微生物在生物能源生产中的应用(英文)

生物可再生能源是最有前景的石油替代品之一.生物能源的生产原料包括:植物、有机废弃物和微生物.微生物在生物能源生产上有着广泛的应用,利用微生物制备的主要生物能源包括:生物柴油、生物乙醇、生物甲烷等.某些微生物如微藻和真菌可以生产大量油脂,这些油脂可以转化为生物柴油;有些微生物如酵母可以将糖类、淀粉以及纤维素转化为燃料乙醇,添加乙醇的汽油或柴油燃烧排放明显降低;还有些厌氧微生物可以将有机废弃物转化为甲烷,可用做家用燃气、车用燃气或发电.除此之外微生物还具有在生产能源的同时治理环境污染的优势.总之研究开发微生物在生物能源生产中的应用有利于世界可持续发展.     

微藻减排CO2制备生物柴油的研究进展

碳减排与可再生能源的开发利用是研究可持续发展的热点,而微藻在此方面具有巨大优势.利用微藻减排CO2合成生物柴油生产原料油脂,对于解决能源短缺和全球变暖具有重大战略意义.将碳减排与微藻生物柴油的制备方法相结合,对微藻转化CO2合成生物油脂的机制,微藻油脂积累的影响因素以及国内外在工业上的研究概况等方面进行综合归纳和评述,并对微藻生物油脂的发展前景进行了展望.     

系统生物学和合成生物学研究在生物燃料生产菌株改造中的应用

基于生物质资源生产环境友好的生物燃料,对经济和社会的可持续发展具有重要意义,但其生产成本高的问题十分突出,而高效生产菌株的获得是解决这一问题的根本出路。以下综述了利用系统生物学研究所获得的信息进行菌种改造的过程,重点论述了生产菌株胁迫耐受性方面的研究进展,并讨论了系统生物学、合成生物学和代谢工程技术在改造生物燃料生产菌株中的应用,展望了合成生物学在构建高效生物能源生产菌株方面应用的前景。     

先进生物燃料导向的脂肪酸途径合成生物学改造

化石能源日益枯竭,迫切需要寻找新型燃料。脂肪族生物燃料由于其热值高、性能好而受到广泛重视。微生物脂肪酸代谢途径是生产先进生物燃料的重要途径。文中综述了近几年基于合成生物学理念改造脂肪酸途径的进展,介绍了合成生物学在微生物柴油、中长链脂肪醇、长链烃类化合物生物合成中的应用,并展望了脂肪族生物燃料的发展方向。     

高级醇的微生物绿色制造

高级醇是含有两个以上碳原子的醇类,具有比乙醇更优秀的燃料性能,是化石燃料的重要补充与替代品.利用微生物以可再生的生物质为原料进行高级醇的生产可同时缓解当前的能源与环境危机,已成为绿色生物制造的重大发展方向.天然的微生物仅能少量生产个别种类的高级醇,因此,通过代谢工程及合成生物学技术,在模式工业菌株中重构高级醇的合成途径...     

微藻三酰甘油合成途径及其最新研究进展

三酰甘油(triacylglycerols,TAGs)是动物、植物、微生物和微藻细胞主要的储藏性脂类,它可应用于食品、轻工业和生物燃料等方面,是一种新型可再生能源——生物柴油生产的重要原料。与高等油料作物相比,微藻具有光合作用效率高、生长速度快、油脂产量高、不占用农业耕地和适应多种生长环境等优势,是一种潜在的新型生物柴油生产原料。然而,目前人们对有机体,尤其是微藻细胞内TAG合成与积累的分子机制及细胞的代谢调控机制还知之甚少。对TAG合成的一系列重要过程,包括脂肪酸的合成,TAG生物合成的主要途径和旁路途径,以及与TAG合成相关的关键酶和重要基因等进行了综述,特别对微藻细胞中与TAG合成相关的关键基因的最新研究进展进行了总结,旨在更好地了解油脂代谢的调控途径,为最大限度地供应生物柴油的生产原料提供理论基础。     

