大肠杆菌对木质纤维素水解液抑制物的胁迫耐受性 被引量：1

1

作者 唐瑞琪 赵心清 +1 位作者 朱笃 汪涯 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期205-216,共12页

木质纤维素类生物质是前景广阔的化石原料替代品,其生物炼制可生产生物能源、生物基化学品和生物材料等多种产品,可降低碳排放,有助于实现“双碳”目标,因此受到越来越多的关注。然而,木质纤维素生物炼制需要经过预处理、微生物发酵和... 木质纤维素类生物质是前景广阔的化石原料替代品,其生物炼制可生产生物能源、生物基化学品和生物材料等多种产品,可降低碳排放,有助于实现“双碳”目标,因此受到越来越多的关注。然而,木质纤维素生物炼制需要经过预处理、微生物发酵和产物纯化等多个步骤,其中,预处理过程产生的多种化合物抑制微生物的细胞生长和发酵性能,是制约生物转化效率的瓶颈之一。大肠杆菌是木质纤维素生物炼制常用的宿主,被广泛应用于多种化合物的生产,研究其对木质纤维素水解液中抑制物的耐受性,对于提高木质纤维素生物炼制效率具有重要意义。本文首先介绍了木质纤维素的主要成分和基本结构,对木质纤维素的预处理方法以及预处理后水解液中的主要抑制物种类进行了简单阐述;随后,总结了木质纤维素水解液中几类主要抑制物呋喃类、羧酸类和酚类对大肠杆菌细胞的毒性,以及大肠杆菌对上述抑制物的胁迫响应机制和基于机制的菌株改造靶点;最后,综述了提高大肠杆菌对上述抑制物的胁迫耐受性的菌株改造策略,包括随机突变、实验室适应性进化和组学辅助的理性设计等,为利用代谢工程构建用于木质纤维素生物炼制的高效大肠杆菌菌株提供参考。 展开更多

关键词 木质纤维素水解液抑制物 胁迫耐受性 大肠杆菌 菌株改造 呋喃类 羧酸类 酚类

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ORP对酿酒酵母在木质纤维素水解液抑制物中发酵的影响 被引量：9

2

作者 郝学密 杜斌 +2 位作者 刘黎阳 刘晨光 白凤武 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期1066-1071,共6页

木质纤维素水解液中的毒性副产物对酿酒细胞具有抑制作用,采用氧化还原电位(oxidoreduction potential,ORP)调控,能够提高细胞对抑制物的耐受性。考察了代表性抑制物乙酸、糠醛及苯酚对酵母细胞生长和代谢的影响,并通过添加氧化剂赤血盐... 木质纤维素水解液中的毒性副产物对酿酒细胞具有抑制作用,采用氧化还原电位(oxidoreduction potential,ORP)调控,能够提高细胞对抑制物的耐受性。考察了代表性抑制物乙酸、糠醛及苯酚对酵母细胞生长和代谢的影响,并通过添加氧化剂赤血盐(K3[Fe(CN)6])和还原剂二硫苏糖醇(DTT)调节发酵液ORP初始值在(305±5)m V、(157±8)m V及(-150±5)m V,研究不同ORP条件下细胞对抑制物的耐受性影响。结果表明,氧化态能提高生物量并缩短发酵时间。除苯酚外,氧化态也利于提高乙醇的收率。对细胞保护剂甘油合成的方面,氧化态和还原态都会促进甘油合成。在水解液脱毒方面,氧化态表现比还原态要好,因为氧化态促进生物量积累,有利于通过细胞自身代谢脱毒。 展开更多

