生物法制备丁二酸的研究及产业化进展

丁二酸是重要的C4平台化合物,采用生物发酵法、以可再生生物质资源和温室气体CO_2等为原料的制备路线具有显著的优势,近年来成为国内外研究热点。目前已经有多个生物基丁二酸的产业化生产装置,但其制造成本仍然比石油基丁二酸的要高。鉴于此,本文中,笔者针对国内外生物基丁二酸研究和生产现状,从生产菌株、底物碳源、生产工艺三方面进行综述,发现现有微生物发酵法生产丁二酸仍然存在诸多技术屏障,生产的经济性有待进一步提高,并提出了未来几条经济性较高的丁二酸合成路线。     

微生物发酵生产丁二酸研究进展

丁二酸是微生物三羧酸循环中重要的代谢中间产物,广泛用于生物高分子、食品与医药等行业,市场潜在需求量巨大。文中从3个方面归纳了国内外生物基丁二酸研究进展：能够过量积累丁二酸的微生物的发现和筛选,产丁二酸工程菌构建中所采用的基因工程策略及代谢工程技术,丁二酸发酵过程控制与优化。最后,讨论了微生物法生产丁二酸今后的研究方向。     

2013生物基化学品 (Biobased Chemicals) 专刊序言

生物基化学品是生物经济和生物制造的核心内容之一。本专刊综述了国内外生物基化学品的重要研究进展,包括：丁二酸、己二酸、乳酸、3-羟基丙酸、葡萄糖二酸、甘油、木糖醇、高级醇、乙烯等生物基化学品的代谢工程和发酵调控,直接利用木质纤维素生产生物基化学品的菌株构建,生物基乳酸的衍生和生物转化技术,生物基化学品的盐析萃取分离纯化技术等。同时,本专刊也包括了国内学者在丁二酸、D-甘露醇、苹果酸、5-氨基乙酰丙酸、1,3-丙二醇和丁醇方面的研究论文。     

蓬勃发展的中国生物材料产业

最近几年,由于石油危机以及不断升高的环保要求,与国际上大多数国家一样．我国政府和各种投资机构加大了对环境友好材料的投入,特别是用可再生原料,通过生物转化获得生物高分子材料或者单体,然后进一步开发各种应用的企业、高校和研究机构越来越多。在聚羟基脂肪酸酯（PHA）、聚乳酸（PLA）、聚丁二酸丁二酯（PBS）、生物乙醇（PE）、生物尼龙（PTT）、生物导电材料（PPP）和聚氨基酸等（参见图1）方面．我国在学术上取得了长足的进步,     

国内生物基材料产业发展现状

近年来,生物基材料正逐步成为引领当代世界科技创新和经济发展的又一新的主导产业。文章综述了国内生物基材料产业的最新进展,对整个生物基材料产业市场进行了综合分析,包括生物基化学品如乳酸、1,3-丙二醇、丁二酸等,可生物降解生物基塑料如二元酸二元醇共聚酯、聚乳酸、二氧化碳共聚物、聚羟基烷酸酯、聚己内酯、热塑性生物质塑料,非生物降解生物基塑料如生物基聚酰胺、聚对苯二甲酸丙二醇酯、生物基聚氨酯,以及生物基纤维等材料的产业现状。     

莽草酸合成途径元件库:现状与未来

<正>莽草酸广泛存在于自然界中,并在医药、工业、能源领域具有应用价值。莽草酸途径是植物和微生物合成芳香族氨基酸等重要化合物的关键代谢路径。近年来,合成生物学技术迅速发展,莽草酸途径已经成为合成生物学重要的研究对象。生物元件的挖掘、搜集、表征及标准化等一直是合成生物学研究的重要方向之一,文章从传统元件的收集与整理、标准化元件库的批     

我国生物基材料发展的现状及方向

随着人们对气候变化和化石资源枯竭等问题的关注,低碳、环保、可持续的经济发展模式日益为世界各国政府所重视。将可再生的原料转化为生物高分子材料或者单体,进而开发各种产品,获得环境友好的功能性材料,能够降低碳排放,缓解石油危机,已经成为全球研究的热点领域。文章对我国聚羟基脂肪酸酯、聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、二氧化碳共聚物、聚对苯二甲酸丙二醇酯和淀粉基材料等生物材料的研究和产业化情况进行了总结,并讨论了其未来的发展方向。     