基于合成生物学的微生物制造研究进展

基于合成生物学的微生物制造在天然产物药物、生物能源、生物基化学品及生物传感器件的研究中发挥越来越重要的作用。本文系统地介绍了合成生物学研究领域的最新技术进展,包括DNA和染色体合成、新生物元件开发与元件库标准化、染色体工程与最小基因组技术、途径装配技术等,并阐述了合成生物学在微生物制造领域内所取得的突破和巨大的应用价值。     

油菜作为优势能源作物的发展潜力与展望

介绍了生物能源的发展趋势、国内外油菜生产、用途与发展潜力,应用油菜作为生物能源的现状、趋势与生物柴油加工技术,提出了我国加快优势能源作物发展的建议。     

关于大型石油公司发展生物能源产业的思考

生物能源是新能源领域的一个重要分支,大型石油公司具备发展生物能源的优势条件.文中概要介绍了生物能源的政策支持、发展规模及国际石油公司参与情况.面对生物能源的发展困境,系统分析了原料路线和规模化种植,原料收集、储存和运输,转化技术以及政策保障等关键问题,提出了生物能源发展的破解之道.     

第六届国际生物能源会议在北京成功召开

由清华大学主办的第六届国际生物能源会议(World Bioenergy Symposium)于2012年9月13~14日在北京成功召开。会议的议题包括生物燃料产业发展、生物能源生产技术、原料供应及原材料生产技术、生物能源的应用、生物丁醇和生物质发电等。本次会议旨在总结交流世界各地生物能源应     

生物活性物的生物制造：现状、挑战和发展趋势

生物活性物的生物制造是指利用包括细胞、微生物和酶在内的生物系统生产具有生物活性的天然或合成分子的过程。这些分子可用于制药、化妆品、农业和食品工业等领域,对提高生命质量、延长生命长度具有重要意义。在合成生物学和自动化等技术的推动下,生物制造领域迅速发展,为创造新产品和替代传统产品提供了绿色可持续的生产模式,为生物经济的增长、创新作出了重要贡献。本文结合生物活性物研发及生产情况,简要梳理并分析了国内外生物活性物的现有市场和未来发展。生物制造作为一种绿色、可持续的生产方式,将在生物经济发展中持续发挥重要作用。     

2013生物能源专刊序言

生物能源作为可再生能源,可以替代部分石化能源,有望缓解能源供给中对石油的依赖程度.本期专刊结合第6届国际生物能源会议,包括综述和研究报告两部分,报道了我国生物能源专家学者在燃料乙醇、生物柴油、微生物油脂、生物燃料标准、航空生物燃料等领域的最新研究进展.     

航空生物燃料制备技术及其应用研究进展

随着各国对温室气体排放要求的日益严格,以及化石能源的日益枯竭,近些年来航空生物燃料得到了快速发展.文中综述了航空生物燃料的发展背景、制备工艺、实际应用现状及存在的问题,重点介绍了合成气经费托合成、生物质油经催化加氢和催化裂解制备航空生物燃料的工艺路线,以及航空生物燃料的试飞和商业运营状况,论述了航空生物燃料存在的问题,并对发展航空生物燃料提出了建议.     

合成生物学——取自生物质的化学品的关键

生物炼制的重要产品不仅是沼气、生物柴油、生物乙醇和生物丁醇等家用能源及移动能源的载体,而且是当今取自天然气、石油或煤炭的化学品的替代品。在诸如专用化学品和聚合物等化工生产领域,生物技术已做出了巨大贡献。手性药物前体、维生素、非蛋白氨基酸和丙烯酰胺的生产都是众所周知的实例。鉴于上述大多数路径仍然基于单步酶转化,     

生物炼制技术及其产业发展

由于过度消耗化石资源引发的石油紧缺和温室效应问题,巳逐步影响到人类社会可持续发展的宗旨,开发能替代化石能源需求的新能源日渐急迫.生物质能源是化石能源的替代能源之一,对生物质能源炼制的研究成为很多人的关注热点.生物炼制产品的工业化,是形成可持续性的生物炼制品产业经济的关键.我国政府已经把发展生物质能源作为国家发展战略的一部分,确定了具体的发展目标,制定了相应的研发计划,出台了一系列法规以促进生物质能产业的健康发展.我国生物炼制技术在生物燃料、生物柴油、生物基化学品等领域取得了明显进步.本文主要综述生物炼制技术的研究进展及其产业发展情况.     

