国家自然科学基金(31070514)
- 作品数：12 被引量：64H指数：5
- 相关作者：余世袁徐勇勇强蔡鹏范丽更多>>
- 相关机构：南京林业大学教育部更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏省科技支撑计划项目国家林业公益性行业科研专项更多>>
- 相关领域：化学工程生物学轻工技术与工程理学更多>>
- 热带假丝酵母木糖乙醇发酵相关基因的筛选与分析被引量：2
- 2012年
- 以木糖代谢模式菌株热带假丝酵母为材料,采用抑制性消减杂交技术构建高质量的木糖、葡萄糖发酵产乙醇的正向、反向SSH-cDNA文库。采用ABI3730系统测定2个文库中的1 013和525条EST序列,共拼接注释得到正向、反向文库中525个和288个差异性表达的已知基因,另有67个和12个可能的新基因,并对已知基因进行了GO分类。通过文库间BLAST比对去除相似序列,再结合经典代谢理论的指导筛选出候选基因,以实时定量PCR对它们进行了验证和转录本的定量比较分析,最终筛选出与部分木糖代谢和乙醇发酵相关的主效基因,包括STP、HAGT、XR2、XDH1、XDH2和ADH。实验为热带假丝酵母及其他木糖发酵菌株的糖代谢和乙醇发酵的转录谱、基因重组、代谢工程及发酵调控等相关研究提供理论指导。
- 徐勇沈翀邱兴天蔡鹏黄敏仁余世袁
- 关键词：抑制性消减文库实时定量PCR
- 木糖高效生物转化的新出路被引量：8
- 2012年
- 木糖的高效利用是影响木质纤维资源生物炼制经济效益的关键因素之一,也是构建其工业化生产体系的必要前提,但是木糖生物转化面临着重要的技术瓶颈,必须寻求新的思路。基于对木糖利用的现状及产业发展的综合分析,提出了木糖高效发酵制取木糖酸的新出路,论述了本领域首要的科学和技术问题是发酵抑制物的控制与消除;针对抑制物的问题,提出了细胞生理生化、代谢流分析及分子生物学的多层次和多尺度解析的研究方法;在此基础上,基于系统论的观点提出了菌种选育、原料预处理、抑制物控制与脱除、木糖酸高效发酵的技术集成的研究思路。
- 徐勇王荥朱均均勇强余世袁
- 关键词：生物炼制
- 阴离子交换树脂对玉米秸秆蒸汽爆破预处理液的选择性脱毒被引量：5
- 2012年
- 分别以糖-酸-醛模拟液和玉米秸秆蒸汽爆破预处理液为实验材料,比较了4种典型的阴离子交换树脂的选择性交换吸附脱毒性能,从中筛选出大孔型苯乙烯系阴离子交换树脂D301。D301树脂可以选择性地吸附脱除模拟液大部分酸类和呋喃醛类抑制物,但几乎不吸附糖类。其中,酸类的交换吸附符合Freundlich多分子层等温吸附特征,而糖类和呋喃醛类符合Langmuir单分子层吸附特征。在玉米秸秆蒸汽爆破预处理液中,D301树脂仍然保持对酸和呋喃醛类抑制物的选择性交换吸附性能,但是受未知成分杂质的复杂交换作用的影响和干扰,它对酸类和糠醛类抑制物的总脱除率由70.2%显著下降至44.5%,降幅达36.6%;而对单糖类的吸附率由1.2%大幅急剧提高至25.5%～37.9%,增幅达20～31倍;低聚木糖和低聚葡萄糖的吸附率分别达到13.7%和10.6%。采用减压蒸发浓缩与树脂吸附相结合联合脱毒方法可脱除69.1%和94.4%的酸类和醛类,脱除75.4%色素类和33.9%木质素分解物质,同时造成糖类损失16.3%。联合脱毒方法可以有效提高玉米秸秆蒸汽爆破预处理液的发酵生产性能,但是距离工业化发酵生产水平的差距仍然较大,仍需要针对木质纤维原料预处理体系的脱毒技术开展更加广泛和深入的研究工作。
- 徐勇江寅申左志凤张行星勇强余世袁
- 关键词：阴离子交换树脂蒸汽爆破预处理乙醇发酵
- 高效阴离子交换色谱-脉冲安培检测法定量测定低聚木糖样品中的低聚木糖被引量：23