我国生物基材料的发展和应用状况

近年来，随着石油市场的价格高位波动，国内外加大了对环境和生物技术的投入。环境友好的材料——生物材料．特别是来源于可再生资源的材料得到快速的发展。2006年美国Metabolix公司通过其聚羟基脂肪酸酯（PHA）项目的成功上市以及上市后的良好表现，激发了许多风险投资公司对生物材料项目的积极投入。用工业生物技术，尤其是工业微生物技术可以方便的获得高分子材料，如PHA，或者是用于聚合成高分子材料的单体，如乳酸或丁二酸等。国家科技部重大科技项目“863”、“973”和国家自然科学基金委员会以及国家发展和改革委员会等在2007年都立项对生物基材料进行了支持。     

粘合材料及其在生物医学中的应用：进展与展望

粘合材料作为一种重要的辅助材料,在工业包装、海洋工程以及生物医药等多个领域都有广泛的应用需求。天然存在的粘合剂如贻贝足丝粘合蛋白等具有良好的生物相容性和生物可降解性,但因其来源受限及在生理环境下较弱的粘合性能,因此在生物医药领域的应用受到了限制。从自然生物的粘合现象中汲取灵感,各种利用化学或生物合成方法制备的仿生粘合材料应运而生,针对生物医药领域的特定需求,一些新兴粘合材料在生物相容性、生物可降解性以及组织粘附等方面都表现出在医药领域应用的潜力。展望未来,受自然粘合材料兼具环境响应、自我再生和自修复等特征的启迪,各种生物灵感和生物仿生粘合材料的开发势必是未来的发展热点,而合成生物学技术为创建具有上述特征的活体粘合材料提供了新的可能。     

生物基琥珀酸的研发进展

琥珀酸（丁二酸）是一种重要的平台化合物,广泛用于食品、药品、化妆品,以及合成生物可降解聚合物等.本文分别介绍帝斯曼公司、Myriant公司、BioAmber公司、巴斯夫公司以及国内有代表性的公司和科研单位关于生物基琥珀酸的最新研发进展.     

可完全生物降解生物材料项目在鲁投产

深圳市意可曼科技有限公司在山东邹城举办可完全生物降解材料项目投产庆典,这标志着意可曼生物科技有限公司拥有完全自主知识产权、通过基因工程菌种构造法进行生物发酵合成生物高分子材料聚羟基烷酸酯（PHAs）的技术正式实现批量化生产。该项目的产品品级包括注塑级PHAs、吹膜级PHAs、吹瓶级PHAs、板片级PHAs、可发性PHAs、纺丝／无纺布级PHAs、生物弹性体、3-羟基丁酸酯等,可广泛应用于农业、环境、生化、微电、能源、医用等领域。     

连钱草中有机酸成分研究

从连钱草（Glechoma longituba）分离并鉴定了5个有机酸化合物,分别为：月桂酸（1）、二十四烷酸（2）、丁二酸（3）、顺丁烯二酸（4）、三十烷酸（5）。化合物1-5均是首次从该属植物中分离得。     

果胶d-半乳糖醛酸生物转化制备黏酸研究进展

黏酸属于己糖二酸,可以由果胶的主要成分D-半乳糖醛酸氧化制备.黏酸结构、性质与葡萄糖二酸类似,可应用于重要平台化合物、聚合物、高分子材料的制备.与目前受到广泛关注的葡萄糖二酸合成相比,黏酸合成的研究工作尚处于起步阶段.果胶是一种廉价、丰富的可再生生物质资源,以果胶为原料生物转化制备黏酸具有重要的经济价值和环保意义.文中...     

