生物过程工程展望——发酵工程技术发展现状与趋势

发酵工程是利用微生物的生命活动来获得微生物菌体或其代谢产物的过程．是利用微生物进行大规模生产的技术,它是微生物学与工程学相结合的以产品生产为导向的一门应用学科。     

微生物法生产丙烯酸的研究进展

目前,丙烯酸工业生产都是利用石油产品丙烯氧化得到,石油的不可再生性迫使人们寻找新的替代方法,利用微生物来生产丙烯酸是个有希望的选择。该文回顾了近期利用微生物法生产丙烯酸的研究和进展,介绍了利用不同原料生产丙烯酸的方法,并对微生物法生产丙烯酸的可行性进行了展望。     

提高微生物油脂生产能力的研究进展

微生物油脂是生物柴油生产领域具有广阔前景的新油脂资源。然而, 利用产油微生物进行油脂的工业化生产仍存在限氮条件下油脂生产强度不够高、对廉价高氮生物质原料的利用效率低等瓶颈问题。随着近年来发酵工程、生物信息学及分子生物学技术的发展, 国内外研究者利用不同策略优化微生物油脂的生产条件, 并对其油脂积累代谢途径进行改造, 旨在获得适用于工业化生产的产油性能优良的油脂菌。本综述总结了国内外利用生化工程、基因工程以及新兴的转录因子工程策略提高产油微生物油脂生产强度和扩大产油微生物廉价底物利用范围方面的研究进展, 并展望了基于组学研究、模块途径工程以及反向代谢工程的综合策略在理性改造产油微生物以提高其油脂发酵性能中的应用。     

核心微生物组的研究及利用现状

随着分子生物学和生物信息学的飞速发展,新一代测序技术可以轻松地检测不同样本中复杂的微生物分类单元。面对这些复杂而大量的微生物组数据带来的分析挑战,利用核心微生物组的方法来描述和分析样本中的核心微生物组和关键种是近年来新的研究热点,这些结果将揭示与宿主健康、生长和生产等密切相关的微生物种类,有助于深入认识微生物与宿主间的相互关系,深刻理解微生物对宿主的影响作用,更好地理解微生物组在自然生态系统中的功能。本文阐述了核心微生物组的定义、研究方法、与动植物的关系等方面的研究及利用现状,为更好地利用核心微生物组解决环境、人类健康和农业生产问题提供思路。     

微生物资源：发掘、利用、展望与挑战

微生物资源是国家战略性生物资源,是支撑微生物学科发展与技术创新的重要基础。可直接开发为食品原料或用以酿造生产,也可作为服务农牧业生产菌剂产品或用于生产医疗药品和清洁能源,已经在工业、农业、食品、酿造、医药、能源及环境等领域得到广泛应用。近年来,随着生物技术及分子生物学等研究的发展,在微生物资源的分离、评价、保藏等方面都取得了较大进展。《微生物学通报》组织了本期“微生物资源：发掘、利用、展望与挑战”专栏,旨在展示微生物资源学领域的最新进展,加强微生物种质资源的发掘、利用,助力微生物资源学科和科技创新战略发展。     

动态

微生物工业技术研究所等开发出无二次公害的微生物絮凝剂生产技术,其成本不到以往的1/4。 利用鱼罐头加工的废水和豆渣培养微生物来降低成本。特别是把水产加工废水作为微生物营养源,可望收到一举两得的效果,既生产出絮凝剂又处理掉废水。     

我国微生物肥料发展的现状与建议

微生物肥料通常是指利用发酵技术生产出的含有特定有益微生物的液体活菌制剂,或该菌液经无菌载体吸附后而制成的固体活菌制剂。随着我国绿色农业的蓬勃发展,微生物肥料在农业生产中越来越受到人们的重视。介绍了我国微生物肥料的发展现状,并对我国微生物肥料产业化发展提出几点建议。     

微生物木糖发酵产乙醇的代谢工程

利用木质纤维素发酵生产乙醇具有广泛的应用前景。而自然界中缺少有效转化木糖为乙醇的微生物是充分利用纤维素水解产物、提高乙醇产率、降低生产成本的关键因素。多年来研究者利用分子生物学技术对微生物菌株进行了代谢工程改造,使其能更有效地利用木糖生产乙醇。以下主要对运动发酵单胞菌、大肠杆菌和酵母等候选产乙醇微生物的木糖代谢工程研究进展进行了概述。     

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.     

微生物利用木质纤维素的研究进展

木质纤维素原料是世界上最为丰富的资源之一,可用作微生物发酵生产高附加值生物化学品的原料。与传统用于微生物发酵的可食用生物质原料相比,目前微生物利用木质纤维素还存在以下几个关键问题:开发经济有效的木质纤维素预处理工艺、提高微生物对木质纤维素水解液中第二大单糖木糖的有效利用水平、增强微生物对木质纤维素水解液中混糖的综合利用能力以及提高微生物对木质纤维素水解液中糠醛、乙酸等发酵抑制物的耐受能力。综述了近年来国内外针对这几个关键问题的最新研究成果。为今后微生物大规模利用木质纤维素进行商业生产提出了展望和建议。     

能源微生物油脂技术进展

微生物油脂技术是缓解生物柴油规模化生产原料短缺的有效途径之一。介绍了国内外利用产油真菌生产能源微生物油脂的现状,包括拓展发酵原料、选育优良菌株、建立新型调控策略和不同培养模式以及解析油脂过量积累的分子机制;概括了微生物油脂技术产业化面临的问题及其解决方案;最后指出了能源微生物油脂研究未来发展方向。     

