微生物合成2,3-丁二醇的代谢工程 被引量：10

1

作者 童颖佳 邬文嘉 +3 位作者 彭辉 刘陆罡 黄和 纪晓俊 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期2656-2671,共16页

2,3-丁二醇(2,3-BD)是一种重要的微生物代谢产物,广泛应用于食品、医药、化工等多个领域。微生物合成2,3-BD的效率不高一直制约着其生物制造工业化进程,应用代谢工程的理论和方法优化微生物的代谢途径有望解决这一问题。本文全面总结了... 2,3-丁二醇(2,3-BD)是一种重要的微生物代谢产物,广泛应用于食品、医药、化工等多个领域。微生物合成2,3-BD的效率不高一直制约着其生物制造工业化进程,应用代谢工程的理论和方法优化微生物的代谢途径有望解决这一问题。本文全面总结了近年来微生物合成2,3-BD研究过程中的菌株改造和构建技术,包括过表达合成途径中的关键酶编码基因、敲除旁路代谢途径关键酶编码基因、应用辅因子工程手段对天然菌株代谢网络进行重新设计和合理改造,以及利用合成生物学技术在模式菌株中构建全新的代谢途径,实现2,3-BD的高效生物合成。最后,本文对未来的研究方向进行了展望,提出了进一步利用先进的合成生物学方法构建高效细胞工厂的指导性建议。 展开更多

关键词 2 3-丁二醇 代谢 生化工程 辅因子调控 全局转录调控 合成生物学

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产琥珀酸大肠杆菌工程菌株的构建 被引量：8

2

作者 岳方方 姜岷 +3 位作者 马江锋 于丽 刘树文 韦萍 《中国酿造》 CAS 北大核心 2010年第2期25-29,共5页

大肠杆菌在厌氧条件及不额外添加电子受体的条件下可利用葡萄糖进行混合酸发酵,主要产物为甲酸、乙酸和乙醇,丁二酸及乳酸含量较低。为减少副产物的生成,使更多的代谢流流向丁二酸,本研究拟失活厌氧条件下甲酸、乙酸及乳酸主要生成途径... 大肠杆菌在厌氧条件及不额外添加电子受体的条件下可利用葡萄糖进行混合酸发酵,主要产物为甲酸、乙酸和乙醇,丁二酸及乳酸含量较低。为减少副产物的生成,使更多的代谢流流向丁二酸,本研究拟失活厌氧条件下甲酸、乙酸及乳酸主要生成途径相关的酶(乳酸脱氢酶和丙酮酸甲酸裂解酶)。借助Red重组系统和位点特异性重组技术,无痕敲除了野生大肠杆菌W3110染色体上编码2个酶的基因pfl和ldh,构建了1株pfl和ldh双突变重组菌JM130(7△pfl△ldh),并引入PYC前后对比实验表明:JM1307(pTrc99a-pyc)较出发菌株解除了生长抑制,在8g/L初糖条件下,发酵48h,菌体密度可提高至OD6002.5,产物主要为丁二酸(2.8g/L),乙酸含量很低,无甲酸、乳酸生成。 展开更多

关键词 大肠杆菌 琥珀酸 丙酮酸羧化酶 RED重组 无痕敲除

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有氧生长调控策略对大肠杆菌工程菌厌氧发酵生产丁二酸的影响 被引量：3

3

作者 刘树文 姜岷 +4 位作者 马江峰 陈可泉 于丽 岳方方 徐冰 《中国酿造》 CAS 北大核心 2010年第6期94-96,共3页

研究了调控工程菌有氧生长的葡萄糖补料策略对既得细胞厌氧发酵的影响。通过摇瓶分批厌氧发酵筛选出最佳转厌氧时机,为菌体以比生长速率0.07h-1生长至OD600=30,此时发酵罐上转厌氧发酵得到丁二酸浓度94.2g/L,生产能力1.76g(/L.h),葡萄... 研究了调控工程菌有氧生长的葡萄糖补料策略对既得细胞厌氧发酵的影响。通过摇瓶分批厌氧发酵筛选出最佳转厌氧时机,为菌体以比生长速率0.07h-1生长至OD600=30,此时发酵罐上转厌氧发酵得到丁二酸浓度94.2g/L,生产能力1.76g(/L.h),葡萄糖收率105%。 展开更多