关键词 木质纤维素 抑制物 胁迫耐受性 氧化还原电位 脱毒

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增强酿酒酵母对木质纤维素水解液抑制剂耐受性的研究进展

3

作者 贾承霖 郭晓鹏 +1 位作者 陆栋 张苗苗 《生物技术通报》 北大核心 2025年第4期61-75,共15页

利用酿酒酵母进行木质纤维素类生物质发酵,从而实现经济和社会可持续发展,具有良好的应用前景,但该类生物质水解液中的羧酸、呋喃醛和多酚对酿酒酵母产生了较强抑制作用,这些抑制剂对细胞膜、线粒体和核糖体等细胞器造成了严重的损伤,... 利用酿酒酵母进行木质纤维素类生物质发酵,从而实现经济和社会可持续发展,具有良好的应用前景,但该类生物质水解液中的羧酸、呋喃醛和多酚对酿酒酵母产生了较强抑制作用,这些抑制剂对细胞膜、线粒体和核糖体等细胞器造成了严重的损伤,影响了酵母对水解液中可发酵糖的利用。本文系统综述了这三类抑制剂对酿酒酵母产生胁迫的信号通路与代谢途径,例如,弱酸会诱导细胞内酸化,呋喃醛和酚类化合物会使胞内氧化还原酶活性下降并抑制翻译进程。基于上述胁迫机理,本文深入探讨了诱变育种、实验室适应性进化、细胞自絮凝和共培养等正向遗传学方法。这些方法借助表型突变结合多组学分析可以挖掘关键基因,从而构建高效菌株。同时,阐述了反向遗传学方法,即利用已知功能基因进行基因组转化,以及基于CRISPR-Cas系统开展菌株定向培育。其中,酿酒酵母过表达目标基因、运用CRISPR-Cas9进行基因敲除以及利用CRISPRa/CRISPRi进行基因调控等方法,有效调节了关键基因的表达,进而提升了酿酒酵母的耐受性能。在此基础上,高通量基因文库与多途径基因调控相结合的综合策略可以大规模地用于关键基因筛选和多维度的基因调控。未来,可利用基因表达和代谢通量联合分析等策略实时监控与耐受性相关的关键酶的活性以及关键代谢通路的碳通量变化,从而更好地应对多重抑制剂对酿酒酵母产生的协同作用,为酿酒酵母高效利用木质纤维素发酵提供参考与建议。 展开更多

关键词 酿酒酵母 木质纤维素水解液 抑制剂 耐受性 响应机制 遗传改造

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半纤维素水解液中抑制物对发酵生产木糖醇的影响 被引量：24

4

作者 方祥年 黄炜 夏黎明 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期547-551,共5页

以木糖为底物发酵生产木糖醇,考察了葡萄糖、阿拉伯糖、果糖等半纤维素糖类对木糖醇发酵动力学行为的影响,并确定了适宜起始木糖质量浓度为100 g/L.当发酵液中乙酸与糠醛的质量浓度分别超过1 g/L时,抑制作用逐渐增强,通过调节半纤维素... 以木糖为底物发酵生产木糖醇,考察了葡萄糖、阿拉伯糖、果糖等半纤维素糖类对木糖醇发酵动力学行为的影响,并确定了适宜起始木糖质量浓度为100 g/L.当发酵液中乙酸与糠醛的质量浓度分别超过1 g/L时,抑制作用逐渐增强,通过调节半纤维素水解液的起始pH值从4.0到6.0,可有效减轻乙酸对发酵的抑制作用.适量的K+、Mgz+、Na+等微量元素和H2PO4-离子对酵母具有较强的代谢调控作用,其中以Mg2+的影响最为显著.无机盐质量浓度在0～4 g/L内有利于木糖醇发酵.以合成培养基为底物发酵生产木糖醇,与半纤维素水解液的发酵结果相比,两者的动力学曲线较为符合,为进一步研究木糖醇发酵动力学提供了实验依据. 展开更多

关键词 木糖醇 发酵 半纤维素水解液 玉米芯 糖 抑制物

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酵母菌复合培养物对木质纤维素稀酸水解液原位脱毒乙醇发酵 被引量：7

5

作者 李丰田 田沈 +2 位作者 于泳 周桂雄 杨秀山 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1582-1586,共5页

