国家高技术研究发展计划(2007AA10Z358)
- 作品数：11 被引量：54H指数：4
- 相关作者：白凤武赵心清李宁申渝葛旭萌更多>>
- 相关机构：大连理工大学重庆工商大学中国科学院更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国家自然科学基金教育部重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：轻工技术与工程生物学化学工程更多>>
- 絮凝颗粒酵母悬浮液流变特性比较分析被引量：2
- 2010年
- 絮凝酵母细胞流变特性是影响发酵过程重要的基础数据之一。利用旋转黏度计测定自絮凝颗粒酵母悬浮液和其亲本游离酵母悬浮液的流变特性,分别建立流变本构方程并进行模型比较分析。低质量浓度絮凝酵母悬浮液近似为牛顿性流体,随着菌体质量浓度的增加流动行为指数降低,悬浮液为非牛顿性流体。絮凝酵母悬浮液表观黏度随剪切速率增加而降低,表明剪切使絮凝酵母颗粒聚合力降低从而产生剪切稀化现象。利用柠檬酸对絮凝酵母解絮凝从而改变颗粒聚集分布状态,进一步测定流变行为。结果证明,不同絮凝酵母颗粒聚集状态的分布是决定絮凝酵母流变行为的主要因素。
- 俞路白凤武
- 关键词：流变特性自絮凝颗粒酵母
- 自絮凝工业酒精酵母营养缺陷型的筛选和鉴定被引量：1
- 2009年
- 运用紫外诱变方法成功获得了自絮凝酵母的营养缺陷型突变体,并且优化了诱变方法,证明了通过紫外诱变也可获得自絮凝酵母的营养缺陷型突变体。实验证明,较低的致死率更容易获得突变体,利用制霉菌素的富集可明显减少非缺陷型背景。本实验获得了组氨酸和尿嘧啶营养缺陷型各一株,其中组氨酸缺陷型菌株失去絮凝特性,而尿嘧啶缺陷型保持了良好的絮凝特性。继代实验表明,二株突变体均可以稳定遗传。并利用交配型PCR方法证明了絮凝酵母及其两株突变体与其酿酒酵母亲本类似,均为交配型杂合体。
- 李倩赵心清贺雷雨张秋美李宁白凤武
- 关键词：絮凝酵母营养缺陷型紫外诱变交配型
- 利用SPT3的定向进化提高工业酿酒酵母乙醇耐受性被引量：15
- 2010年
- 利用对转录因子的定向进化可对多基因控制的性状进行有效的代谢工程改造。本研究对酿酒酵母负责胁迫相关基因转录的SAGA复合体成分SPT3编码基因进行易错PCR随机突变,并研究了SPT3的定向进化对酿酒酵母乙醇耐性的影响。将SPT3的易错PCR产物连接改造的pYES2.0表达载体并转化酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae4126,构建了突变体文库。通过筛选在高浓度乙醇中耐受性提高的突变株,获得了一株在10%(V/V)乙醇中生长较好的突变株M25。该突变株利用125g/L的葡萄糖进行乙醇发酵时,终点乙醇产量比对照菌株提高了11.7%。由此表明,SPT3是对酿酒酵母乙醇耐性进行代谢工程改造的一个重要的转录因子。
- 赵心清姜如娇李宁杨晴白凤武
- 关键词：定向进化乙醇耐性酿酒酵母易错PCR
- 系统生物学和合成生物学研究在生物燃料生产菌株改造中的应用被引量：17
- 2010年
- 基于生物质资源生产环境友好的生物燃料,对经济和社会的可持续发展具有重要意义,但其生产成本高的问题十分突出,而高效生产菌株的获得是解决这一问题的根本出路。以下综述了利用系统生物学研究所获得的信息进行菌种改造的过程,重点论述了生产菌株胁迫耐受性方面的研究进展,并讨论了系统生物学、合成生物学和代谢工程技术在改造生物燃料生产菌株中的应用,展望了合成生物学在构建高效生物能源生产菌株方面应用的前景。
- 赵心清白凤武李寅
- 关键词：系统生物学合成生物学代谢工程生物燃料
- 酵母细胞连续发酵过程振荡现象的研究进展被引量：3
- 2010年
- 振荡现象在连续发酵过程中普遍存在,本文综述了酿酒酵母连续发酵中不同类型振荡现象的研究进展。一类以乙醇连续发酵过程中参数振荡为代表的特殊振荡现象,普遍存在于工业发酵过程,对发酵系统的稳定运行造成不利影响。本文论述了这类振荡现象产生的机理、调控策略的研究进展及其潜在的应用价值。
- 申渝白凤武
- 关键词：酿酒酵母振荡乙醇发酵
- 串联填充管式反应系统中高浓度乙醇连续发酵被引量：1
- 2011年
- 在一套由搅拌罐和管式反应器串联而成的组合式反应系统中,利用酿酒酵母进行连续发酵生产高浓度乙醇。后续管式反应器内通过装填聚氨酯颗粒和木块对酵母细胞进行吸附固定化,在乙醇抑制造成细胞活性大幅降低的情况下,通过大幅提高细胞浓度保证发酵效率,在稀释速率0.02h-1和280g/L葡萄糖的条件下,系统的终点乙醇浓度为15.4%(v/v)。研究表明在一定稀释速率之下,应该通过增加反应器的级数来降低稀释速率,以达到提高终点乙醇浓度,如简单地降低进料速率则可能增加整个系统所受的乙醇抑制,对提高终点乙醇浓度效果不显著。