关键词 大肠杆菌 丁二酸 两阶段发酵 发酵调控

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代谢工程改造酵母生产多不饱和脂肪酸的研究进展 被引量：5

4

作者 孙美莉 刘虎虎 +3 位作者 邬文嘉 任路静 黄和 纪晓俊 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期872-878,共7页

多不饱和脂肪酸因其在食品和医药领域的广泛作用而得到人们极大的关注,当前利用微生物发酵生产多不饱和脂肪酸具有诸多优点,由于酵母生产迅速且生物量较高,利用酵母生产多不饱和脂肪酸已成为人们关注的热点。本文综述了代谢工程改造酵... 多不饱和脂肪酸因其在食品和医药领域的广泛作用而得到人们极大的关注,当前利用微生物发酵生产多不饱和脂肪酸具有诸多优点,由于酵母生产迅速且生物量较高,利用酵母生产多不饱和脂肪酸已成为人们关注的热点。本文综述了代谢工程改造酵母生产多不饱和脂肪酸的研究进展,以常规酵母-酿酒酵母和非常规酵母-解脂耶氏酵母为例,介绍了酵母菌中多不饱和脂肪酸的代谢途径、酵母产油脂的生化机制、代谢工程改造酵母产多不饱和脂肪酸以及不饱和脂肪酸积累对酵母耐受性的影响。以后研究工作的重点是进一步加强对酵母生产多不饱和脂肪酸的机理研究,并以此为来指导代谢工程改造酵母生产多不饱和脂肪酸。 展开更多

关键词 多不饱和脂肪酸 酿酒酵母 解脂耶氏酵母 代谢途径 代谢工程

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材料介导细胞固定化技术在生物发酵中的应用 被引量：3

5

作者 高豪 陆家声 +5 位作者 章文明 董维亮 方艳 余子夷 信丰学 姜岷 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期3923-3931,共9页

细胞固定化技术具有高效、反应操作简便、能长时间保持细胞活力且可反复利用、稳定性好、耐受性强等优点,在生物发酵等领域显示出巨大的应用潜力。本文介绍了近年来高分子载体材料、无机载体材料和复合载体材料的细胞固定化技术在生物... 细胞固定化技术具有高效、反应操作简便、能长时间保持细胞活力且可反复利用、稳定性好、耐受性强等优点,在生物发酵等领域显示出巨大的应用潜力。本文介绍了近年来高分子载体材料、无机载体材料和复合载体材料的细胞固定化技术在生物发酵领域的研究进展,分析了不同材料介导固定化细胞在复杂的环境,如低或高pH、毒性底物和高浓度产物等条件下与游离细胞生长代谢性能差异;并阐述了新型高分子膜材料(中空纤维膜和微米/纳米纤维膜)作为载体在生物发酵中的优势和应用;最后展望了通过设计新型优良聚合物载体来实现人工混菌体系在生物发酵中的可控性和鲁棒性。材料作为生物与非生物中物质界面上的活性和可调成分,为细胞提供了适宜的微环境,在生物发酵领域将得到更广泛应用。 展开更多

关键词 固定化 多细胞 生物反应器 发酵 膜材料

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微生物发酵法合成虾青素的研究进展 被引量：6

6

作者 周强 周大伟 +6 位作者 孙敬翔 王靖楠 姜万奎 章文明 蒋羽佳 信丰学 姜岷 《合成生物学》 CSCD 北大核心 2024年第1期126-143,共18页