为了解决木质纤维素稀酸水解产物中发酵抑制剂对微生物的抑制作用以及木糖的乙醇发酵问题,该研究用本实验室开发的能高效代谢葡萄糖产乙醇并代谢糠醛和5-羟甲基糠醛的2株酵母菌种Saccharomyces cerevisiae Y5和Issatchenkia orientalis... 为了解决木质纤维素稀酸水解产物中发酵抑制剂对微生物的抑制作用以及木糖的乙醇发酵问题,该研究用本实验室开发的能高效代谢葡萄糖产乙醇并代谢糠醛和5-羟甲基糠醛的2株酵母菌种Saccharomyces cerevisiae Y5和Issatchenkia orientalis Y4分别与Pichia.stipitisCBS6054组成2个复合菌种,用复合菌种对木质纤维素稀酸水解产物进行原位脱毒乙醇发酵。结果证明,复合菌种S.cerevisiae Y5/P.stipitisCBS6054显示出了很好的代谢稀酸水解液中的葡萄糖和木糖产乙醇并快速代谢糠醛和5-羟甲基糠醛的能力,乙醇产率为0.43g/g(达到理论值的85.1%)。该复合培养物可作为木质纤维素稀酸水解产物不需任何脱毒处理直接进行乙醇发酵的复合菌种。 展开更多

关键词 木质纤维素稀酸水解产物 发酵抑制剂 复合菌种 原位脱毒 乙醇发酵

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半纤维素水解液中抑制物对少根根霉发酵产富马酸的影响 被引量：1

6

作者 刘宁 李霜 +2 位作者 严立石 黄和 嵇松杨 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2008年第S2期271-274,共4页

考察了半纤维素水解液中含有的主要副产物乙酸、甲酸以及糠醛等对少根根霉利用木糖、葡萄糖发酵产富马酸的影响。少根根霉种子培养阶段对甲酸和糠醛的浓度较敏感,而乙酸对产酸发酵具有显著抑制作用;种子培养基中乙酸、甲酸和糠醛的浓度... 考察了半纤维素水解液中含有的主要副产物乙酸、甲酸以及糠醛等对少根根霉利用木糖、葡萄糖发酵产富马酸的影响。少根根霉种子培养阶段对甲酸和糠醛的浓度较敏感,而乙酸对产酸发酵具有显著抑制作用;种子培养基中乙酸、甲酸和糠醛的浓度应分别控制在1.5、0.5、0.5 g/L以内。采用木糖为种子培养碳源,添加上述浓度的各种抑制物模拟半纤维素水解液用于少根根霉菌体的种子培养,后继利用葡萄糖发酵产富马酸35.4 g/L。 展开更多

关键词 少根根霉 半纤维素水解液 抑制剂 富马酸

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玉米芯半纤维素水解液中抑制物对丁醇发酵的影响 被引量：1

7

作者 顾春凯 王根宇 +3 位作者 刘宏娟 王革华 吴剑荣 张建安 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第7期178-185,共8页

半纤维素水解液抑制物对微生物细胞的毒性限制了其在丁醇发酵中的应用,旨在探讨其对产丁醇共生体系TSH06的抑制作用并为其应用于丁醇发酵奠定基础。通过稀酸水解半纤维素制得水解液,采用P2培养基稀释的半纤维素水解液为底物,分别利用NaO... 半纤维素水解液抑制物对微生物细胞的毒性限制了其在丁醇发酵中的应用,旨在探讨其对产丁醇共生体系TSH06的抑制作用并为其应用于丁醇发酵奠定基础。通过稀酸水解半纤维素制得水解液,采用P2培养基稀释的半纤维素水解液为底物,分别利用NaOH和氨水调节培养基pH值,结合实时荧光定量PCR方法来研究水解液对产丁醇共生体系TSH06的抑制作用。以NaOH调节pH抑制菌体的生长,氨水调节pH菌体可生长发酵。产丁醇菌株TSH06可以在50%稀释度以下的水解液中发酵生长,并且能够耐受并降解抑制物糠醛与5-羟甲基糠醛,最终丁醇产量达到4.16-5.16 g/L,低于P2培养基中的丁醇产量(8.83 g/L)。稀释水解液中,48 h之后乙酸浓度在3.18-4.16 g/L,远大于P2培养基中的乙酸浓度(低于2 g/L)。相对于P2培养基,在50%水解液中培养的TSH06有机酸生成途径关键基因的基因转录水平明显提高,而有机酸返耗途径以及丁醇生成途径的关键基因的基因转录水平则明显下降。水解液中过多的乙酸抑制了产酸期到产溶剂期的转化,而酸的累积使得菌体在底物被完全消耗之前就趋于衰退死亡,从而造成丁醇产量的降低与底物的不完全利用。 展开更多

