利用木糖和葡萄糖合成乙醇的新型重组大肠杆菌的研究

利用PCR方法从运动发酵单孢菌染色体DNA扩增出乙醇合成途径的关键酶基因pdc、adhB,分别用tac启动子控制表达,构建了可以在Escherichia coli JM109中表达的重组质粒pKK-PA、pEtac-PA.初步的乙醇发酵结果表明,在E.coli中只引入adhB基因不能拓宽其中的产乙醇途径,引入pdc基因可以与宿主自身的ADH酶协同作用,使碳流有效导向产乙醇方向.同时引入pdc、adhB基因可以在宿主E.coli中成功建立产乙醇途径.     

氧限制下粗糙脉孢菌乙醇发酵的数学模型及过程模拟

粗糙脉孢菌(Mzcrospora crassan)具有直接转化植物纤维性物质生产乙醇的能力。研究了不同氧限制条件对粗糙脉孢菌发酵葡萄糖生产乙醇的影响,构建了该过程的数学模型,并利用数学模型进行了模拟和预测研究。结果表明,数学模型能够很好地预测氧限制条件下乙醇的发酵过程,即使微量氧对乙醇发酵也有较大的负面影响。     

响应面法优化重组工程菌的发酵工艺条件

目的：对基因改造运动发酵单胞菌的发酵工艺条件进行优化,提高重组菌发酵乙醇产量。方法：使用分子克隆实验操作技术构建重组运动发酵单胞菌,以单因素实验为基础,利用Box-Behnken中心组合实验和响应面分析法,确定了影响重组菌高产乙醇的三个重要因素。结果：成功构建含有YfdZ、MetB基因和Hsp基因的重组菌Zymomonas mobilis HYM,发酵主要影响因素的最佳条件分别为温度28℃,葡萄糖浓度24%（W/V）,pH7.4。在此优化条件下,Zymomonas mobilis HYM的乙醇产量可高达105.0735g/l,比原始菌株乙醇产量提高16.4%。结论：用中心组合设计和响应面分析法优化重组运动发酵单胞菌的发酵工艺条件,显著提高乙醇产量。     

代谢工程改造运动发酵单胞菌用于提高乙醇产量

目的:采用可以在运动发酵单胞菌中表达的操纵子构建重组运动发酵单胞菌,用于提高该细菌对高温高糖的耐受性和提高乙醇产量.方法:用外来的YfdZ、MetB和Hsp构建的多顺反子质粒,转化运动发酵单胞菌而使其获得新的代谢途径.在玉米水解液中,验证了该多顺反子质粒对运动发酵单胞菌产生乙醇的影响.结果:与对照菌相比,在37℃和糖浓度为28%的培养条件下,该基因工程菌的乙醇产量提高到183.2%.在37℃,糖浓度为28%并添加氮源的条件下,该基因工程菌的乙醇产量提高到148.0%.结论:YfdZ、MetB及Hsp三种基因的共同作用能显著提高运动发酵单胞菌的乙醇产量和发酵温度.     

粗糙脉孢菌（Neurospora crassa）木糖发酵的研究

研究了不同通氧条件和培养基初始pH等对粗糙脉孢菌（Neurospora crassa）AS 3.1602木糖发酵的影响。结果表明,粗糙脉孢菌具有较强的发酵木糖产生乙醇及木糖醇的能力。通气量对木糖发酵有较大的影响。乙醇发酵适合在半好氧条件下进行,此时乙醇的转化率达到63.2%。木糖醇发酵适合在微好氧的条件下进行,转化率达到31.8%。木糖醇是在培养基中乙醇达到一定浓度后才开始积累。培养基的初始pH对木糖发酵产物有较大的影响,乙醇产生最适pH5.0,木糖醇产生最适pH4.0。在培养基pH为碱性条件时,木糖发酵受到很大的抑制。初始木糖浓度对产物乙醇及木糖醇的产率有很大的影响。葡萄糖的存在会抑制木糖的利用,对乙醇和木糖醇的产生也有很大的影响。     

