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从原料到产品:生物基丁二酸研究进展被引量：6: 2015年; 丁二酸作为一种重要的有机化工原料及中间体,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;同时作为一种优秀的C4平台化合物,被认为是未来12种最具发展前景的生物炼制产品之一.近年来随着石化资源的日益枯竭及环境污染问题的日益严峻,以生物质为原料生产丁二酸等生物基产品的研究备受国内外研究者的关注.本文从产丁二酸菌种的种类及常见菌株产丁二酸的代谢途径、产丁二酸工程菌的改造、丁二酸发酵过程控制与优化、丁二酸的分离提取工艺等4个方面综述近年来国内外生物基丁二酸研究进展,其中以产丁二酸工程菌的改造为重点展开详细阐述.为提高菌株产丁二酸的能力,研究者们常采用代谢工程技术改造菌株,皆取得显著效果.近来也出现了利用ARTP法和基因组重排技术选育高产丁二酸的菌株.此外,高效的丁二酸发酵与其发酵原料,发酵过程中相关控制因素如p H、CO2和H2浓度以及发酵方式密切相关;相比其他的丁二酸分离法,原位分离法回收丁二酸具备优势.最后对产丁二酸菌种的改造进行展望,认为利用适应性进化和最小基因组等技术筛选优良丁二酸生产菌是未来的趋势.; 税宗霞秦晗吴波谭芙蓉王景丽何明雄; 关键词：丁二酸代谢工程

运动发酵单胞菌在生物炼制中的研究进展被引量：1: 2014年; 以木质纤维素生物质为原料的生物炼制技术已成为全球研发的热点和难点。欧盟国家和美国的中长期生物质能源发展路线图中均将木质纤维素生物炼制技术作为重要目标,但是目前整体水平尚处于中试阶段。我国的纤维素类生物质原料非常丰富,将其转化成燃料乙醇及生物基础化学品等具有较大的潜力,但当前要想实现商业化生产,还面临着很多瓶颈问题亟待解决。缺乏能够同时高效利用纤维素类水解物的发酵菌株,已成为纤维素生物质高效与高值转化的关键制约因素。运动发酵单胞菌是目前唯一一种通过ED途径兼性厌氧发酵葡萄糖的微生物,其独特的代谢途径使其成为构建产乙醇工程菌的优选宿主之一;同时由于该菌具有较高的糖利用效率等优点,也是其他生物基化学品生产的重要候选平台微生物,如山梨醇、葡萄糖酸、丁二酸和异丁醇等。本文从该菌的研究历程、分子生物学基础、菌种改良及该菌在生物能源及生物基化学品等生物炼制体系中的应用研究角度进行了综述,并提出该菌可作为纤维素生物质生物炼制系统的新的重要平台微生物。; 何明雄吴波谭芙蓉王景丽税宗霞秦晗代立春胡启春; 关键词：生物炼制燃料乙醇生物基化学品运动发酵单胞菌

运动发酵单胞菌限制-修饰系统缺失突变株的构建及其性质分析(英文)被引量：2: 2013年; 低遗传转化率阻碍了产乙醇模式菌——运动发酵单胞菌的遗传或分子生物学操作.本研究将运动发酵单胞菌菌株ZM4的5个限制-修饰系统相关基因失活,构建了5个限制-修饰系统突变菌株.研究结果表明:在突变株Zmmrr和Zm1933中,甲基化穿梭表达质粒pBBR1MCS-tet的电转化率分别提高了17倍和2倍,而限制修饰基因ZMO0575的失活则明显降低了甲基化修饰质粒和非甲基化质粒的转化率.较之其它3个突变株,突变株Zmmrr和Zm1933具有更高的遗传稳定性.发酵实验结果进一步表明这些限制-修饰系统突变株并未显著改变运动发酵单胞菌的主要性质,例如细胞生长、葡萄糖利用率和乙醇产量等.研究运动发酵单胞菌的限制-修饰系统将有助于构建适合于分子遗传操作的基因工程菌株.; 吴波何明雄冯红张艳胡启春张义正; 关键词：运动发酵单胞菌基因敲除电转化乙醇发酵

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国家自然科学基金(31000028)