关键词 半纤维素水解液 抑制物 丁醇发酵 代谢相关基因

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木质素降解产物对纤维素酶和木聚糖酶水解的抑制 被引量：3

8

作者 王锐 辛东林 张军华 《林业工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期78-84,共7页

在稀酸等化学预处理过程中,木质素会降解生成酚类等产物进入后续糖化阶段,研究表明这些木质素降解产物会抑制木质纤维降解酶的水解效率,然而其抑制机制尚不清楚。笔者选择了3种典型的木质素降解产物:香草醛、4-羟基苯甲醛和丁香醛,考察... 在稀酸等化学预处理过程中,木质素会降解生成酚类等产物进入后续糖化阶段,研究表明这些木质素降解产物会抑制木质纤维降解酶的水解效率,然而其抑制机制尚不清楚。笔者选择了3种典型的木质素降解产物:香草醛、4-羟基苯甲醛和丁香醛,考察了它们对商品纤维素酶和木聚糖酶,以及单一关键纤维素酶组分和β-木糖苷酶水解的影响,并探讨其抑制规律。实验结果表明,这3种木质素降解产物对纤维素酶和木聚糖酶的水解均有抑制,其抑制能力随降解产物浓度的增加而增强。当3种木质素降解产物的质量浓度为10 mg/mL时,纤维素酶水解微晶纤维素48 h的葡萄糖得率由71.17%分别减少到33.80%、29.52%和32.03%,说明这3种木质素降解产物对纤维素酶的抑制作用差异不明显。3种木质素降解产物对β-葡萄糖苷酶水解纤维二糖的效率没有影响,但是会强烈抑制外切葡聚糖酶CBH I的酶活。当木质素降解产物的质量浓度为2 mg/mL时,与未添加木质素降解产物的酶活相比,CBH I酶活分别降低至79.64%、86.76%和71.89%,抑制强弱顺序为:丁香醛>香草醛>4-羟基苯甲醛。此外,3种木质素降解产物对木聚糖酶和β-木糖苷酶的抑制强弱顺序均为:4-羟基苯甲醛>香草醛>丁香醛,当3种木质素降解产物的质量浓度为10 mg/mL时,木聚糖酶水解木聚糖48 h的木糖得率由57.28%分别减少到12.26%、20.16%和30.43%。抑制动力学试验表明,4-羟基苯甲醛对CBH I的抑制属于竞争性抑制,对β-木糖苷酶的抑制属于非竞争性抑制。 展开更多

关键词 木质素降解产物 抑制 酶水解 纤维素酶 木聚糖酶

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木质纤维素稀水解液脱毒研究进展 被引量：28

9

作者 庄军平 林鹿 +2 位作者 庞春生 刘颖 孙勇 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期19-23,共5页