粗糙脉孢菌(Neurospora crassa)木糖发酵的研究

研究了不同通氧条件和培养基初始pH等对粗糙脉孢菌(Neurospora crassa)AS3．1602木糖发酵的影响。结果表明,粗糙脉孢菌具有较强的发酵木糖产生乙醇及木糖醇的能力。通气量对木糖发酵有较大的影响。乙醇发酵适合在半好氧条件下进行,此时乙醇的转化率达到63．2％。木糖醇发酵适合在微好氧的条件下进行,转化率达到31．8％。木糖醇是在培养基中乙醇达到一定浓度后才开始积累。培养基的初始pH对木糖发酵产物有较大的影响,乙醇产生最适pH5．0,木糖醇产生最适pH4．0。在培养基pH为碱性条件时,木糖发酵受到很大的抑制。初始木糖浓度对产物乙醇及木糖醇的产率有很大的影响。葡萄糖的存在会抑制木糖的利用,对乙醇和木糖醇的产生也有很大的影响。     

炭样小单孢菌JXNU-1抗生素合成的转录组学分析

炭样小单孢菌JXNU-1是一株具有广谱抗菌活性的放线菌。为了揭示炭样小单孢菌JXNU-1中抗生素合成机制,本研究采用测序平台Illumina Hiseq 2000分别测定炭样小单孢菌JXNU-1发酵过程中分泌大量抗生素前(发酵36 h)、后(发酵108 h)的c DNA文库序列,分析其差异表达基因。研究表明:抗生素大量分泌前后的炭样小单孢菌JXNU-1的转录组测序分别产出2.36 G和2.80 G的数据,其有效序列接近100%,测序数据已提交到NCBI Sequence Read Archive数据库,获登录号SRP066689。分析两转录组的差异表达基因,得到炭样小单孢菌JXNU-1中抗生素大量合成前后的差异表达基因1 072个,其中包括573个表达上调的基因,499个表达下调的基因。将上调表达基因中的前30个差异最显著的基因定位到炭样小单孢菌JXNU-1基因组中的13个基因簇,并从中筛选到与抗生素合成相关基因簇4个。     

金针菇菌渣和醋渣固态发酵的工艺研究

为了探索金针菇菌渣和醋渣2种农业废弃物资源化利用的方式,采用固态发酵法对金针菇菌渣和醋渣进行发酵。通过单菌发酵实验和多菌发酵实验探究其固态发酵的最佳方式及菌种组成,并摸索其最优的原料配比和发酵时间,随后通过单因素实验对发酵温度、接种量和pH进行优化,并在此基础上设计三因素三水平的正交实验以进一步优化发酵工艺。研究表明,金针菇菌渣和醋渣固态发酵的最佳发酵方式为多菌发酵,且混合菌种的组成及比例为枯草芽孢杆菌∶黄孢原毛平革菌∶热带假丝酵母=1∶1∶1;发酵原料金针菇菌渣和醋渣的配比为7∶3,发酵3 d,粗蛋白质含量达到峰值;单因素实验和正交实验的结果显示其最佳发酵条件为发酵温度26℃、接种量7%以及pH 7.5,在该条件下发酵3 d,发酵产物中的粗蛋白质含量为17.90%。研究结果为农业废弃物资源化高效利用提供了一种新途径。     

运动发酵单胞菌积累聚羟基丁酸提高乙醇产量

运动发酵单胞菌是一种很有潜力的酒精生产菌。PHB是生物合成的一种聚酯,有研究表明,该类物质在微生物体内的积累能够提高宿主菌的抗逆能力。本文对运动发酵单胞菌进行了如下改造：将PHB合成操纵子phbCAB与来源于运动发酵单胞菌的丙酮酸脱羧酶的启动子准确融合,插入广泛宿主载体pBBR1MCS-1中,并利用电转化的方法转入运动发酵单胞菌中。在重组菌中检测到了PhaA和PhaB的酶活;并首次在运动发酵单胞菌中实现了PHB的积累。摇瓶实验表明,前48小时重组菌的乙醇积累量提高了约10%,后续发酵中可能由于葡萄糖耗尽,重组菌与野生菌乙醇积累量差别不大。     

