基于极端微生物的生物制造 被引量：1

1

作者 邵明威 孙思勉 +1 位作者 杨时茂 陈国强 《合成生物学》 CSCD 北大核心 2024年第6期1419-1436,共18页

以微生物或酶为基础的生物制造,正以其绿色、环保、可持续等优势逐渐替代以化石燃料为原料的传统化工生产模式。然而,传统工业生物技术存在易染菌、设备复杂、难以连续发酵等劣势。相较而言,“下一代工业生物技术”(NGIB)利用以嗜盐菌... 以微生物或酶为基础的生物制造,正以其绿色、环保、可持续等优势逐渐替代以化石燃料为原料的传统化工生产模式。然而,传统工业生物技术存在易染菌、设备复杂、难以连续发酵等劣势。相较而言,“下一代工业生物技术”(NGIB)利用以嗜盐菌、嗜热菌和嗜酸碱菌等极端微生物作为底盘细胞,使用廉价底物生产多种高附加值产品,具有开放、无需灭菌、连续发酵等优点。本文介绍了嗜盐菌、嗜热菌和嗜酸碱菌极端微生物的定义以及在高盐、高温、极度酸碱等极端环境下快速生长的特性。随后总结了目前极端微生物的基因工程手段例如启动子工程、以CRISPR为代表的基因编辑技术、命运共同体策略、稳定质粒载体等,代谢工程手段例如增加碳源前体、敲除旁路代谢、减少副产物、提高转运等,以及极端微生物生产的多种产品例如PHA、蛋白质、氨基酸及小分子衍生物等。同时概括了目前在极端微生物底盘细胞改造过程中仍存在的问题,如缺乏多种优秀的质粒载体、质粒转化效率低、缺乏高效基因编辑技术以及其他非嗜盐菌生长发酵周期较长等,并提出了相应的解决策略。最后展望了如何充分利用不同类型极端微生物的特性生产优势产品,推动下一代工业生物技术的发展与完善,实现绿色、环保、可持续的生物制造。 展开更多

关键词 极端微生物 嗜盐菌 下一代工业生物技术 生物制造 聚羟基丁酸 基因工程 代谢工程 合成生物学 无灭菌发酵 非粮生物原料

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胁迫条件下极端微生物修复石油烃污染土壤研究进展 被引量：12

2

作者 桑义敏 艾贤军 +4 位作者 王曙光 朱玲 梁存珍 刘婧 孔欣然 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2019年第6期1272-1284,共13页

嗜冷菌、嗜盐菌、耐重金属菌、耐重油菌等极端微生物广泛存在于极地高寒、盐碱地以及存在重金属、重油等污染的毒性污染土壤中,是胁迫条件下石油烃降解与转化的重要微生物资源。文章从适应机制、降解机理、降解特性、修复实践等角度出发... 嗜冷菌、嗜盐菌、耐重金属菌、耐重油菌等极端微生物广泛存在于极地高寒、盐碱地以及存在重金属、重油等污染的毒性污染土壤中,是胁迫条件下石油烃降解与转化的重要微生物资源。文章从适应机制、降解机理、降解特性、修复实践等角度出发,综述了低温、盐碱、重金属、重油等不同胁迫条件下的石油烃污染土壤微生物修复进展。在石油烃降解机理方面,微生物细胞与油滴的附着机制尚不清楚,而生物表面活性剂的产生和作用机制已经得到了很好的研究。嗜冷菌的适冷机制与细胞膜脂类组成、冷激蛋白、冷适应蛋白、嗜冷酶、能量代谢等有关,低温(15℃)时石油烃降解效率可达70%以上。嗜盐菌具备细胞外被隔离机制和离子反向运输机制,能产生渗透压调节剂、具有独特的渗透压平衡方式,NaCl浓度为30g·L-1时石油烃的降解效率可达60%以上。石油烃降解菌对重金属的耐受机制包括生物吸附、细胞内积累、酶催化转化、生物浸出和生物矿化、氧化还原反应等过程,会影响土壤中重金属的迁移率和生物有效性,提高作物的产量和对重金属的富集。微生物吸收重油的机制包括界面张力降低、选择性堵塞、粘度降低、生物降解和润湿性改变等,对重质原油的总体降解率可达70%以上,但是对其中沥青质单一组分的历史最高生物降解率仅为48%。利用极端微生物修复极端、胁迫条件下的石油污染土壤,应加强菌种培育、未明机制探索、重油组分(沥青质和树脂)降解、风险评估、修复工艺参数优化及推广应用等工作。 展开更多