统合生物工艺与纤维素分解性高温菌乙醇转化的研究进展

生物乙醇是可再生的绿色能源,作为可以完全或部分替代化石能源的新型能源,近年来受到了世界各国的关注.木质纤维素作为生物乙醇的生产原料具有巨大的市场潜力,而统合生物工艺(CBP)能有效降低木质纤维素乙醇的生产成本,为纤维素乙醇的工业化生产提供了新的工艺思路.主要介绍利用高温纤维素分解菌的统合生物工艺策略以及国内外对高温纤维素分解茵代谢工程研究的最新进展.     

我国生物柴油原料来源的多样性探讨

生物柴油作为一种重要的生物质能源已引起世人关注,其生产和应用已成为缓解能源危机的重要组成部分。本文分析了我国生物柴油生产原料多样性的必要性,阐述了可用于生物柴油生产的原料类型和应用开发现状,以及用于生产时所存在的问题,提出了相应的解决对策,最后对生物柴油的应用前景给予了展望。     

合成生物学——取自生物质的化学品的关键

生物炼制的重要产品不仅是沼气、生物柴油、生物乙醇和生物丁醇等家用能源及移动能源的载体,而且是当今取自天然气、石油或煤炭的化学品的替代品。在诸如专用化学品和聚合物等化工生产领域,生物技术已做出了巨大贡献。手性药物前体、维生素、非蛋白氨基酸和丙烯酰胺的生产都是众所周知的实例。鉴于上述大多数路径仍然基于单步酶转化,     

乌桕油脂成分作为生物柴油原料的研究进展

生物柴油本质上是长链脂肪酸甲酯,工业上多通过酯交换反应进行生产.乌桕是广泛分布于中国的油料树种,其种子油脂含量高达40%左右,是生物柴油的优质原料.本文在介绍能源植物的种类及生物柴油生产概况的同时综述了乌桕皮油和梓油的提取工艺、用于催化乌桕油生产生物柴油的催化剂以及乌桕油及种子中脂肪酸组成等方面的研究进展.规范乌桕种质资源的标准化与分子标记辅助遗传育种、油脂代谢途径机理的揭示及转基因技术创制高含油新品种、新型纳米催化剂及新型高效固定化抗逆脂肪酶的研制对推动乌桕生物柴油的发展具有重要作用.     

合成微生物群落用于木质纤维素生物质转化的研究进展

木质纤维素在自然界中的储量可观,是生物燃料生产的重要来源。联合生物加工(consolidated bioprocessing)指在不添加酶的情况下,将木质纤维素“一步”转化为生物燃料的过程,在能源危机日益严重的今天具有重要的应用价值。合成微生物群落(synthetic microbial consortia)是由两种或多种纯培养微生物(野生菌株或工程菌株)共同培养而形成的菌群,具有复杂性低、稳定性高等优点,通过协调微生物之间的相互作用以及整个生态系统的稳定,从而实现特定的功能。近年来,合成生物学的快速发展有利于开发新的方法和工具用于合成微生物群落的构建及优化,促进其在联合生物加工方面的应用。本文聚焦于木质纤维素的联合生物加工,综述了合成微生物群落在该领域的研究进展。简单介绍了系统生物学为合成微生物群落的设计提供指导,详细介绍了合成微生物群落的设计原则、优化工具和在实际生产中的应用与挑战,为木质纤维素的联合生物加工提供借鉴意义。