虾青素是一种高附加值的抗氧化萜类物质,具有很强的抗氧化活性,同时还具有抗癌、预防炎症、护眼等诸多功效。随着合成生物学技术的不断发展,利用微生物发酵法合成虾青素是实现虾青素工业化生产最有效的途径之一,也更能满足消费者对天然... 虾青素是一种高附加值的抗氧化萜类物质,具有很强的抗氧化活性,同时还具有抗癌、预防炎症、护眼等诸多功效。随着合成生物学技术的不断发展,利用微生物发酵法合成虾青素是实现虾青素工业化生产最有效的途径之一,也更能满足消费者对天然化合物的需求。目前,生产虾青素的微生物包括细菌、真菌、藻类等。本文系统介绍了虾青素的结构性质和生产方法,重点讲述了虾青素天然合成以及外源构建的合成路径,总结了不同微生物如雨生红球藻、酵母和大肠杆菌生产虾青素的最新进展,分析了利用基因工程和发酵过程调控手段提高虾青素产量的方法。未来,通过代谢工程等手段(如虾青素合成基因过表达、使用高强度启动子、代谢途径优化等)可提高虾青素产量,以进一步增加虾青素在食品、医疗、化妆品和饲料等产业的应用。 展开更多

关键词 微生物 虾青素 萜类物质 生物合成

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解脂耶氏酵母底盘细胞的工程改造及应用 被引量：1

7

作者 孙美莉 王凯峰 +1 位作者 陆然 纪晓俊 《合成生物学》 CSCD 2023年第4期779-807,共29页

基于性能卓越的微生物底盘细胞,开发高效的绿色生物制造技术,已经成为合成生物学领域的研究前沿。解脂耶氏酵母作为一种非常规产油酵母,由于其独特的生理生化特征,正迅速成为面向绿色生物制造的合成生物学研究领域的热门底盘细胞之一。... 基于性能卓越的微生物底盘细胞,开发高效的绿色生物制造技术,已经成为合成生物学领域的研究前沿。解脂耶氏酵母作为一种非常规产油酵母,由于其独特的生理生化特征,正迅速成为面向绿色生物制造的合成生物学研究领域的热门底盘细胞之一。近年来,围绕解脂耶氏酵母底盘细胞工程改造的研究与应用日益增多,促进了解脂耶氏酵母底盘细胞的进一步升级。本文总结了针对解脂耶氏酵母底盘细胞的工程改造策略及其在生物制造中的应用,从遗传改造技术及工具开发,基因的表达与调控策略等方面介绍各类合成生物学工具及技术在解脂耶氏酵母中的研究进展,并从底盘细胞合成高附加值产品的研究进展方面介绍了其工程改造效果。最后,对解脂耶氏酵母底盘细胞的应用前景和未来发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 解脂耶氏酵母 底盘细胞 产油酵母 细胞工厂 合成生物学 生物制造

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合成生物学改造酵母驱动丁二酸绿色生物制造 被引量：4

8

作者 孙涛 孙美莉 +3 位作者 陆然 余一梓 王凯峰 纪晓俊 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期1382-1393,共12页

丁二酸是一种重要的C_(4)平台化合物,采用微生物以可再生生物质资源为原料制造丁二酸具有显著的优势,是当前国内外的研究热点。合成丁二酸的微生物主要包括细菌和酵母两大类,与细菌相比,虽然酵母的丁二酸生产得率低于细菌,但酵母对酸性... 丁二酸是一种重要的C_(4)平台化合物,采用微生物以可再生生物质资源为原料制造丁二酸具有显著的优势,是当前国内外的研究热点。合成丁二酸的微生物主要包括细菌和酵母两大类,与细菌相比,虽然酵母的丁二酸生产得率低于细菌,但酵母对酸性等逆境的抗性更强,可以在低pH条件下合成丁二酸,不用添加中和剂,从而使丁二酸的下游纯化过程更简单、成本更低。本文综述了近年来利用酵母类微生物合成丁二酸的研究进展,重点介绍以酿酒酵母、解脂耶氏酵母和东方伊萨酵母为代表的酵母类生产菌株的合成生物学改造策略,在此基础上展望通过构建酵母细胞工厂绿色生物制造丁二酸的未来发展方向。 展开更多

