假丝酵母发酵玉米芯半纤维素水解液生产木糖醇

采用一株驯化过的假丝酵母(Candida sp.)直接发酵经过简单脱毒处理的玉米芯半纤维素水解液生产木糖醇。确定了水解液的最适浓缩倍数在3.0～3.72的范围内。利用正交实验,确定了摇瓶分批发酵工艺条件的最适组合为：摇床转速180r/min,起始C/N为50,起始pH 5.5,接种量5% (体积比)。在此基础上,重点研究了在发酵罐中通气量对酵母发酵玉米芯水解液生产木糖醇的影响。结果表明采用先高后低的分段通气发酵在木糖醇得率方面明显优于恒定通气发酵;其中,在0～24h,3.75 L/min;24～108h,1.25 L/min的分段通气条件下(装液量为2.5L),木糖醇得率(木糖醇/木糖,g/g) 达到0.75 g/g。该结果将有助于建立一种高效的、大规模的利用玉米芯半纤维素水解液发酵生产木糖醇的工艺。     

克隆木糖还原酶XYL1基因的工程菌YT发酵玉米芯水解液的研究

克隆毕赤氏酵母(Pichia stipitis)木糖还原酶基因XYL1,将其连接到适用于酿酒酵母工业菌株的多拷贝载体pYMIKP中,构建得到表达质粒pYMIKY-XYL1,转化酿酒酵母工业菌株Saccharomyces cerevisiae 6508.利用G418筛选转化子,得到含高拷贝木糖还原酶基因的酿酒酵母重组菌YT,以YT发酵玉米芯工业水解液生产木糖醇,研究其发酵特性和规律,为工业上生物转化法生产木糖醇提供参考.     

热带假丝酵母XYL1在Pichia pastoris中的表达及固定化细胞发酵生产木糖醇

利用克隆获得的具有双重辅酶依赖性的热带假丝酵母xyl1基因,通过表达载体pGAPZB转入巴斯德毕赤酵母X-33,采用海藻酸钙凝胶包埋法固定该重组菌,研究固定化条件下玉米芯水解液的发酵特性,实现对玉米芯等农业废弃物资源的利用。结果表明,转化xyl1基因的巴斯德毕赤酵母X-33的总酶活达到1.64U/mg。固定化细胞的最适发酵条件为pH 6.0、30℃、接种量20%、装液量28%、转速130r/min,木糖醇转化率为37.5%。为生物转化法大规模生产木糖醇以及乙醇提供新的选择途径。     

代谢改造热带假丝酵母发酵木糖母液生产木糖醇

木糖醇是一种在食品、医药、轻工等领域具有广泛用途的多元醇,目前主要通过酸水解木聚糖获得木糖并进一步化学催化加氢方法制备。提取木糖过程中会产生大量的木糖母液副产物,其中含有一定浓度的葡萄糖、木糖、阿拉伯糖等碳源,以及少量的糠醛、四氢呋喃等物质。研究微生物转化木糖母液生产高附加值化学品不仅能够提高木糖母液的利用价值,而且能够减少环境污染。热带假丝酵母不仅能够利用葡萄糖,也具有高效的木糖代谢途径。首先利用代谢工程技术删除了热带假丝酵母菌株的木糖醇脱氢酶基因,获得能够转化木糖积累木糖醇的突变株。在此基础上,评价了突变株在木糖母液培养基中的发酵性能。通过单因素优化实验确定了突变株发酵生产木糖醇较优的发酵工艺:培养基组成为木糖母液300g/L,玉米浆5g/L;最佳发酵条件为:发酵温度35℃,初始p H为5.0,接种量15%,200r/min摇床培养140h。利用优化后的发酵工艺,木糖醇产量达到83.01g/L。初步建立了转化木糖母液生产木糖醇的工艺,为进一步利用木糖母液奠定了基础。     

木糖醇微生物转化的研究

一、引言 木糖醇是一种被广泛用于国防、医药、食品和化学等工业的五碳糖醇。木糖醇也是一种具有营养价值的甜味剂,由于它的代谢不需胰岛素,可作为糖尿病人的食糖代用品。另外木糖醇还可以作为防龋食品。目前国内外生产木糖醇的方法是化学法,即由农业纤维废料如玉米芯和甘蔗渣等经酸水解和提     

聚氨酯固定化热带假丝酵母发酵木糖醇

固定在多孔聚氨酯载体中的热带假丝酵母(Candida tropicalis), 可有效地利用玉米芯半纤维素水解液生产木糖醇。在摇瓶条件下, 采用分批发酵方式, 确立了适宜的发酵工艺参数为: 接种量7%, 聚氨酯加入量1.0 g/100 mL, 温度30°C, 初始pH值6.0, 分段改变摇床转速进行溶氧调节, 其中0~24 h 为200 r/min; 24 h~46 h为140 r/min。聚氨酯固定化提高了菌体对发酵抑制物的耐受力, 固定化细胞密度高, 发酵性能稳定, 发酵产率和体积生产速率都有所提高。水解液未经脱色与离子交换便可转化成木糖醇, 大幅降低了成本, 显示了良好的应用前景。固定化细胞连续重复进行12批次21 d的发酵, 木糖醇得率平均为67.6%, 体积生产速率平均为1.92 g/(L·h)。     