稀酸水解作为一种广泛使用的木质纤维原料的预处理方法,已在生产中得到广泛应用,但由于木质纤维素经稀酸水解预处理后,水解液中会产生大量的对发酵有毒的物质如乙酸、糠醛、酚类物质等,从而影响进一步发酵。主要综述了木质纤维素稀酸水... 稀酸水解作为一种广泛使用的木质纤维原料的预处理方法,已在生产中得到广泛应用,但由于木质纤维素经稀酸水解预处理后,水解液中会产生大量的对发酵有毒的物质如乙酸、糠醛、酚类物质等,从而影响进一步发酵。主要综述了木质纤维素稀酸水解的原理、发酵抑制物的产生及种类、发酵抑制物抑制发酵的原因及发酵液中发酵抑制物的脱毒方法进行了综述,并对脱毒发展前景做了展望。 展开更多

关键词 木质纤维素 稀酸水解 发酵抑制物 脱毒

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木质纤维素水解物生物脱毒的研究进展 被引量：4

10

作者 赵志国 陈海珊 +3 位作者 覃香香 周玉恒 蔡爱华 张厚瑞 《桂林理工大学学报》 CAS 北大核心 2011年第3期443-449,共7页

利用木质纤维素通过稀酸处理生产乙醇的过程中会产生大量影响发酵的毒素物质,而筛选特异性微生物选择性地去除这些酵母发酵代谢抑制物,是一种经济环保的脱毒方法。本文综述了近年来木质纤维素水解物生物脱毒的研究进展,系统地介绍了木... 利用木质纤维素通过稀酸处理生产乙醇的过程中会产生大量影响发酵的毒素物质,而筛选特异性微生物选择性地去除这些酵母发酵代谢抑制物,是一种经济环保的脱毒方法。本文综述了近年来木质纤维素水解物生物脱毒的研究进展,系统地介绍了木质纤维素稀酸水解物的构成和水解物毒素的形成及毒性作用,分析了脱毒菌株的筛选途径及微生物脱毒效应,阐述了生物脱毒微生物与发酵酵母的协同效应以及耐毒或脱毒代谢工程菌的构建,提出了木质纤维素水解物微生物脱毒发酵生产乙醇的研究方向,并对未来的发展前景进行了展望。 展开更多

关键词 木质纤维素 水解液 抑制物 微生物降解 生物脱毒 基因工程

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木质纤维素稀酸水解液游离细胞乙醇发酵 被引量：3

11

作者 钱名宇 张晶 +2 位作者 李学凤 潘亚平 杨秀山 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期340-344,共5页

为了对木质纤维素稀酸水解液进行游离细胞乙醇发酵,采用了混合菌种与不同发酵方式对稀酸水解液的乙醇发酵进行了研究。通过对1#菌和2#菌以及1#菌和3#菌两组混合菌种的驯化,得到了能耐受一定浓度的发酵抑制因子并产生较高乙醇产量的菌株... 为了对木质纤维素稀酸水解液进行游离细胞乙醇发酵,采用了混合菌种与不同发酵方式对稀酸水解液的乙醇发酵进行了研究。通过对1#菌和2#菌以及1#菌和3#菌两组混合菌种的驯化,得到了能耐受一定浓度的发酵抑制因子并产生较高乙醇产量的菌株。用1#菌和2#菌混合菌种以及1#菌和3#菌混合菌种进行批式发酵,72h内乙醇产率分别为0.49g/g和0.45g/g,达到了理论产率的96.1%和88.5%。对补料批式发酵进行的初步研究也取得了比较好的结果。 展开更多

关键词 木质纤维素稀酸水解液 游离细胞 乙醇发酵 补料批式发酵

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两株高效代谢木质纤维素稀酸水解物产乙醇的酵母特性及耐毒研究 被引量：3

12

作者 田沈 周桂雄 +1 位作者 张兰波 杨秀山 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期1-4,共4页

