剩余污泥热碱解及其用于微生物油脂生产的探索

为了将剩余污泥中的蛋白质成分进行资源化利用,采用热碱解法进行处理,并尝试将处理后得到的上清液作为氮源培养圆红冬孢酵母用于微生物油脂的合成。结果表明,pH 13下处理5 h的条件对于污泥减量以及含氮物质析出最为有效,而污泥在pH 10处理5 h时得到的上清液则相对更适于酵母培养。在剩余污泥中添加NaOH调节初始pH为10,在60 ℃下处理5 h后中和体系pH值至7,得到的上清液经微孔膜过滤后用于配制限氮培养基可以使菌体生长良好,并且细胞内油脂含量达35％。     

常压室温等离子体快速诱变产油酵母的条件及其突变株的特性

采用新型常压室温等离子体射流诱变产油酵母,结合快速突变产油酵母操作条件及基于96孔板的高通量筛选手段,获得了一系列增殖速度和产油量发生变化的突变株。在等离子体对菌株致死率为99％的条件下获得的以突变株增殖速度为指标的正突变率达到27.2％。用含酵母粉 (10 g/L)、蛋白胨 (10 g/L) 及葡萄糖 (20 g/L) 的酵母膏胨葡萄糖培养基进行发酵实验表明,筛选得到的高产突变体产油量从对照株的1.87％ (W/W) 增加到4.07％ (W/W)。     

乙酸分级预处理甘蔗渣对纤维素酶解性能的影响

为提高甘蔗渣的纤维素酶解性能,采用乙酸脱木素结合碱脱乙酰基的预处理工艺 (Acetoline工艺) 对甘蔗渣进行预处理,考察了乙酸脱木素过程中若干因素对预处理结果的影响,并对预处理后甘蔗渣的纤维素酶解性能进行了研究。结果表明,经过Acetoline预处理后甘蔗渣在7.5％固体含量、15 FPU+10 CBU/g固体的纤维素酶和β-葡萄糖苷酶用量下酶解48 h,酶解聚糖转化率接近80％。与稀酸预处理相比,Acetoline预处理可以得到更高的酶解聚糖转化率。实验结果表明Acetoline工艺是一种可有效提高甘蔗渣纤维素酶解性能的预处理方法。     

酿酒酵母中胆固醇生物合成与优化的研究进展

胆固醇是动物体内积累的主要甾醇化合物,在维持细胞膜功能、合成甾体激素、生产甾体药物中间体等方面具有重要的生物学意义和医学应用价值。传统动物组织提取胆固醇的方法费时费力并存在严重的环境污染问题,而甾醇分子结构的复杂程度也限制了其化学全合成。近些年,人们利用合成生物学方法构建的微生物细胞工厂已成功用于萜类、甾醇类等天然产物的开发与合成。文中综述了胆固醇微生物细胞工厂的研究进展,包括胆固醇生物合成途径的解析、底盘菌株的选择、异源基因元件的挖掘与优化、相关代谢通路的调控等方面,并讨论了当前研究面临的问题,以期为胆固醇的高效生物合成提供参考。     

利用转录因子工程重塑代谢网络实现细胞工厂高效生产

酿酒酵母已被广泛用作生产精细化学品的典型细胞工厂。但在生产过程中,各种环境胁迫以及异常的细胞代谢严重制约了生产成本降低和收益提高。解决此类瓶颈问题的一种有效方法是利用转录因子工程,通过重塑关键基因的转录水平来提高菌株的耐受性和生产效率。从运用转录因子工程提高耐受性、产量和基于人工转录因子设计在优化代谢通量、定量分析中的应用两方面综述转录因子工程的价值,讨论转录因子工程的开发以及应用于生产大宗化学品方面的挑战和解决方案。     

植物源UDP-糖基转移酶及其分子改造*

糖基化能够增加化合物的结构多样性,有效改善水溶性、药理活性和生物利用度,对植物天然产物的药物开发至关重要。UDP-糖基转移酶(UGTs)能够催化糖基从活化的核苷酸糖供体转移到受体形成糖苷键,植物中天然产物的糖基化修饰主要通过UGTs实现。但是大多数天然UGTs的催化活性、稳定性和底物特异性较低,难以满足工业用酶的要求,限制了它们的工业化应用。近年来,通过分子改造技术改进天然UGTs的催化特性取得了突破性的研究进展。为此,概述了植物源UGTs的挖掘与表征、三维结构和催化机制,归纳了UGTs分子改造的思路和方法,包括理性设计和定向进化,重点介绍了结构域替换、序列保守分析和结构分析与定点突变的结合,总结了定向进化中的高通量筛选方法,为植物天然产物酶法糖基化的工业应用提供了参考和借鉴。     

工业生物技术的核心——生物催化

本文分析了生物催化剂在工业生物技术研究中的必要性、可行性和紧迫性。并综述了国内外生物催化剂在工业上应用的现状和研究前沿 ,提出了进一步发展的方向和对策。     

水蒸气蒸馏设备的研究

本文研究对象是水蒸气蒸馏设备的基本构型——巴秋卡槽。在冷态条件下研究巴秋卡槽中气液固三相的流动特性;研究设备结构参数等因素对浆液(液固两相的混合物)循环量及各相含率的影响;回归出浆液循环量及循环浆液中固相浓度这两个关键参数的数学模型,从而为估计设备的生产能力及传质性能提供了依据,对设备的适宜尺寸及最优操作条件提供设计参数。     

提高山苍籽香料油出油率的研究

用巴秋卡槽汽提取山苍籽皮香料油的技术路线是可行的,实验研究是成功的,表现在:出油率高(平均出油率在4.5％以上,最高达5.2％),,加工时间短,经济效益大,设备简单,操作方便。     

甲醇的生物利用与转化*

甲醇作为一种来源广泛、价格低廉、还原度高的非粮原料有望成为下一代生物制造的关键原料。利用合成生物学技术构建能够高效利用甲醇的重组微生物以实现从甲醇到高值化学品的生物转化已成国内外研究热点,但由于甲醇代谢过程的特殊性及复杂性,目前人工设计的甲基营养菌还难以实现以甲醇为唯一碳源进行生长及产物合成。基于对天然甲基营养菌甲醇代谢过程的分析,从甲醇脱氢酶的筛选与改造、甲醛同化途径的重构与优化、甲醇到化学品的生物转化几个方面对合成型甲基营养菌的构建策略及面临的挑战进行总结与分析,以期为今后合成型甲基营养菌的人工设计和利用提供一定的借鉴。