流动注射分析在筛选固氮链霉菌上的应用

农业生产的飞速发展,迫切需要大量经济高效氮肥,开拓和利用生物固氮资源,是生物科学工作者当前和今后农业生产上的一项重要任务。我们的工作首先搞清全国固氮微生物的资源,开拓新的固氮微生物,同时选出高效固氮微生物及其利用。显然测其固氮力,是该方面工作最要手段之一,常用的凯氏定氮法,蒸馏效率低,适应不了大量筛选固氮微生物的需要。另外,近代发展     

普通微生物学 (二)怎样认识微生物

微生物种类很多,已知约四万多种。我们在研究和利用微生物时,首先就是要找到符合我们要求的菌种。不论是菌种筛选,或是检查生产过程中杂菌的污染,或是进行育种工作,如果我们对微生物没有正确的认识,就不可能把工作做好。 微生物的个体是肉眼看不见的,但是单个微生物     

微生物发酵生产C_4二元羧酸研究进展

C4二元羧酸(苹果酸、延胡索酸和琥珀酸等)是TCA循环中重要的中间代谢产物,广泛用于食品、医药和化工等行业。由于市场潜在需求量巨大,微生物发酵法生产C4二元羧酸备受关注。从自然界筛选的微生物可以大量积累C4二元羧酸,但存在诸多问题。而利用模式微生物生产C4二元羧酸具有很多优势,已成为国内外的研究热点。从三个方面综述了C4二元羧酸的研究进展:利用自然筛选及改造的微生物生产C4二元羧酸,代谢工程改造模式微生物生产C4二元羧酸,C4二元羧酸的发酵生产的代谢调控。最后,提出了微生物发酵法生产C4二元羧酸今后要解决的问题和发展方向。     

微生物菌肥在农业生产中的价值和应用

随着农业生产技术的提升，人们越来越注重利用高效的生物防治技术来预防农业病虫害，如微生物菌肥。通过有效施用微生物菌肥能促使植株生长、增加作物产量。但从目前微生物菌肥在农业生产中的应用现状来看，由于对微生物菌肥的常规应用方法不够熟悉，农户只认可NPK含量高的肥料，而忽略了长期利用化肥对土壤的破坏，微生物菌肥可以很好地弥补这一不足。尤其是在如今绿色农业可持续发展战略要求深入人心的背景下，微生物菌肥具有良好的发展前景，将成为未来肥料领域的重要成员。     

大豆异黄酮的微生物转化

大豆异黄酮是近年来发现的具有多种生物学活性的大豆营养成分。综述了微生物对大豆异黄酮的转化过程,对大豆异黄酮的生物利用和营养成分的影响,指出在富含大豆异黄酮类制品生产过程中合理利用微生物活动的重要意义和可能途径。     

农产品中有害微生物及其产生的生物毒素污染与防控探析

农产品含有丰富的水分、糖分、维生素、微量元素等营养物质,是微生物附着繁衍的天然培养基。微生物广泛存在于农产品及其加工品中,既有有益微生物,也有有害微生物。本文对微生物的生物学特性、功能作用和有益微生物的利用与有害微生物的危害进行了分析,对食用农产品生产、收获、贮运等环节有害微生物及其产生的生物毒素污染防控提出了建议。关键词：农产品;微生物;生物毒素;污染防控     

遗传改造微生物代谢途径生产新型柴油燃料的研究进展

生物柴油是一种能替代柴油的可再生燃料,然而通过植物油料化学转酯化生产的第一代生物柴油在性能和生产工艺上有很多缺点。近年来随着合成生物学和代谢工程的迅速发展,通过选择合适的微生物并利用各种生物技术改造其代谢合成途径,如脂肪酸合成途径、异戊二烯合成途径,研究人员能利用微生物直接生产性能更加优越、品质更高的新型第二代生物柴油——长链烷烃。文章总结了目前遗传改造微生物代谢途径生产新型柴油的研究进展,并指出目前该领域存在的问题以及今后的发展方向。     

微生物灾害新领域

人们利用微生物酿酒、生产柠檬酸、制造抗菌素和酶制剂等,这类微生物有效利用的例子举不胜举.然而,微生物也有其有害的一面.近二十年来,国外关于微生物灾害新的研究领域,巳发表了数千篇论文.各国纷纷建立专们的研究机构,开展研究工作.在我国,这方面的研究工作刚刚开始.现将微生物灾害的具体事例介绍如下.     

平台化学品短链支链脂肪酸和短链支链醇的微生物代谢工程

短链支链脂肪酸和短链支链醇均为重要的平台化学品,是合成多种高附加值产品的前体物质,市场需求巨大。目前两者的生产主要是利用基于石化原料的化学合成法。化学合成法存在着严重依赖化石燃料、反应效率低以及极易造成环境污染等缺点。微生物代谢工程的快速发展为这些平台化学品的生产提供了一条极具潜力的生物合成路线。利用微生物代谢工程技术构建生产这些平台化学品的微生物细胞工厂具有绿色清洁、可持续发展和经济效益好等独特优势。本文系统综述了近年来微生物代谢工程技术在短链支链脂肪酸和短链支链醇合成方面的研究进展,包括所涉及的宿主菌株、关键酶、代谢途径及其改造等,并探讨了未来的发展前景。