关键词 酵母 丁二酸 细胞工厂 代谢工程 合成生物学 生物技术

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几丁质资源生物降解和高值转化的研究进展 被引量：3

9

作者 张阿磊 魏国光 +4 位作者 张弛 陈磊 周奚 刘伟 陈可泉 《合成生物学》 CSCD 北大核心 2024年第6期1279-1299,共21页

几丁质是由N-乙酰氨基葡萄糖(GlcNAc)通过β-1,4-糖苷键构成的高分子聚合物,是地球上储量最丰富的含氮生物质资源,在自然界分布广泛,主要存在于虾蟹外壳、昆虫外骨骼和真菌细胞壁中。由于几丁质含量巨大、可再生,特别是含有珍贵的氮元素... 几丁质是由N-乙酰氨基葡萄糖(GlcNAc)通过β-1,4-糖苷键构成的高分子聚合物,是地球上储量最丰富的含氮生物质资源,在自然界分布广泛,主要存在于虾蟹外壳、昆虫外骨骼和真菌细胞壁中。由于几丁质含量巨大、可再生,特别是含有珍贵的氮元素,其资源化利用一直受到广泛关注。然而几丁质结构中丰富的氢键作用力与巨大的分子量,赋予了其高结晶度和不溶于水的特性,导致其降解和高值化利用受到挑战,因此常被作为垃圾丢弃或掩埋,污染环境的同时浪费资源。在几丁质降解利用的众多方法中,生物法因过程环保、反应条件温和等优点,在绿色可持续发展的大背景下展现出巨大潜力。本文首先系统介绍了自然界中催化几丁质降解关键酶的来源与分类、催化机制及特性。其次综述了生物法降解几丁质为单糖(GlcNAc和氨基葡萄糖)和寡糖(几丁寡糖和壳寡糖),以及进一步生物转化合成含氮化合物的现状。最后阐述了几丁质生物降解和高值转化过程中所面临的几丁质降解与转化酶活性低、效率差及成本高昂等诸多挑战,展望了发展迅速的合成生物学在几丁质生物转化中的重要作用,这将为几丁质资源的高效生物炼制提供助力。 展开更多

关键词 几丁质 生物降解 几丁降解酶 生物转化 含氮化学品

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微生物发酵合成灵菌红素的研究进展

10

作者 章文明 羊家辉 +1 位作者 姜岷 信丰学 《微生物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1-11,共11页

灵菌红素是一种天然的红色三吡咯色素,主要源自于微生物的次级代谢过程,其具有抗菌、抗肿瘤等功能,在医药、环境、染料等领域具有广阔的应用前景。随着合成生物学技术的不断发展,利用微生物发酵法合成灵菌红素是实现灵菌红素工业化生产... 灵菌红素是一种天然的红色三吡咯色素,主要源自于微生物的次级代谢过程,其具有抗菌、抗肿瘤等功能,在医药、环境、染料等领域具有广阔的应用前景。随着合成生物学技术的不断发展,利用微生物发酵法合成灵菌红素是实现灵菌红素工业化生产的有效途径之一。目前,生产灵菌红素的微生物主要以粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)为主。本文系统介绍了灵菌红素的结构性质和应用潜力,重点阐述了粘质沙雷氏菌中灵菌红素的合成路径,总结了通过高产菌株选育与改造、发酵工艺优化和转录因子调控等策略提高灵菌红素合成的最新研究进展,分析了不同提取纯化工艺的效率,并对未来灵菌红素的高效合成进行了展望,以进一步提高灵菌红素的工业化生产效率。 展开更多

关键词 灵菌红素 粘质沙雷氏菌 生物合成 发酵工艺 调控因子

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自吸式反应器特性参数的实验研究 被引量：8

11

作者 张庆文 刘永垒 +2 位作者 石东升 洪厚胜 张继民 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第12期77-80,94,共5页

自吸式反应器是一种新型高效的生化反应器,结构简单、能耗小、混合传质性能良好、便于操作。设计、制作了自吸式反应器实验装置及整个实验流程。以空气-水为体系,研究了不同条件对自吸式反应器吸气性能的影响,结果表明,结构参数、操作... 自吸式反应器是一种新型高效的生化反应器,结构简单、能耗小、混合传质性能良好、便于操作。设计、制作了自吸式反应器实验装置及整个实验流程。以空气-水为体系,研究了不同条件对自吸式反应器吸气性能的影响,结果表明,结构参数、操作参数对临界转速、吸气速率、气含率和功率消耗有重要影响,并对反应器特性参数进行了量纲一分析,通过STATISTICA软件对实验数据进行了拟合,得到了经验关系式。通过实验结果与拟合结果的分析,二者吻合较好,为此类反应器设计和放大提供了参考。 展开更多