关键词 胁迫条件 极端微生物 石油烃污染土壤 微生物修复

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极端微生物:一种新型的酶资源 被引量：13

3

作者 李子东 藏立华 +2 位作者 孟双 向凤宁 夏光敏 《微生物学杂志》 CAS CSCD 2004年第5期89-91,共3页

极端微生物具有自身独特的特点和代谢产物 ,在食品工业、化工、药用工业和环境生物技术领域都有潜在的应用。一些酶已经得到纯化 ,其基因在宿主中已成功克隆。主要介绍和讨论极端微生物的类型、基因组及极端酶类的生产、分离与应用。

关键词 极端微生物 基因克隆 极端酶

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极端微生物及其适应机理的研究进展 被引量：20

4

作者 董锡文 薛春梅 吴玉德 《微生物学杂志》 CAS CSCD 2005年第1期74-77,共4页

极端微生物是生物对极端环境适应的特殊种类 ,研究极端微生物的特性对探索生命的起源、微生物的育种及开发利用等具有重要意义。从嗜热微生物、嗜冷菌和耐冷菌、极端嗜酸微生物、嗜碱微生物、嗜盐微生物、嗜压微生物等方面总结了极端微... 极端微生物是生物对极端环境适应的特殊种类 ,研究极端微生物的特性对探索生命的起源、微生物的育种及开发利用等具有重要意义。从嗜热微生物、嗜冷菌和耐冷菌、极端嗜酸微生物、嗜碱微生物、嗜盐微生物、嗜压微生物等方面总结了极端微生物及其适应机理的多样性以及其研究进展 ,旨在为极端微生物的开发利用提供一定的参考依据。 展开更多

关键词 极端微生物 适应机理 多样性

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极端微生物与工业生物催化剂开发 被引量：6

5

作者 何冰芳 欧阳平凯 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1124-1127,共4页

工业催化领域对生物催化剂提出了苛刻的要求,特别是高浓度底物或产物、高离子强度、酸碱条件及其非水相催化,如何获得高效的生物催化剂是催化技术发展的关键。极端微生物是高效工业生物催化剂的重要来源,本文主要介绍从嗜热菌、嗜盐菌... 工业催化领域对生物催化剂提出了苛刻的要求,特别是高浓度底物或产物、高离子强度、酸碱条件及其非水相催化,如何获得高效的生物催化剂是催化技术发展的关键。极端微生物是高效工业生物催化剂的重要来源,本文主要介绍从嗜热菌、嗜盐菌或耐盐菌、耐辐射微生物、耐有机溶剂等极端微生物出发发现并开发高效工业生物催化剂,可望为生物技术的进一步发展提供一个更广阔的资源。 展开更多

关键词 极端微生物 生物催化剂 高效生物催化

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极端微生物的研究进展 被引量：2

6

作者 丁玲 李富超 秦松 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期71-75,共5页

关键词 极端微生物 NaCl浓度 环境微生物 生命禁区 外空生物学 金属离子 生命起源 基础研究

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极端微生物及其应用 被引量：3

7

作者 郝涤非 《生物学教学》 北大核心 2006年第6期2-4,共3页

极端微生物是一类适合极端环境生活的微生物,本文介绍了它们的特点和应用价值。

关键词 极端微生物 分布 特点 应用

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能源生物技术:能源植物与极端微生物 被引量：2

8

作者 曹竹安 陈博 林章凛 《生物产业技术》 2008年第5期19-24,共6页

在2008年5月出版的最新一期“Current Opinion in Biotechnology”中，连续发表了6篇有关能源生物技术的文章，包括一篇编者的概述，提出了该领域内的很多重要话题：陆生生物质生产的潜力和新进展，水生光合作用植物对于生物燃料生产的... 在2008年5月出版的最新一期“Current Opinion in Biotechnology”中，连续发表了6篇有关能源生物技术的文章，包括一篇编者的概述，提出了该领域内的很多重要话题：陆生生物质生产的潜力和新进展，水生光合作用植物对于生物燃料生产的潜力， 展开更多

关键词 极端微生物 能源植物 生物技术 物质生产 燃料生产 光合作用

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极端微生物对极端环境的适应机理及应用研究进展 被引量：4

9

作者 孟素香 曹健 《现代农业科技》 2014年第9期249-250,253,共3页

极端微生物在极端环境中生长繁殖,其必然有适应恶劣环境下的特殊细胞结构、生理机制、遗传基因等。对近几年的六大类极端微生物在分类、生存机制和应用方面的最新研究进展进行综述,为极端微生物菌种资源利用及代谢产物开发提供了一些理... 极端微生物在极端环境中生长繁殖,其必然有适应恶劣环境下的特殊细胞结构、生理机制、遗传基因等。对近几年的六大类极端微生物在分类、生存机制和应用方面的最新研究进展进行综述,为极端微生物菌种资源利用及代谢产物开发提供了一些理论依据。 展开更多