对实验室筛选出的两株高效代谢木质纤维素稀酸水解液产乙醇的酵母菌Y1(Candida tropicalis)和Y4(Issatchenkiaorientalis)的乙醇发酵特性及耐毒能力进行了的研究。以未经任何脱毒处理的木质纤维素稀酸水解液为发酵底物进行乙醇发酵(原... 对实验室筛选出的两株高效代谢木质纤维素稀酸水解液产乙醇的酵母菌Y1(Candida tropicalis)和Y4(Issatchenkiaorientalis)的乙醇发酵特性及耐毒能力进行了的研究。以未经任何脱毒处理的木质纤维素稀酸水解液为发酵底物进行乙醇发酵(原位脱毒乙醇发酵)。结果表明,Y1和Y4均能在24h内将水解液中所有的葡萄糖消耗完,乙醇产率分别为0.49g/g和0.45g/g,分别达到了理论值的96.1%和86.0%。在含有不同浓度梯度的糠醛及5-羟甲基糠醛的模拟水解液中,Y1和Y4能耐受的最高糠醛浓度均为5.0g/L,最高的5-羟甲基糠醛浓度均大于7.0g/L,当两种抑制剂等量混合时,两株菌能耐受的最高浓度为4.0g/L。两株菌均有较好的乙醇发酵及耐毒能力。该研究结果为木质纤维素水解液的原位脱毒发酵生产然料乙醇奠定了基础。 展开更多

关键词 CANDIDA tropicafiz Y1 Issotchenlda orientdis Y4 木质纤维素稀酸水解液 原位脱毒乙醇发酵

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固定化细胞木质纤维素稀酸水解液乙醇发酵研究 被引量：2

13

作者 张晶 钱名宇 +2 位作者 李学凤 潘亚平 杨秀山 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期503-507,共5页

利用不同菌种的固定化细胞对木质纤维素稀酸水解液进行乙醇发酵,对2#菌进行了以木糖为底物7个批次的驯化培养。利用4#与1#的混合菌及3#菌进行批式发酵以及4#和1#、1#和3#、4#和3#混合菌及3#菌进行补料批式发酵,结果表明,1#和4#及1#和3#... 利用不同菌种的固定化细胞对木质纤维素稀酸水解液进行乙醇发酵,对2#菌进行了以木糖为底物7个批次的驯化培养。利用4#与1#的混合菌及3#菌进行批式发酵以及4#和1#、1#和3#、4#和3#混合菌及3#菌进行补料批式发酵,结果表明,1#和4#及1#和3#混合固定化对木质纤维素稀酸水解液进行补料批式发酵,乙醇产率较为理想,分别为理论产率的79.3%和84.3%。 展开更多

关键词 木质纤维素稀酸水解液 菌种驯化 固定化细胞 乙醇发酵

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木质纤维素酸水解液的脱毒方法研究 被引量：2

14

作者 马英辉 李利军 +1 位作者 王联结 卢美欢 《食品工业科技》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期214-216,共3页

由于木质纤维素的酸水解条件剧烈,水解液中必定存在影响微生物生长和发酵的物质,特别是多酚类化合物,需对水解液进行脱毒处理。通过探讨8种脱毒方法对还原糖损失率和酚类脱出率的影响,研究发现,树脂XDA-1+CaCO3,脱除酚类效果最好,还原... 由于木质纤维素的酸水解条件剧烈,水解液中必定存在影响微生物生长和发酵的物质,特别是多酚类化合物,需对水解液进行脱毒处理。通过探讨8种脱毒方法对还原糖损失率和酚类脱出率的影响,研究发现,树脂XDA-1+CaCO3,脱除酚类效果最好,还原糖损失率较低,并通过生物性检验也表现了良好的效果。 展开更多

关键词 木质纤维素 发酵抑制物 脱毒方法

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两株高效代谢木质纤维素稀酸水解物产乙醇的酵母特性及耐毒研究

15

作者 田沈 周桂雄 +1 位作者 张兰波 杨秀山 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期272-275,共4页