关键词 自吸式反应器 临界转速 吸气速率 气含率 功率消耗

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水热碳化反应条件对淀粉碳化材料性能的影响 被引量：8

12

作者 李正文 张小伟 +2 位作者 章文贵 李晓栓 余定华 《南京工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第6期97-102,共6页

通过水热碳化反应合成了尺寸均一的球状碳化材料。利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、热分析仪及N2吸附-脱附的方法研究合成条件对碳化材料形态、表面官能团及热解行为的影响。结果表明:水热合成的温度和时间是影... 通过水热碳化反应合成了尺寸均一的球状碳化材料。利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、热分析仪及N2吸附-脱附的方法研究合成条件对碳化材料形态、表面官能团及热解行为的影响。结果表明:水热合成的温度和时间是影响这些性质的重要条件。碳化球的形貌随着水热合成温度上升和时间延长而变得更加规整。表面官能团的数量却随着合成温度上升和时间延长而逐渐减少。另外温度的升高和时间的延长最终导致了碳化材料孔结构的产生。最后基于实验结果提出碳化球形成的奥斯特瓦尔德熟化机制。 展开更多

关键词 碳球 水热合成 淀粉 傅里叶变换红外光谱 N2吸附

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微生物发酵产赤霉素的研究进展 被引量：11

13

作者 彭辉 施天穹 +3 位作者 聂志奎 郭东升 黄和 纪晓俊 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期3611-3618,共8页

赤霉素为植物五大激素之一,对植物生长具有多种生理作用,如调控植物的茎干延长、种子发芽、打破种子休眠、诱导开花等。目前赤霉素已经广泛应用于农业、林业、酿造业等,具有很大经济效益和市场前景。赤霉素的工业化生产主要通过藤仓赤... 赤霉素为植物五大激素之一,对植物生长具有多种生理作用,如调控植物的茎干延长、种子发芽、打破种子休眠、诱导开花等。目前赤霉素已经广泛应用于农业、林业、酿造业等,具有很大经济效益和市场前景。赤霉素的工业化生产主要通过藤仓赤霉液体发酵。尽管赤霉素具有多样性的应用及巨大的经济效益,但高生产成本严重制约其广泛的应用。本文首先介绍了赤霉素的生物合成途径以及赤霉素合成基因表达的调控机制,随后重点总结了赤霉素发酵过程的菌种、营养因素、发酵参数、发酵工艺以及下游分离提纯工艺等研究进展。同时指出未来的研究重点在于利用新型的诱变方法与分子生物学方法选育高产菌株以及发酵工艺的革新,以提高赤霉素的产量,降低发酵成本,促进赤霉素的大规模应用。 展开更多

关键词 赤霉素 萜类 发酵 藤仓赤霉

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工业发酵中泡沫控制方法探讨 被引量：7

14

作者 曾宇 张庆文 +1 位作者 刘永垒 洪厚胜 《中国酿造》 CAS 北大核心 2011年第9期169-172,共4页

分析了工业发酵过程中泡沫产生的原因,介绍了化学消泡和机械消泡的作用机理,对常用的化学消泡剂以及不同结构机械消泡装置的消泡效果进行了评价。并在发酵液成分和操作工艺条件方面提出了泡沫控制措施,为工业生产中泡沫的消除提供了参考。

关键词 泡沫控制 消泡剂 机械消泡 发酵

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金属离子对产油微生物油脂积累影响的研究进展 被引量：5

15

作者 李涛 纪晓俊 +3 位作者 吴娜 宗嘉骏 黄和 俞亚东 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期1173-1179,共7页