不产山梨糖醇副产物的乙醇发酵

不产山梨糖醇的运动单孢菌(Zymomonas mobilis)ACM3963是由Z.mobilis UQM2716获得的。将本菌与转化酶共同固定在草朊酸盐中并在以蔗糖为底物的培养基中培养。采用这种共同固定方法,使用半规定培养基(semi-defined media)和甜糖浆所产乙醇的理论莱收率分别可达100和150克/升蔗糖。在这两种发酵中均不生成山梨糖醇或果糖-寡糖。在草朊酸盐中固定的菌体浓度提高可使100和150克/升糖蔗的发酵时间缩短50～70％,分别为3和5小时。此菌株也改善了蔗糖补料间歇发酵的效率。     

几株产活性物质的海洋细菌的分离与初步鉴定

从海泥、海水及海洋动物中分离到数十株细菌 ,对其产生活性物质的菌株进一步筛选 ,得到产蛋白酶、淀粉酶和抑菌活性等生物活性物质的几株海洋细菌 ,将其中的活性高的四株菌纯化后进行菌种鉴定。通过对革兰氏染色、个体及群体形态观察、糖类发酵、硝酸盐还原等生理特性的研究 ,依据《伯杰氏细菌鉴定手册》确定它们的分类地位 ,它们分别应归属为欧文氏菌属 (Erwiniasp .)、气单孢菌属 (Aeromonassp .)、微球菌属 ( (Micrococoussp .)、和假单孢菌属 ( (Pseudomonassp .)。     

产乙醇工程菌研究进展

伴随着21世纪的到来,低油价的时代也悄然落幕。简要概述了燃料乙醇产生菌代谢工程的研究进展,包括了利用淀粉、戊糖及纤维素的工程酵母构建,运动发酵单胞菌利用戊糖工程菌的构建,引入外源乙醇合成途径的大肠埃希氏菌和产酸克雷伯氏菌等。对燃料乙醇的重视将促进开发能利用廉价原料和要求粗放的工程菌株用于高产乙醇的生产过程,以降低成本和能耗,其中能利用生淀粉的工程酵母及利用木质纤维素水解物的运动发酵单胞菌工程菌有较大的工业化潜力。     

鹰嘴豆孢克鲁维酵母利用菊芋原料同步糖化与发酵生产乙醇

菊芋含有大量的菊粉多糖,且种植简单、产量高,是极具开发价值的替代玉米等粮食作物生产燃料乙醇的原料。文中研究了鹰嘴豆孢克鲁维酵母Y179利用菊芋原料同步糖化与发酵生产乙醇。鹰嘴豆孢克鲁维酵母Y179具有高效分泌菊粉酶的能力,摇瓶试验显示Y179酵母能够利用完全由菊芋原料配制而成的培养基良好生长并发酵产生乙醇。通气及温度对乙醇产量影响明显,相对厌氧环境对Y179酵母发酵产乙醇具有促进作用,30℃发酵温度相对37℃和42℃更有利于乙醇产量提高。种子液培养时间及接种量对乙醇产量影响较小。在5 L发酵罐中以10%(V/V)量接入预培养36 h的Y179种子液,发酵液完全由菊芋干粉配制而成,总糖含量22%(W/V),30℃不通气,300 r/min搅拌,发酵144 h时,乙醇浓度达到12.3%(V/V),糖醇转化效率86.9%,糖利用率大于93.6%。初步研究结果显示鹰嘴豆孢克鲁维酵母Y179在利用菊芋原料生产乙醇方面具有良好应用前景。     

植物乳杆菌ST-Ⅲ发酵特性的研究

在添加5%(v/v)番茄汁的改良配方乳中对植物乳杆菌ST-Ⅲ单菌或与嗜热链球菌及保加利亚乳杆菌混合发酵的生长特性、发酵乳风味进行了研究.结果表明,在脱脂乳中添加5%(v/v)番茄汁可以明显缩短植物乳杆菌ST-Ⅲ单菌发酵时的凝乳时间,提高其活菌数.在改良的配方乳中,三菌混合发酵制备的发酵乳具有良好的酸奶风味、无涩味.但与...     