发酵木糖产生木糖醇的酵母菌的筛选

木糖醇是天然产生的五碳多元醇,作为功能性的甜味剂,其甜度和能量均与蔗糖相当。木糖醇的代谢不需要胰岛素的促进,因而与一般糖类的代谢途径不同。木糖醇是糖尿病患者的理想的糖代用品,并能明显降低转氨酶,有助于治疗糖尿病、护肝和防龋齿的作用。木糖醇的国内外市场十分广阔,目前世界上生产木糖醇的原料主要是木糖,用化学还原或生物转化菌可生产木糖醇,但化学法生产工艺复杂、成本较高,而已对环保液有影响。用微生物发酵法生产木糖醇是发展的必然方向。我们进行了发酵木糖产生木糖醇的酵母菌种的筛选研究。本研究对分离收集到的４…     

半纤维素水解物生物转化生产木糖醇

木糖醇在食品、医药及化工行业中有着广泛的用途而深受关注。但是,传统的化学法生产木糖醇需要一系列复杂的分离纯化步骤,过高的生产成本限制了木糖醇的使用范围。发酵工艺生产木糖醇无需木糖的纯化步骤,是取代化学合成法的一条可行工艺路线。本文着重介绍产木糖醇的微生物,酵母对木糖的同化途径,半纤维素水解物的脱毒方法,影响木糖醇发酵的工艺条件等。     

木糖醇大规模发酵生产策略

<正>发酵工艺是木糖醇生产的发展方向,其通过生物选择性催化,大幅度简化了原料预处理步骤和产物分离过程,有效提高从原料到产物的收率。文章对木糖醇大规模发酵生产中的主要技术环节,包括原料选择、水解方法、水解物脱毒与净化、微生物菌种选择、发酵过程与产物分离等问题进行了系统评述,并对这些关键环节的工艺策略选择提出了笔者的观点。     

食品上的应用

351106细胞密度对酵母从木糖生产木糖醇的影响[会,英]/Cao,N.J.…/Appl.B~ochcm.Biotochn01.·1994,45"-'46.一515-,~519[译自DB A,1994,13(16)。94—09402-I 、、 从D一木塘生产木塘醇的产率随暇丝酵母B-22细胞密度增加而增加。木糖醇生产的最适温度为36℃,pH为4.O～6.0。当初始细胞浓度为26mg/m1时,培养96/J~时后从260g/1 D·木糖产t]-2 lOg/1木糖醇,产率为理论值的81%。当细胞浓度较低时,发酵时间显著增加,100小时后3.8mg/m1和26rag/IⅡ1的细胞密度间木糖醇产率相差80%。高细胞密度右利干木糖的生物转化,产生高浓度终产物木糖醇…     

玉米芯综合利用研究进展

玉米芯主要由纤维素、半纤维素和木质素构成,便于收集、易加工处理,已被广泛应用于生产食品、饲料和化工产品中,但目前仍存在原料利用率低、能耗大、成本高等问题。本文对农业废弃物玉米芯工业化综合利用相关的工艺进行探讨,通过论述玉米芯中半纤维素、纤维素和木质素三大组分的高值化利用方式,阐述了玉米芯综合利用的产业化途径。     

稀有糖的生物转化生产策略：Izumoring方法

稀有糖是在自然界中存在但含量极少的一类单糖及衍生物,其在膳食、保健、医药等领域中发挥着重要的功能。本文综述了一种稀有糖的生物转化生产策略----Izumoring方法,即利用D-塔格糖3-差向异构酶、醛糖异构酶和多元醇脱氢酶等进行所有单糖及糖醇之间的相互转化;利用该原则,分别构建了己糖类、戊糖类和丁糖类的Izumoring转化策略,并可获得所有稀有糖的酶反应和生物转化生产途径。同时,展望了稀有糖生物转化生产的研究趋势。     

顺序式模拟移动色谱纯化木糖醇母液北大核心CSCD

以木糖醇母液为原料,采用顺序式模拟移动色谱技术纯化木糖醇母液。在制备色谱研究的基础上,研究顺序式模拟移动床(SSMB)技术纯化木糖醇母液的最佳工艺参数。结果表明最佳工艺参数为:进料浓度60%,进料量为546.00 g/h,进水量为819.00 g/h,循环量382.2 m L。在此条件下木糖醇出口浓度为41.2%,纯度达到94.8%,收率达到90.6%,较木糖醇母液纯度提高31.12%,本研究为木糖醇母液产业化利用奠定了实践基础。     