关键词 极端微生物 极端环境 适应机理 应用

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极端微生物的多样性及应用 被引量：1

10

作者 王晓玲 《生物学教学》 北大核心 2002年第1期3-3,共1页

关键词 极端微生物 多样性 应用

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极端微生物的研究及应用 被引量：1

11

作者 曹华明 《天津农业科学》 CAS 2013年第10期22-25,共4页

极端微生物的研究对探索生命的起源、微生物的育种及开发利用等具有重要意义。综述了极端微生物的研究及其应用,从定义、分类与应用前景几个方面,介绍部分极端微生物的研究现状及其应用情况。

关键词 极端微生物 极端环境 分类 应用前景

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极端微生物研究文献计量分析

12

作者 李晓峰 唐苗苗 冯金华 《河北渔业》 2019年第7期51-56,共6页

以Webof Science论文数据库为数据源,采用专业数据分析工具VO Sviewer软件对2008-2017年极端微生物论文进行数据挖掘和定量分析。总结了此领域论文发表量的总体趋势,包括发表国家、发表机构、发表期刊、发表作者、研究方向等方面的发表... 以Webof Science论文数据库为数据源,采用专业数据分析工具VO Sviewer软件对2008-2017年极端微生物论文进行数据挖掘和定量分析。总结了此领域论文发表量的总体趋势,包括发表国家、发表机构、发表期刊、发表作者、研究方向等方面的发表数量的排比以及被引频次。结果表明,中国近几年相关论文的发表数量有所提高,但论文的总引用频次和均篇被引频次和发达国家还是有很大的差距,说明我国极端微生物方面与世界领先水平还有一定差距。 展开更多

关键词 极端微生物 文献计量 态势分析

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极端环境下的微生物及其生物地球化学作用 被引量：20

13

作者 陈骏 连宾 +1 位作者 王斌 H.H.TENG 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期199-207,共9页

极端微生物是地球生物圈的重要组成部分。极端微生物的地球化学定位在微生物学与地球化学以及一些相关学科的交叉点上,最近10年已经发展成为地质生物学研究的热门领域。对极端微生物的研究不仅有助于回答生命起源、生命极限、生命本质... 极端微生物是地球生物圈的重要组成部分。极端微生物的地球化学定位在微生物学与地球化学以及一些相关学科的交叉点上,最近10年已经发展成为地质生物学研究的热门领域。对极端微生物的研究不仅有助于回答生命起源、生命极限、生命本质甚至其他生命形式等生命科学问题,而且其生物地球化学作用在地球系统科学研究中具有重大科学研究价值,对揭示生物圈与地圈协同演化的奥秘、认识生命与环境相互作用规律及地球的化学演化提供重要证据。总结了嗜热菌、嗜冷菌、嗜酸菌、嗜碱菌、嗜压菌、嗜盐菌以及抗辐射菌的主要类群,论述了极端微生物适应环境的机制,探讨了极端微生物的生物地球化学意义。作者预测未来将会在生物标志化合物研究、同位素地球化学分析和分子生物学综合研究的基础上协同推进极端微生物地球化学学科的发展。 展开更多

关键词 极端环境 极端微生物 生物地球化学 地质微生物学

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极端环境微生物的适应机理及应用 被引量：4

14

作者 饶冉 《安徽农业科学》 CAS 2012年第27期13512-13515,共4页

从极端微生物的适应机制和应用方面,分别对嗜热菌、嗜冷菌、嗜酸菌、嗜碱菌、嗜盐菌、嗜压菌6种极端微生物进行总结。

关键词 极端微生物 适应机理 应用

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极端嗜热微生物及其高温适应机制的研究进展 被引量：13

15

作者 曾静 郭建军 +2 位作者 邱小忠 王贤卓 袁林 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期30-37,共8页

极端嗜热微生物在高温条件下生长繁殖,其必然具有适应高温环境的特殊细胞结构、基因类型以及生理生化机制。极端嗜热微生物的研究对探索生命的起源以及极端嗜热微生物的开发和应用具有重要意义。对极端嗜热微生物中细胞膜、核酸分子、... 极端嗜热微生物在高温条件下生长繁殖,其必然具有适应高温环境的特殊细胞结构、基因类型以及生理生化机制。极端嗜热微生物的研究对探索生命的起源以及极端嗜热微生物的开发和应用具有重要意义。对极端嗜热微生物中细胞膜、核酸分子、蛋白质分子、代谢产物和辅酶的高温适应机制的研究进展进行了概述,旨为极端嗜热微生物以及来源于极端嗜热微生物的各种生物分子的开发和应用提供理论依据。 展开更多