对实验室筛选出的两株高效代谢木质纤维素稀酸水解液产乙醇的酵母菌Y1(Candida tropicalis)和Y4(Issatchenkiaorientalis)的乙醇发酵特性及耐毒能力进行研究。以未经任何脱毒处理的木质纤维素稀酸水解液为发酵底物进行乙醇发酵(原位脱... 对实验室筛选出的两株高效代谢木质纤维素稀酸水解液产乙醇的酵母菌Y1(Candida tropicalis)和Y4(Issatchenkiaorientalis)的乙醇发酵特性及耐毒能力进行研究。以未经任何脱毒处理的木质纤维素稀酸水解液为发酵底物进行乙醇发酵(原位脱毒乙醇发酵)。结果表明:Y1和Y4均能在24h内将水解液中所有的葡萄糖消耗完,乙醇产率分别为0.49g/g和0.45g/g,分别达到理论值的96.1%和86.0%。在含有不同浓度梯度的糠醛及5-羟甲基糠醛的模拟水解液中,Y1和Y4能耐受的最高糠醛浓度均为5.0g/L及最高的5-羟甲基糠醛浓度均大于7.0g/L,当两种抑制剂等量混合时,两株菌能耐受的最高浓度为4.0g/L,两株菌均有较好的乙醇发酵及耐毒能力。该研究结果为木质纤维素水解液的原位脱毒发酵生产然料乙醇奠定了基础。 展开更多

关键词 CANDIDA TROPICALIS Y1 Issatchenkia ORIENTALIS Y4 木质纤维素稀酸水解液 原位脱毒乙醇发酵

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木质纤维稀酸水解物微生物代谢抑制物的生物降解 被引量：3

16

作者 吴黎明 周玉恒 +1 位作者 陈海珊 张厚瑞 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期164-169,共6页

稀酸是木质纤维素水解生成可发酵性糖的重要催化剂,但会伴随产生大量的微生物代谢抑制物,严重影响水解物的可发酵性。文中介绍了发酵抑制物的种类、形成机理、代谢毒理,以及不同抑制物的生物降解途径与生物脱毒方法的研究进展,在此基础... 稀酸是木质纤维素水解生成可发酵性糖的重要催化剂,但会伴随产生大量的微生物代谢抑制物,严重影响水解物的可发酵性。文中介绍了发酵抑制物的种类、形成机理、代谢毒理,以及不同抑制物的生物降解途径与生物脱毒方法的研究进展,在此基础上对其发展方向作了进一步分析。 展开更多

关键词 木质纤维素水解物 代谢抑制物 生物降解

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木质纤维素预处理衍生抑制物对产溶剂梭菌的胁迫机制及解抑制策略研究 被引量：4

17

作者 刘正 侍永江 +4 位作者 周泰然 高磊 郭羽芬 唐士杰 罗洪镇 《南京工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第5期566-576,共11页

产溶剂梭菌利用木质纤维素类生物质生产丁醇等液态燃料,是缓解当前能源紧缺、温室气体过量排放的有效途径之一。预处理操作是木质纤维素生物转化的关键步骤,而在此过程中衍生的一系列发酵抑制物是限制其高效/高值转化的主要瓶颈;了解木... 产溶剂梭菌利用木质纤维素类生物质生产丁醇等液态燃料,是缓解当前能源紧缺、温室气体过量排放的有效途径之一。预处理操作是木质纤维素生物转化的关键步骤,而在此过程中衍生的一系列发酵抑制物是限制其高效/高值转化的主要瓶颈;了解木质纤维素在不同预处理条件下的抑制物衍生特征、解析产溶剂梭菌对该类物质的胁迫响应机制,并建立高效的解抑制工程策略,是实现梭菌高效合成生物丁醇的关键。基于此,首先,介绍多种预处理工艺的优缺点及衍生抑制物种类和质量浓度特征,其次,阐述产溶剂梭菌对主要预处理抑制物的胁迫响应机制,并重点介绍各类高效的解抑制工程策略。最后,展望了木质纤维素高效转化生产燃料的发展趋势,探讨包括应用人工神经网络辅助的预处理工艺优化、基于适应性实验室进化策略和合成生物学等技术手段强化菌株耐受抑制物的鲁棒性能等研究方向。本文将为木质纤维素资源转化和生物丁醇的高效生产提供借鉴。 展开更多