- 2011年
- 建立了低聚木糖样品中的木二糖至木六糖等低聚木糖的高效阴离子交换色谱定量测定方法,并根据低聚木糖的聚合度与色谱保留时间的线性关系,对木七糖和木八糖的保留时间进行预测。采用CarboPacTMPA200阴离子交换柱（3mm×250mm）,以醋酸钠和氢氧化钠为淋洗液进行二元梯度洗脱,脉冲安培法进行检测。结果表明,木二糖至木六糖在0.804-8.607mg/L质量浓度范围内的线性关系良好,检出限为0.064-0.111mg/L,定量限为0.214-0.371mg/L。将该方法用于低聚木糖产品的检测,3个添加水平的加标回收率为84.29%-118.19%,相对标准偏差（n=3）为0.44%-14.87%。结果表明该方法适用于低聚木糖产品中有效成分的快速、高效分离和定量测定。
- 范丽徐勇连之娜勇强余世袁
- 关键词：高效阴离子交换色谱脉冲安培检测低聚木糖
- 休哈塔假丝酵母转化木糖和葡萄糖为乙醇的发酵转录谱被引量：2
- 2013年
- 【目的】探究木糖发酵典型菌株休哈塔假丝酵母在己糖和戊糖发酵中的转录谱及差异,筛选出与木糖利用和乙醇发酵代谢途径及调控相关的关键性酶和功能蛋白质基因。【方法】应用新一代高通量测序技术454 GS FLX Titanium分别构建了休哈塔假丝酵母木糖、葡萄糖发酵的cDNA文库,并进行De novo转录组的表达序列标签大规模测序和序列比较分析,进而挖掘出该酵母中参与木糖代谢和乙醇发酵的相关基因。【结果】分别对木糖和葡萄糖发酵样本进行二分之一RUN测序并各自得到60万条reads,序列平均长度400 bp。共拼接得到7250条(木糖)和7168条(葡萄糖)contigs,并利用BLAST对木糖样品和葡萄糖样品中的2421个基因(contig)和2456个基因(contig)进行了功能注释和GO分类。通过两个文库间的序列对比分析,共发现158个基因属于差异表达状态(P<0.05)。基于经典的糖酵解及乙醇发酵途径筛选出与木糖乙醇发酵相关的候选基因,并且比较分析其转录水平的差异。【结论】基于大规模转录谱测序和比较分析首次筛选出休哈塔假丝酵母中参与木糖代谢和乙醇发酵的基因群,可为后续的分子生物学及代谢调控研究提供基础数据。
- 熊许洁蔡鹏徐勇勇强余世袁
- 关键词：休哈塔假丝酵母乙醇发酵表达序列标签
- 里氏木霉液体发酵选择性合成果胶酶被引量：4
- 2012年
- 在摇瓶液体发酵的条件下研究了碳源、氮源、酵母汁和营养盐等因素对里氏木霉选择性合成果胶酶的影响规律,并测定了酶学性质。结果表明:从经济角度考虑宜选用脱汁橘皮粉制备果胶酶;在Mandels营养盐中添加1.0 g/L蛋白胨适合于里氏木霉产果胶酶;以25 g/L脱汁橘皮粉液体发酵48 h,果胶酶活力最高值达到32.6μmol/(min.mL),其中纤维素酶和木聚糖酶的活力被分别控制在0.18、0.63μmol/(min.mL)。该果胶酶的最适pH为6.0,最适温度为50℃,以16μmol/(min.g)的果胶酶振荡水解10 g/L商品果胶粉50 h,酶解得率达80.3%。高效液相离子色谱的分析结果显示果胶酶的主要水解产物为单体半乳糖醛酸,含量达总水解产物的82.5%以上。
- 徐勇华凤飞朱均均勇强余世袁
- 关键词：果胶酶里氏木霉酶学性质
- 休哈塔假丝酵母中甲酸抑制的目标基因发掘被引量：1
- 2014年