利用产油微生物合成含量丰富的油脂,对于解决石化能源日益紧缺问题,改善人类生活水平具有重要意义。金属离子能影响产油微生物生长形态、细胞内外渗透压和油脂合成关键酶活力等,对产油微生物油脂合成有重要的调控作用。本文首先介绍了... 利用产油微生物合成含量丰富的油脂,对于解决石化能源日益紧缺问题,改善人类生活水平具有重要意义。金属离子能影响产油微生物生长形态、细胞内外渗透压和油脂合成关键酶活力等,对产油微生物油脂合成有重要的调控作用。本文首先介绍了产油微生物的产油机制,随后重点阐述了金属离子对产油微生物油脂积累的影响及其分子机理,最后对进一步探讨金属离子在产油微生物发酵过程中的作用研究提出一些建议。文章指出由于产油微生物油脂合成途径不尽相同,在工业上利用产油微生物生产油脂时,应从该微生物油脂合成的主要途径入手,找出该途径中的关键酶,随后充分考虑不同微生物对金属离子的耐受性、不同金属离子对微生物形态和胞内关键酶活力的影响,以及不同金属离子之间对同种关键酶的活性中心是否存在竞争或协同的关系等,从而制定可行的金属离子添加控制策略。 展开更多

关键词 金属离子 酶 产油微生物 代谢 发酵 多不饱和脂肪酸 油脂

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微生物发酵法产脱落酸的研究进展 被引量：5

16

作者 施天穹 彭辉 +4 位作者 季荣钰 石焜 曾斯雨 黄和 纪晓俊 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期2140-2144,共5页

脱落酸是一种以异戊二烯为基本单位的酸性倍半萜类物质,是一种重要的植物激素,在调节植物生长代谢、抵抗农业自然灾害、增加农作物产量等诸多方面发挥着重要的作用,具有非常广阔的应用前景。本文介绍了天然脱落酸的生物合成途径,并从发... 脱落酸是一种以异戊二烯为基本单位的酸性倍半萜类物质,是一种重要的植物激素,在调节植物生长代谢、抵抗农业自然灾害、增加农作物产量等诸多方面发挥着重要的作用,具有非常广阔的应用前景。本文介绍了天然脱落酸的生物合成途径,并从发酵菌株、发酵底物、发酵工艺、分离提取等方面阐述了微生物发酵产脱落酸的研究进展。同时讨论了天然脱落酸发酵过程中存在的问题,如初始菌株产量低、发酵周期长、发酵工艺不稳定、产物提取效率低等,因此本文在此基础上指出,筛选优良性状的生产菌株、进一步研究脱落酸生物合成途径中关键酶的酶学性质以及进一步开发脱落酸的先进发酵与分离提取工艺是今后研究的重点方向。 展开更多

关键词 脱落酸 倍半萜 发酵 灰葡萄孢霉

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2-苯乙醇生物合成的研究进展 被引量：7

17

作者 严伟 高豪 +6 位作者 蒋羽佳 钱秀娟 周杰 董维亮 章文明 信丰学 姜岷 《合成生物学》 CSCD 2021年第6期1030-1045,共16页

2-苯乙醇(2-PE)是一种具有玫瑰香味的重要香料化合物,广泛应用于化妆品、香水、食品等行业。传统的2-PE生产主要是从植物原料中提取或化学合成。然而,这些方法无法满足消费者对天然香料日益增长的需求。以发酵法或酶法生产的L-苯丙氨酸... 2-苯乙醇(2-PE)是一种具有玫瑰香味的重要香料化合物,广泛应用于化妆品、香水、食品等行业。传统的2-PE生产主要是从植物原料中提取或化学合成。然而,这些方法无法满足消费者对天然香料日益增长的需求。以发酵法或酶法生产的L-苯丙氨酸为前体,利用酵母细胞将其转化为2-PE,产品既符合环境友好的要求,又满足“天然”产品的定义,可以取代从玫瑰或其他植物精油中提取的天然2-PE。因此,生物法合成2-PE已经引起人们的广泛关注。本文综述了生物法合成2-PE的现状和发展前景,指出相对于传统的化学合成和天然植物提取,生物转化比较具有优越性。并对2-PE的合成途径、全局调控机制、提高2-PE产量的策略以及农工废弃物作为原料的利用进行了系统的论述。此外,本文还讨论了原位产物分离技术在2-PE生物合成中的应用。 展开更多

