 为不同场合的驱蚊需要提供了理论基础。     

甘油歧化为1,3-丙二醇的代谢及关键酶研究进展

微生物发酵生产1,3-丙二醇因对环境友好而成为研究热点。通过对发酵菌种、代谢途径、调节子和关键酶的分析,阐述了微生物转化甘油为1,3-丙二醇的分子机理。尤其对还原途径的限速酶-甘油脱水酶的分子结构及再激活因子进行了详细分析,为菌种的遗传改造提供了理论依据。     

混合菌发酵1,3-丙二醇的初步研究

将表达酿酒酵母3-磷酸甘油脱氢酶基因(GPD1)和3-磷酸甘油酯酶基因(HOR2)的质粒PSE-gpd1-hor2转化到甘油激酶基因(glpK)和甘油脱氢酶基因(gldA)双缺失的大肠杆菌JM109C中,构建产甘油的工程菌JM109C/PSE-gpd1-hor2.接种JM109C/pSE-gpd1-hor2和Klebsiella在含1%葡萄糖的摇瓶发酵培养基中37℃发酵56 h,1,3-丙二醇的最高产量为1.28 g/L,葡萄糖摩尔转化率为37.5%;在30 L发酵罐中发酵68 h,1,3-丙二醇的最高产量为24.09 g/L,葡萄糖摩尔转化率为38.0%;5 g/L的乙酸、乳酸,10 g/L的乙醇分别使1,3-丙二醇的产量降低了91.41%、54.68%和51.56%.