北京市教育委员会科技发展计划(KZ201310028034)
- 作品数：7 被引量：13H指数：2
- 相关作者：田沈莫春玲杨秀山金怡王震更多>>
- 相关机构：首都师范大学更多>>
- 发文基金：北京市教育委员会科技发展计划国家自然科学基金国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理轻工技术与工程化学工程生物学更多>>
- 纤维素乙醇统合加工过程中的酵母多酶共展示体系研究进展被引量：1
- 2015年
- 利用统合生物加工过程(Consolidated bioprocessing,CBP)生产纤维素乙醇是目前国内外的研究热点。CBP需要一种"集成化"微生物,既能生产水解木质纤维素的多种酶类又能利用水解木质纤维素产生的糖类发酵产乙醇。以酿酒酵母表面展示技术为依托,建立CBP菌株多酶共展示体系的研究主要分为以下两个方向:一是直接将纤维素酶展示在细胞表面,即非复合型纤维素酶体系;另一种是通过表面展示纤维小体(Cellulosome)将纤维素酶间接地锚定在细胞表面,即复合型纤维素酶体系,本文主要从以上两个方向阐述了近几年对于纤维素乙醇生物统合加工过程的研究进展。因纤维小体对纤维素的降解能力比非复合型纤维素酶体系更强,所以其在酿酒酵母细胞表面的组装研究受到越来越多的关注,为了更深入透彻地了解纤维小体的酵母展示技术,文中对纤维小体的结构与功能及其在纤维素乙醇发酵中的应用研究进行重点论述,并对该领域的发展方向进行展望。
- 陈宁莫春玲杜济良李春美田沈
- 关键词：纤维小体酿酒酵母纤维素乙醇
- 热带假丝酵母用未脱毒汽爆玉米秸秆产乙醇研究被引量：2
- 2014年
- 为阐明专利菌种Candida tropicalis Y1利用玉米秸秆产乙醇的能力,以未脱毒汽爆玉米秸秆为原料进行分步糖化发酵(SHF)及同步糖化发酵(SSF)产乙醇。研究结果表明,底物浓度为25%(w/v)、纤维素酶15FPU/(g底物)、纤维二糖酶Novozyme 188 20IU/(g底物)、接种量5%(v/v)及不需添加任何外源营养物质,该菌在SHF过程中的乙醇浓度为38.75g/L乙醇,为理论产率的77.9%,在SSF过程中的乙醇浓度为40.53g/L;同时,SSF与SHF相比,SSF可得到更多的木糖醇,且毒性物质乙酸的浓度维持在较低水平。说明该专利菌株不但有较强的耐发酵抑制剂的能力,而且有较好的代谢葡萄糖和木糖分别产乙醇和木糖醇的能力。
- 金怡王震吕喆莫春玲田沈
- 关键词：乙醇
- 纤维素酶细胞表面展示酵母菌群的构建及纤维素乙醇的发酵优化研究被引量：2
- 2015年
- 利用酵母细胞表面展示技术,以酿酒酵母菌株Saccharomyces cerevisiae Y5为受体,通过a-凝集素锚定方式,将来自丝状真菌Trichoderma reesei的内切葡聚糖酶II(EGII)、纤维二糖水解酶II(CBHII)以及来自Aspergillus aculeatus的β-葡糖苷酶I(BGLI)展示在细胞表面,构建同时表达3种纤维素酶的酵母菌群系统。结果表明,固定展示在细胞表面的纤维素酶在发酵过程中可保持较好的酶活性和稳定性;同时在EGII、CBHII和BGLI协同作用下使酵母细胞能水解纤维素并产生乙醇。将重组菌株Y5/EGII、Y5/CBHII和Y5/BGLI按1∶1∶1、1∶2∶1和2∶1∶1组合为不同的实验组,发酵结果显示,组合比为2∶1∶1的实验组效果最佳,最高乙醇浓度达到0.76 g/L,乙醇产量为0.33 g/g,相当于理论值的64.9%。
- 杨非金怡莫春玲杨秀山田沈
- 关键词：纤维素乙醇
- 汽爆柳枝稷乙醇发酵残留物两步厌氧消化研究被引量：1
- 2016年