生物发酵法制备木糖醇的研究进展

木糖醇由于其特殊的物理、化学性质在众多领域被广泛应用,全球需求量日益增多。目前,木糖醇的工业生产方法是由纯D-木糖在高温、高压下化学催化法制得的,该方法存在原料要求高、能耗高、条件苛刻、污染重等问题。生物发酵技术可以利用菌株发酵价格低廉的农作物废弃物来制备木糖醇,由于其原料来源广、能耗低、条件温和、环境友好等优点而备受关注,是一种潜在的具有吸引力的化学过程替代品。然而,由于发酵产物木糖醇含量低,微生物发酵法制备木糖醇的路线尚未在工业上得到实践。综述了生物法制备木糖醇过程中影响木糖醇产率的因素以及可能的菌种改造技术,并给出了生物技术生产木糖醇目前面临的挑战,进一步展望了生物法制备木糖醇的研究方向。     

H_2O_2预处理结合微生物发酵提取玉米芯木聚糖的工艺研究

为提高微生物发酵玉米芯提取木聚糖的效率,本研究采用H2O2预处理结合微生物发酵的方法提取玉米芯中的木聚糖,并通过扫描电镜(SEM)从微观结构初步探讨了H2O2预处理提高微生物发酵提取玉米芯木聚糖的原因。其结果表明:利用4%H2O2预处理玉米芯1小时,木聚糖含量可达40. 21±0. 21 mg/g,较未处理组玉米芯中木聚糖含量提高了87. 72%;4%H2O2预处理结合微生物发酵玉米芯,可显著提高木聚糖得率,其含量可达52. 72 mg/g,较未经H2O2预处理组提高了186. 67%;进一步利用响应面法优化微生物发酵经H2O2预处理玉米芯提取木聚糖的工艺,得到了发酵最佳培养基组成为含水量50%、尿素添加量0. 25%、葡萄糖添加量0. 75%,此条件下木聚糖含量达70. 84 mg/g,较未发酵提高了249. 82%;SEM图像显示H2O2预处理使得玉米芯结构变得疏松,微生物发酵结合H2O2预处理后的玉米芯出现较大孔洞,结构变得更为疏松。因此,H2O2预处理可改善玉米芯结构,促进微生物发酵,提高玉米芯木聚糖的提取效率,为玉米芯木聚糖的高效开发利用提供了参考。     

玉米芯低温热解特性研究

针对如何提高农田副产物玉米芯综合利用价值的问题,通过热重分析以及低温热解实验对热解过程中玉米芯组分、产率、热值的变化规律进行研究,得到热解产物的特性及其产率,热值随热解温度、时间的变化规律,为玉米芯的综合利用提供重要的理论依据。实验研究表明,在实际生产应用中应当选择的最佳工艺参数为：30 min、350 ℃,在此条件下热解产物的热值及密度都有较大的提高,生物质炭的产率为69.2%,热值为18.78 MJ/kg,相对于未经处理的玉米芯热值提高了19.7%。     

顺序式模拟移动色谱纯化木糖醇母液

以木糖醇母液为原料,采用顺序式模拟移动色谱技术纯化木糖醇母液。在制备色谱研究的基础上,研究顺序式模拟移动床(SSMB)技术纯化木糖醇母液的最佳工艺参数。结果表明最佳工艺参数为:进料浓度60%,进料量为546.00 g/h,进水量为819.00 g/h,循环量382.2 m L。在此条件下木糖醇出口浓度为41.2%,纯度达到94.8%,收率达到90.6%,较木糖醇母液纯度提高31.12%,本研究为木糖醇母液产业化利用奠定了实践基础。     

甾类化合物微生物转化与分解代谢机制研究进展

甾类化合物具有重要的生理医药作用,市场需求巨大。甾类化合物及其关键甾类药物通过微生物转化制备工艺较化学合成法具有区域立体选择性、减少合成步骤、缩短生产周期、提高收率以及生态友好等优点逐步被应用,然而甾类物质微生物分解代谢机制还有待进一步深入探索研究并确定。本文从甾类化合物结构种类与主要来源、生理功能、微生物转化与分解代谢机制的研究等方面进行了归纳,着重解析甾类化合物分解代谢过程关键酶系及其分子作用机制,为甾药化合物生产菌种改造与工程菌构建,以及微生物转化工业化生产工艺的开发提供参考。     

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。     

生物发酵法制备木糖醇的研究进展 *

木糖醇由于其特殊的物理,化学性质在众多领域被广泛应用,全球需求量日益增多.目前,木糖醇的工业生产方法是由纯D-木糖在高温,高压下化学催化法制得的,该方法存在原料要求高,能耗高,条件苛刻,污染重等问题.生物发酵技术可以利用菌株发酵价格低廉的农作物废弃物来制备木糖醇,由于其原料来源广,能耗低,条件温和,环境友好等优点而备受关注,是一种潜在的具有吸引力的化学过程替代品.然而,由于发酵产物木糖醇含量低,微生物发酵法制备木糖醇的路线尚未在工业上得到实践.综述了生物法制备木糖醇过程中影响木糖醇产率的因素以及可能的菌种改造技术,并给出了生物技术生产木糖醇目前面临的挑战,进一步展望了生物法制备木糖醇的研究方向.