- 【目的】探究甲酸对木糖乙醇发酵模式菌株休哈塔假丝酵母基因转录的影响规律,发掘抑制的目标基因及抑制特征。【方法】基于该酵母葡萄糖、木糖代谢转录组的研究成果,结合细胞代谢途径和人工基因比对筛选出乙醇发酵相关基因,再通过RQ-PCR对梯度甲酸抑制条件下的上述基因进行定量分析,进而发掘出甲酸抑制的目标基因。【结果】共筛选出42个相关基因,经RQ-PCR定量分析最终确定受甲酸显著抑制的基因10个,上调基因5个。【结论】在基因转录水平上,休哈塔假丝酵母中甲酸显著抑制的基因按照抑制强度降序排列为XYL2、ACS、RKI、TAL、GND1、TKL、ZWF1、XYL1、PDH和PDC,按照上调强度降序排列为ALD、GLK、MDH、PFK、ADH。
- 蔡鹏熊许洁徐勇勇强朱均均余世袁
- 关键词：休哈塔假丝酵母实时定量PCR
- 休哈塔假丝酵母乙醇发酵性能的研究被引量：6
- 2011年
- 木糖的高效发酵是制约纤维素燃料乙醇生产的技术瓶颈之一,高性能发酵菌种的开发是本领域研究的重点。以木糖发酵的典型菌株休哈塔假丝酵母为材料,研究氮源配比、葡萄糖和木糖初始浓度、葡萄糖添加及典型抑制物等因素对其木糖利用和乙醇发酵性能的影响规律。结果表明,硫酸铵更适宜于木糖和葡萄糖发酵产乙醇。在摇瓶振荡发酵条件下,该酵母可发酵164.0 g/L葡萄糖生成61.9 g/L乙醇,糖利用率和乙醇得率分别为99.8%和74.0%;受酵母细胞膜上转运体系的限制,对木糖的最高发酵浓度为120.0 g/L,可生成45.7 g/L乙醇,糖利用率和乙醇得率分别达到94.8%和87.0%。休哈塔假丝酵母发酵木糖的主要产物为乙醇,仅生成微量的木糖醇;添加葡萄糖可促进木糖的利用;休哈塔假丝酵母在葡萄糖发酵时的乙酸和甲酸的耐受浓度分别为8.32和2.55 g/L,木糖发酵时的乙酸和甲酸的耐受浓度分别为6.28和1.15 g/L。
- 熊许洁徐勇张晓燕勇强余世袁
- 关键词：木糖发酵休哈塔假丝酵母乙醇
- 纤维素酶系碱性条件下的选择性失活及应用
- 2012年
- 里氏木霉产纤维素酶系中的内切葡聚糖酶(CMCase)、纤维二糖水解酶(CBH)和β-葡萄糖苷酶三大酶类在碱性处理条件下会发生快速、选择性失活。在pH9.00和(25±1)℃的条件下静置处理纤维素酶液30min,CMCase和CBH酶组分主要发生可逆变性失活,而β-葡萄糖苷酶发生不可逆变性失活,它们的残余酶活力分别为58.8%、56.6%和5.7%,相对比例可达到10.3和9.9。通过碱性处理能够得到低β-葡萄糖苷酶活力的纤维素酶制剂,可以显著提高其定向酶水解纤维素制备纤维低聚糖的生产性能,并生成以纤维二糖为主包括少量纤维三糖的纤维低聚糖。以0.1%(v/v)碱处理纤维素酶定向水解10g/L纸浆24h,纤维低聚糖的酶解得率为6.73%,占总糖类的78.2%,比天然酶反应体系提高53.6%。
- 徐勇蔡鹏范丽杭琪勇强余世袁
- 关键词：纤维素酶系里氏木霉纤维低聚糖
- 杨木屑低浓度硫酸中温预处理提取木糖及其发酵被引量：6
- 2011年
- 低酸中温预处理可选择性地水解溶出杨木屑中的木糖。正交试验结果显示,影响木糖提取得率的强度顺序为反应温度、固液比、反应时间和硫酸质量分数,影响抑制物产量的主要因素为反应温度和固液比,硫酸质量分数和反应时间的影响较弱。在预处理过程中生成的主要抑制物为乙酸,其次为甲酸和糠醛。基于技术经济分析,可采用100℃、2.0%硫酸、固液比1∶15(g∶mL)预处理杨木屑10 h,木糖和葡萄糖提取得率分别达74.1%和3.0%。通过细胞回用和驯化可以提高Candida tropicalis NL02发酵杨木屑提取液的生产性能,在含有乙酸3.53 g/L、甲酸2.57 g/L、木糖53.40 g/L和葡萄糖7.09 g/L的提取液中发酵20 h,木糖利用率达85.4%,乙酸和甲酸消耗率分别为52.9%和100%,可生成木糖醇约35.12 g/L和乙醇7.67 g/L,木糖醇和乙醇产率分别达到77.0%和31.4%。
- 徐勇焦杰徐斌伟勇强余世袁
- 关键词：木糖发酵热带假丝酵母