绿色糖单孢菌-木素过氧化物酶的发酵工艺研究

本研究以一株中度耐热耐碱放线菌--绿色糖单孢菌(Saccharomonospora viridis)为研究对象,用16 L发酵罐对该菌进行了木素过氧化物酶(lignin peroxidases, LiP)的诱导发酵,确定了最适的产酶工艺条件:接种量为10%,C/N为1∶3,搅拌速度为250 r/min,通气量为5 L/min,通过控制通气量和调整搅拌转速,使溶氧维持在35%以上,此条件下绿色糖单孢菌较摇瓶实验提前将近24 h达到产酶高峰,酶活最高可达0.41 U/ml;同时在发酵罐中测定该菌株的生长曲线和代谢曲线以确定其发酵代谢规律.     

短小芽孢杆菌HR10产孢培养基及发酵条件优化

短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)HR10是一株具有促生抗逆作用的优良菌株.探究菌株HR10产孢的最佳发酵培养条件,对于在更大规模上进行生产发酵具有重要的指导意义.以稀释涂布平板法计数活菌数和芽孢数并计算芽孢率;对菌株HR10产孢培养基的碳源、氮源和无机盐进行单因素分析及正交试验,并采用摇瓶发酵法对影响菌...     

一株来源于海洋的抗肿瘤放线菌的分离鉴定

从福建东海海滩土样品中分离到一株海洋放线菌FIM02-523, 该菌株的发酵产物具有抗肿瘤活性。菌株FIM02-523在多数培养基上生长良好, 橙色-暗棕色, 无气生菌丝, 不产生可溶性色素。系统发育、化学分类特征、形态特征、生理生化特性等分析表明菌株FIM02-523是小单孢菌属(Micromonospora), 可能是模式菌种青铜小单孢菌(Micromonospora chalcea)的一个菌株。     

抗菌素104的研究I．玫瑰绛红小单孢菌(Micromonospora roseopurpurea n．Sp.)的鉴定

从我国江苏洪泽湖土壤中分离到一株产生抗菌素104的小单孢菌。经过形态,培养特征和生理特性等方面的研究,它在合成培养基上产生紫褐色的菌丝体和可溶性色素,分解纤维素能力较强,属于紫色小单孢菌类群,但与国内外资料发表的已知种均不相同,定名为致瑰绛红小单孢菌(Micromonospora roseopurpurea n. sp.)。     

胶孢镰刀菌单孢分离子角变形成原因初探*

胶孢镰刀菌Fusarium subglutinans Wollenw & Reinking可以产生串珠镰刀菌素（moniliformin,MON）。该毒素主要危害温血动物的心脏,有较强毒性(Kriek et al.,1977)。章红和李季伦（1989）首先提出MON可能是克山病的主要致病因子。本实验室曾分离到一株产生MON的胶孢镰刀菌单孢分离子,其产毒能力经多次传代后发生显著变化。同时,此单孢分离子在培养过程中经常发生角变,表现出很强的遗传不稳定性。据报道,胶孢镰刀菌产毒特性的变化与其单核变异性有一定的关系（章红等,1995）,而单孢分离子的角变现象在以往对其它异核体真菌的研…     

产乙醇运动发酵单胞菌的研究进展

运动发酵单胞菌作为天然生产乙醇的主要微生物之一,具有特殊的Entner Doudoroff途径和其他一些特殊的糖代谢和能量代谢方式,因此具有乙醇产率高和乙醇耐受力强的显著特点。通过简述运动发酵单胞菌的糖代谢和能量代谢、乙醇和高渗透压等耐性及其遗传改造三方面的研究进展,阐明其应用于燃料乙醇生产的巨大潜力