- 为探究木质纤维素乙醇发酵残留物厌氧消化产甲烷性能,以汽爆柳枝稷高底物乙醇发酵残留物为底物,通过甲烷相出水回流至酸化相的方式进行厌氧消化产甲烷研究。结果表明:乙醇发酵残留物可有效进行甲烷生产,通过回流方式,酸化相内过多的挥发酸注入到甲烷相中,甲烷相的出水回流至酸化相,平衡酸化相及甲烷相内的pH值和挥发酸的浓度,提高系统运行稳定性,进而提高厌氧消化效率和甲烷产量。随着甲烷相出水不断地循环至酸化相,甲烷相内的产甲烷菌群也被加入到酸化相内,产甲烷菌群的不断增加、pH值逐渐升高、甲烷含量逐渐上升,使酸化相内产酸菌与产甲烷菌群逐渐趋于平衡,酸化相逐渐向甲烷化发展,并最终转变为产甲烷相。500 mL发酵残留物经厌氧消化,共产生48 L沼气,其中甲烷28.8 L,甲烷产率277 mL/g COD,COD去除率达90%,甲烷含量约60%。
- 白龙吕喆吕途杜济良杨秀山田沈
- 关键词：柳枝稷厌氧消化甲烷
- 利用Flo1p锚定蛋白在酿酒酵母表面展示三种纤维素酶的纤维素乙醇发酵被引量：3
- 2014年
- 为了简化纤维素乙醇生产工艺,实现纤维素利用与乙醇发酵的同步进行,通过酵母细胞表面展示技术,以酿酒酵母菌株Saccharomyces cerevisiae Y5为受体,通过絮凝素(Flo1p)锚定方式,将来自丝状真菌里氏木霉Trichoderma reesei的内切葡聚糖酶Ⅱ(EGII)、纤维二糖水解酶Ⅱ(CBHII)以及来自棘孢曲霉Aspergillus aculeatus的β-葡糖苷酶Ⅰ(BGLI)展示在细胞表面,构建同时表达3种纤维素酶的酵母菌群系统。经过免疫荧光验证展示酶的细胞蛋白定位,酶活测定,乙醇发酵性能验证,结果表明:展示表达的3种纤维素酶具有良好的稳定性和功能活性;在EGII、CBHII和BGLI协同作用下重组酵母菌株能够水解溶胀磷酸纤维素(Phosphoric acid swollen cellulose,简称PASC)并产生乙醇,乙醇浓度达到最大值0.77 g/L,乙醇产量为0.35 g/g,相当于理论值的68.6%。本研究成功构建了利用Flo1p作为锚定蛋白的絮凝素展示系统,初步实现了纤维素利用与乙醇发酵的同步进行,为利用酿酒酵母表面展示技术固定并表达纤维素酶提供了一定的理论依据。
- 莫春玲杨越悦陈宁杨秀山田沈
- 关键词：细胞表面展示纤维素乙醇
- 利用不同启动子控制木糖代谢关键酶基因构建可共代谢葡萄糖木糖重组酿酒酵母被引量：4
- 2014年
- 利用不同强度的启动子调控木糖代谢关键酶活性,构建稳定代谢葡萄糖和木糖产乙醇的重组酿酒酵母。以本实验室专利菌株Saccharomyces cerevisiae Y5为宿主菌,将树干毕赤酵母Pichia stipitis CBS6054的木糖还原酶基因XYL1和木糖醇脱氢酶基因XYL2置于磷酸甘油酸激酶基因启动子(PGKp)控制下,酿酒酵母Y5内源的木酮糖激酶基因XKS1分别由己糖激酶基因启动子(HXK2p)及其内源启动子(XKS1p)控制。这3个基因连同各自表达元件导入宿主细胞中,打通其木糖上游代谢途径。酶活测定结果显示,HXK2p对木酮糖激酶表现出更强的启动效率。重组菌Y5-X3-1中木糖还原酶/木糖醇脱氢酶/木酮糖激酶(XR/XDH/XK)的酶活比值为1∶5∶4,其木糖消耗量是宿主菌的5倍,最高乙醇产量为24.35 g/L,达到理论值的73%。结果表明,通过调节XYL1、XYL2及XKS1启动子的强度,调控其表达水平,进而改变3种酶的活性水平,对于提高重组酿酒酵母利用木糖发酵产乙醇有明显效果。
- 金怡王震莫春玲杨秀山田沈
- 关键词：重组酿酒酵母木糖共发酵启动子
- 汽爆玉米秸秆乙醇发酵残留物产甲烷特性研究被引量：1
- 2016年
- 为阐明木质纤维素原料乙醇发酵残留物产甲烷的能力,以汽爆玉米秸秆为原料进行高底物浓度同步糖化发酵(SSF)产乙醇,并将乙醇发酵残留物、发酵残留物上清及固体部分分别进行产甲烷潜力实验。研究结果表明,汽爆玉米秸秆同步糖化发酵底物浓度达到30%(w/w),乙醇浓度为48.9g/L。发酵残留物产甲烷潜力为46mL CH_4/g底物,上清部分产甲烷潜力为12mL CH_4/g底物,固体部分产甲烷潜力达到286mL CH_4/g底物,从而证明高底物浓度汽爆玉米秸秆乙醇发酵残留物具有较好的产甲烷潜力。
- 王震吕喆杜济良陈宁杨秀山田沈
- 关键词：厌氧消化乙醇发酵