关键词 极端嗜热微生物 热稳定性 高温适应机制

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极端环境微生物的研究概况 被引量：18

16

作者 范光南 傅世宗 蔡海洋 《福建热作科技》 2000年第2期12-15,共4页

极端环境微生物具有独特的基因类型，特殊的生理机制及特殊的代谢产物，研究极端环境微生物可更好地认知生命现象，发展生物技术，利用微生物资源，现已成为国际研究的热门领域．本文通过国内近十年的有关极端环境微生物研究报道的检索... 极端环境微生物具有独特的基因类型，特殊的生理机制及特殊的代谢产物，研究极端环境微生物可更好地认知生命现象，发展生物技术，利用微生物资源，现已成为国际研究的热门领域．本文通过国内近十年的有关极端环境微生物研究报道的检索查阅，对目前的研究概况作一综述． 展开更多

关键词 极端环境微生物 生理机制 基因类型

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极端环境微生物在土壤板结治理中的应用 被引量：2

17

作者 陈鑫 《农业与技术》 2018年第19期22-24,共3页

土壤板结是现阶段农田建设中的一种常见问题,由于土面变硬而不适合农作物和花木生长。本文提出应用极端环境微生物的方法来解决这一问题,主要针对导致土壤板结的几个主要因素进行作用,通过稳定土壤中的团粒结构、消耗氮元素、分解有机... 土壤板结是现阶段农田建设中的一种常见问题,由于土面变硬而不适合农作物和花木生长。本文提出应用极端环境微生物的方法来解决这一问题,主要针对导致土壤板结的几个主要因素进行作用,通过稳定土壤中的团粒结构、消耗氮元素、分解有机质形成腐殖质、中和酸性等方法,消除引起土壤板结的关键因素,从而达到治理土壤板结的效果。由于微生物方法属于生物方法,因此是生态环保的,且是可持续利用的,所以应用极端环境微生物方法解决土壤板结问题是生态可靠、环保安全、持续发展的新方法。 展开更多

关键词 土壤板结 极端微生物 极端环境微生物

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两种极端环境微生物产卡拉胶酶的研究 被引量：2

18

作者 胡秋实 苏忠亮 李江 《化学与生物工程》 CAS 2014年第5期17-20,共4页

以实验室保存的印尼热泉水样和北极海水水样中的微生物为对象,通过平板划线、卢戈氏碘液染色和发酵上清液酶活测定等一系列定性定量相结合的方法,从两种极端环境水样中各筛选出4株具有高产卡拉胶酶能力的菌株,采用DNS法测上清液酶活来... 以实验室保存的印尼热泉水样和北极海水水样中的微生物为对象,通过平板划线、卢戈氏碘液染色和发酵上清液酶活测定等一系列定性定量相结合的方法,从两种极端环境水样中各筛选出4株具有高产卡拉胶酶能力的菌株,采用DNS法测上清液酶活来确定这8株菌所产卡拉胶酶的最适反应温度。结果发现,印尼热泉菌和北极海水菌所产的卡拉胶酶的最适反应温度分别为70℃、20℃。这两种酶分别对于高温和低温环境的工业生产具有非常大的应用价值。 展开更多

关键词 极端环境微生物 卡拉胶酶 印尼热泉水样 北极海水水样

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凡口铅锌矿酸性底泥可培养微生物资源的探索分离 被引量：2

19

作者 房保柱 王怡欢 +5 位作者 张堃 廖俊杰 欧阳欣 岳秀 肖吉 李文均 《微生物学杂志》 CAS CSCD 2020年第2期10-21,共12页

通过改良优化多种传统分离培养基,对凡口铅锌尾矿的酸性底泥可培养微生物资源进行分离,并结合多种分子标记基因对分离资源进行系统发育地位分析。结果表明,凡口铅锌尾底泥中分离获得细菌41株,分属于放线菌门(Actinomycetes)、变形菌门(P... 通过改良优化多种传统分离培养基,对凡口铅锌尾矿的酸性底泥可培养微生物资源进行分离,并结合多种分子标记基因对分离资源进行系统发育地位分析。结果表明,凡口铅锌尾底泥中分离获得细菌41株,分属于放线菌门(Actinomycetes)、变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)的11目,18科,18属;真菌8株,分属于2门,5目,5科,5属;藻类1株,属于Galdieria属的红藻。改良ISP 2和改良9号培养基的分离效果较好,分离获得的微生物多样性较为良好。研究结果为矿山酸性废水微生物多样性研究提供参考,为酸性废水的修复及生态治理研究提供物质基础。 展开更多

关键词 凡口铅锌尾矿 极端微生物 分离

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微生物蛋白质组学的研究进展 被引量：2

20

作者 聂丽 邵正英 魏赛金 《生物灾害科学》 2015年第2期92-97,共6页

随着蛋白质组学研究技术的发展,微生物蛋白质组学研究具有突破性的进展。简要介绍蛋白质组学的分类,概括5种蛋白质组学技术,综合分析极端微生物、放线菌、病原菌以及群体微生物蛋白质组学研究及应用的最新进展。

关键词 蛋白质组学 极端微生物 放线菌 病原菌 群体微生物

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