中国“生物基材料”研究和产业化进展

本文回顾了我国在生物基材料包括聚羟基脂肪酸酯(PHA)、聚乳酸(PLA)、丁二酸丁二醇共聚物(PBS)及其单体丁二酸、二氧化碳共聚物(PPC)等产业化领域取得的进展。     

防治血吸蟲病药物的研究 Ⅹ.二巯基丁二酸钠对吐酒石分佈、排泄及疗效的影响

前文报告几种SH基药物对吐酒石(酒石酸锑钾)中毒具有不同程度的解毒效果,其中以二巰基丁二酸钠的毒性最低,解毒效能最强,並能对抗吐酒石对中枢神经系统的抑制作用。 SH基化合物对吐酒石的解毒作用,一般认为是减低了组织的Sb,增加Sb的排泄。我们推测二巰基丁二酸钠对增加Sb的排泄以及排除组织中的积蓄Sb可能比     

含能化合物的生物合成反应

近年来随着工业生物技术的发展,以微生物作为细胞工厂,利用可再生原料实现绿色制造工业化学品和材料成为可能。同时,开发与环境相容的生物合成技术为含能化合物的生产提供了可持续的解决方案,为绿色化学合成工艺提供有益补充。本文中,笔者从技术成熟程度递减的前驱体合成、基团和骨架合成、合成技术这三个层次总结了含能化合物的生物合成反应,总结了通过整合已知酶和代谢通路合成含能化合物前驱体的方法;基于含能化合物的基团特异性,综述了含能化合物中常见的硝基、肼基和氧化偶氮基等基团及含氮杂环骨架的生物合成反应;介绍了有助于实现特定功能酶定制开发的蛋白质定向进化和酶计算设计技术,为实现含能化合物的生物全合成奠定基础。     

电纺技术在生物医学中的应用进展

电纺技术已经成为结合多组分化合物与织造技术的关键工具,可改变电纺丝材料的化学、物理和生物特性,使其与不同的应用环境相适应。通过电纺技术制作的功能化纳米电纺丝材料,在组织工程、创伤敷料、酶的固定化和药物（基因）载体等生物医学方面得到了广泛的应用。新型的电纺技术可以进一步优化纳米电纺丝的特性,如同轴电纺、二相电纺技术;电纺丝膜的修饰也为调控电纺丝的各向异性和多孔性提供了有效的方法。该文将概述功能化电纺丝的纺织技术及修饰方法在生物医学领域的研究与应用进展。     

二巯基丙基磺酸纳对吐酒石之解毒作用

治療日本血吸蟲病廣用吐酒石,但該藥毒性高、反應大,故極望獲得有效的解毒劑。众所周知,含巯基化合物為有效之解毒劑。二巯基丙醇對實驗動物銻中毒具有解毒作用。近年來在我國為尋找吐酒石之解毒劑研究了一系列含巯基化合物:二巯基己二酸鈉,葡萄糖2,3二巯基丙基甙,巯基丁二酸鈉,二巯基丁二酸鈉等。根據蘇聯學者     

胍基丁胺在成年大鼠组织中的表达和分布

目的观察胍基丁胺（agmatine,AGM）在成年Wistar大鼠全身组织的表达和分布。方法采用免疫组织化学法,用自制的抗胍基丁胺多克隆抗体检测胍基丁胺在成年Wistar大鼠全身组织中的表达分布情况。结果胍基丁胺在胃、十二指肠、空肠、回肠、结肠的粘膜腺上皮细胞胞质内呈强阳性表达;胍基丁胺在大脑皮层、丘脑、海马、延髓的神经元胞质和神经轴突内呈强阳性表达;胍基丁胺在子宫、输卵管、前列腺的腺上皮细胞和睾丸的生精细胞胞质内呈强阳性表达;胍基丁胺在肝细胞、肾上腺皮髓质细胞胞质内呈阳性表达,在肾脏、脾脏呈弱阳性表达;胍基丁胺在肺、阴茎的微血管平滑肌细胞胞质内呈强阳性表达,但在心脏、骨骼肌、食道、主动脉的肌细胞内未见其表达。结论胍基丁胺在成年Wistar大鼠体内广泛分布,可能具有重要的生理作用。     

串珠镰刀菌素的结构与毒性的关系

用O_3对串珠镰刀菌素去毒处理后,对产物进行了分离纯化,并通过红外、核磁共振等分析,证明串珠镰刀菌素双键消失,四元环已打开,产物为2,3-二羟基-2,3环氧-丁二酸(3)和2-羰基-3-羟基-丁二酸(4).以1日龄北京雏鸭为实验动物,将串珠镰刀菌素及其结构类似物方酸进行生物毒性对比试验,分别灌胃法给毒8mg/kg体重和方酸24mg/kg体重,方酸量为串珠镰刀菌素的三倍时仍无毒性,说明串珠镰刀菌素结构中的H对其毒性起关键作用.这在国内外尚属首次报道.