关键词 产溶剂梭菌 木质纤维素 预处理 抑制物 胁迫机制

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木质纤维素两步稀酸低温水解研究 被引量：10

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作者 付泽鹏 田沈 +2 位作者 董晓宇 蔺增曦 杨秀山 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期967-971,共5页

为了降低水解液中抑制剂的浓度,对木质纤维素采用两步稀酸低温水解,通过对两步稀酸水解中重要参数(温度,反应时间,硫酸浓度)的研究,得到第一步水解的最佳条件为:温度135℃,反应时间2h,硫酸1.5%;第二步水解最佳条件为:温度135℃,反应时间... 为了降低水解液中抑制剂的浓度,对木质纤维素采用两步稀酸低温水解,通过对两步稀酸水解中重要参数(温度,反应时间,硫酸浓度)的研究,得到第一步水解的最佳条件为:温度135℃,反应时间2h,硫酸1.5%;第二步水解最佳条件为:温度135℃,反应时间2h,硫酸3.0%。以秸秆为原料得到的糖浓度可达5%。采用嗜鞣管囊酵母对水解软木所得水解液进行乙醇发酵实验,24h乙醇产率为0.41g/g,达到最大理论产率的80.4%。乙醇发酵实验证明,两步稀酸低温水解物对乙醇发酵没有抑制作用。 展开更多

关键词 木质纤维素 两步稀酸低温水解 抑制剂 乙醇发酵

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木质纤维素类生物质制备生物乙醇研究进展 被引量：31

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作者 王晓娟 王斌 +1 位作者 冯浩 李志义 《石油与天然气化工》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期452-461,共10页

生物燃料乙醇是可取代石油的可再生新能源。但基于糖和淀粉类原料不能满足生物乙醇生产的巨大需求,各国研究者们越来越关注地球上最丰富的生物资源:木质纤维素类生物质。近年来,以这类原料制备生物乙醇的研究取得了很大的进展,使其产业... 生物燃料乙醇是可取代石油的可再生新能源。但基于糖和淀粉类原料不能满足生物乙醇生产的巨大需求,各国研究者们越来越关注地球上最丰富的生物资源:木质纤维素类生物质。近年来,以这类原料制备生物乙醇的研究取得了很大的进展,使其产业化、商业化前景更加明朗。重点综述了从木质纤维素类生物质制备生物乙醇的关键工艺:预处理、酶水解和发酵,以及这些工艺当中所采用的不同方法的优点和不足。本文还对发酵过程微生物的选择,发酵过程抑制物及其脱除方法进行了简单总结,并对我国生物乙醇研究的现状与国家政策进行了简单的介绍。 展开更多

关键词 木质纤维素 生物乙醇 预处理 发酵 抑制物

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分光光度法测定生物质水解液中糠醛、酸溶木质素、还原糖的含量 被引量：5

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作者 孙绍晖 宋勇 +1 位作者 孙培勤 陈俊武 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期331-336,共6页

使用紫外可见分光光度法测定糠醛、酸溶木质素、还原糖浓度,通过选择合适的波长、空白和测定顺序,消除各组分之间的相互干扰。优化的测定方法为:首先用双波长法测定糠醛和酸溶木质素浓度,再在530nm处测定酸水解液与DNS的吸光值扣除糠醛... 使用紫外可见分光光度法测定糠醛、酸溶木质素、还原糖浓度,通过选择合适的波长、空白和测定顺序,消除各组分之间的相互干扰。优化的测定方法为:首先用双波长法测定糠醛和酸溶木质素浓度,再在530nm处测定酸水解液与DNS的吸光值扣除糠醛与DNS的吸光值即为还原糖与DNS的吸光值。可简便快速准确测定生物质水解液中糠醛、酸溶木质素、还原糖浓度。 展开更多

关键词 木质纤维素 水解液 紫外可见分光光度法 糠醛 酸溶木质素 还原糖

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