- 申渝白凤武
- 关键词：乙醇细胞固定化
- 自絮凝酵母高浓度重复批次乙醇发酵被引量：7
- 2009年
- 利用发酵性能优良的自絮凝酵母Saccharomyces cerevisiaeflo,研究开发了重复批次高浓度乙醇发酵系统,以节省下游加工过程的能耗。在终点乙醇浓度达到120g/L左右的条件下,发酵系统的乙醇生产强度达到8.2g/(L·h)。然而实验中发现,随着发酵批次的增多,自絮凝酵母沉降性能逐渐下降,从发酵液中沉降分离所需时间相应延长,导致发酵液中高浓度乙醇对酵母的毒害作用加剧,影响其发酵活性和发酵系统运行的稳定性,发酵装置运行11个批次后无法继续运行。实验结果表明,絮凝能力下降导致的酵母絮凝颗粒尺度减小是其沉降性能下降的主要原因。进一步研究发现,酵母的絮凝能力通过再培养可以恢复。在此基础上对发酵系统操作进行改进,每批发酵结束后可控采出一定比例菌体,调节系统的酵母细胞密度和乙醇生产强度以刺激酵母增殖,保持其絮凝能力。在达到相同发酵终点乙醇浓度条件下,虽然发酵系统的乙醇生产强度降低到4.0g/(L·h),但运行10d后絮凝颗粒酵母尺度趋于稳定,继续运行14d,未发现絮凝颗粒酵母尺度继续下降的现象,系统可以稳定运行。
- 李凡葛旭萌李宁白凤武
- 关键词：絮凝酵母
- 高浓度乙醇连续发酵振荡过程中代谢通量分析及诱发机理被引量：5
- 2009年
- 在利用普通酿酒酵母进行高浓度乙醇连续发酵的实验中,发现了一种长周期、高振幅的振荡现象。利用流式细胞仪测定了振荡周期不同时点的细胞周期分布,表明这种特殊的振荡现象和酵母细胞周期的同步化不相关。对一个完整振荡周期中不同时点的代谢通量分析,发现胞内碳通量在代谢网络中的分布也呈现出和胞外残糖、乙醇和生物量浓度类似的振荡过程。分析酵母细胞代谢活性与胞外发酵体系乙醇浓度的时程关系,表明酵母细胞对乙醇抑制的延迟反应是诱发这种振荡行为的主要因素,胞内海藻糖积累与乙醇生成同步,进一步支持了这一观点。
- 申渝葛旭萌李宁白凤武
- 关键词：乙醇连续发酵高浓度振荡代谢通量分析细胞周期
- 絮凝酵母海藻糖合成酶基因TPS1启动子区的克隆和乙醇胁迫下启动子活性的变化被引量：4
- 2010年
- 提高生物能源生产菌株对各种胁迫因素的耐受性对于提高生产过程的经济性和高效生产生物能源具有重要的意义。对酿酒酵母乙醇耐性的分子机制的研究,可揭示影响其耐受性的关键基因,并通过代谢工程操作定向提高酵母菌的乙醇耐受性,从而提高燃料乙醇的生产效率。海藻糖对酵母菌在多种环境胁迫下的细胞活性具有保护作用,但其对乙醇耐性分子机制的研究还不够深入。克隆了自絮凝酵母Saccharomyces cerevisiae flo的海藻糖-6-磷酸合成酶基因TPS1的启动子区域,利用pYES2.0载体骨架,构建了PTPS1启动绿色荧光蛋白EGFP标记基因的报告载体,并转化酿酒酵母ATCC4126。对酵母转化子在含有7%和10%乙醇的生长培养基中的EGFP的表达情况进行相对荧光定量分析,发现PTPS1活性在7%乙醇存在下受到强烈诱导。EGFP表达量对高温和高糖胁迫无明显差别,显示了TPS1启动子对乙醇浓度的特异响应。研究结果表明,絮凝酵母海藻糖的合成是对乙醇胁迫的保护性反应。
- 林贝赵心清张秋美马黎明白凤武
- 关键词：绿色荧光蛋白
- 废糟液全循环对自絮凝酵母糖酵解途径关键酶、胁迫相关代谢物及胞内组分的影响被引量：2
- 2010年
- 旨在研究废糟液直接全循环对絮凝酵母乙醇发酵、糖酵解关键酶以及细胞组成的影响。在一有效容积1.5 L的搅拌式生物反应器中,使用葡萄糖为220 g/L,添加8 g/L酵母粉和6 g/L蛋白胨的培养基,以0.04 h?1的稀释率进行自絮凝颗粒酵母乙醇连续发酵。每隔3天将收集到的发酵液集中精馏处理,得到的废糟液用于配制发酵培养基。装置运行近20 d,实验结果表明,随着废液循环批次的增加,系统乙醇和生物量浓度明显降低,糖酵解途径3个关键限速酶:己糖激酶、6-磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶不同程度受到抑制。为了应对废糟液中高沸点副产物积累导致的环境胁迫,维持细胞正常代谢,甘油和菌体胞内蛋白生物合成加强,碳水化合物积累减弱。这些研究结果对进一步研究高沸点副产物积累对酵母细胞乙醇发酵影响的机理和菌种的代谢工程改造,具有重要意义。
- 孜力汗张春明任剑刚袁文杰陈丽杰
- 关键词：乙醇发酵