关键词 2-苯乙醇 生物合成 全局调控 代谢工程 原位萃取

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合成生物学及其研究进展 被引量：24

18

作者 严伟 信丰学 +3 位作者 董维亮 周杰 章文明 姜岷 《生物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1-9,共9页

合成生物学汇聚并融合了生命科学、工程学和信息科学等诸多学科,是现代生物学最具发展潜力的领域之一。它以工程化设计为理念,构建标准化的元器件和模块,融会工程科学原理,采用自下而上的策略,对已存在的系统或体系进行全新的合成与改进... 合成生物学汇聚并融合了生命科学、工程学和信息科学等诸多学科,是现代生物学最具发展潜力的领域之一。它以工程化设计为理念,构建标准化的元器件和模块,融会工程科学原理,采用自下而上的策略,对已存在的系统或体系进行全新的合成与改进,以揭示生命规律和构筑新一代生物工程体系,为生命科学开创了一种全新研究模式。继“DNA双螺旋发现”和“人类基因组测序计划”之后,合成生物学正在开启新的生物技术革命。作为一个新兴的“汇聚”型学科,随着DNA合成技术的进步和合成生物学理念的深入,合成生物学已经在多个研究方向取得了长足发展。通过介绍合成生物学的概念,概述了合成生物学的基本研究内容以及在天然产物、医学、能源和工业等领域的研究进展,并展望了合成生物学的发展前景。 展开更多

关键词 合成生物学 基因编辑 代谢工程 人工细胞

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微气泡耦合生物反应器的研究进展 被引量：7

19

作者 李辉 李干禄 +5 位作者 何峰 许旭 田威龙 许晟 陈可泉 欧阳平凯 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期4758-4765,共8页

微气泡具有气液接触面积大、气体溶解速率快、上升速度慢和水中停留时间长等理化特征,非常适合于高气液传质效率需求的生物发酵过程。本文介绍了能够耦合生物反应器的几种微气泡发生装置,分别为微气泡分散器、微孔膜、流体振荡器耦合微... 微气泡具有气液接触面积大、气体溶解速率快、上升速度慢和水中停留时间长等理化特征,非常适合于高气液传质效率需求的生物发酵过程。本文介绍了能够耦合生物反应器的几种微气泡发生装置,分别为微气泡分散器、微孔膜、流体振荡器耦合微孔膜和微气泡曝气搅拌桨;并简述了微气泡发生装置耦合搅拌式生物反应器、气升式生物反应器和生物膜反应器在生物反应过程的应用进展;最后回顾了二氧化碳微气泡在生物反应器的应用研究进展。指出微气泡耦合生物反应器的研究仍处于起步阶段,在放大规律和能耗方面仍处于研究空白。微气泡耦合生物反应器的发展对工业生物技术、石油化工、污水处理和资源再利用等的发展具有重要的意义。 展开更多

关键词 传质 生物反应器 气液两相流 曝气搅拌桨 微气泡 微孔膜

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短链脂肪酸酯生物合成研究进展 被引量：3

20

作者 陆家声 章晓宇 +3 位作者 蒋羽佳 章文明 信丰学 姜岷 《生物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1-11,共11页

通过微生物将生物质衍生的糖转化为短链脂肪酸酯是一种具有广泛前景的策略。归纳了利用微生物合成短链脂肪酸酯过程中的4种酶促途径及其涉及的酶,包括醇酰基转移酶(alcohol acyltransferase,AATs)、酯酶(esterases)、半缩醛脱氢酶(hemia... 通过微生物将生物质衍生的糖转化为短链脂肪酸酯是一种具有广泛前景的策略。归纳了利用微生物合成短链脂肪酸酯过程中的4种酶促途径及其涉及的酶,包括醇酰基转移酶(alcohol acyltransferase,AATs)、酯酶(esterases)、半缩醛脱氢酶(hemiacetal dehydrogenase,HADH)和Baeyer-Villiger单加氧酶(Baeyer-Villigermonooxygenase,BVMOs)。同时,综述近年来生物发酵法合成短链脂肪酸酯的研究进展,特别是乙酸乙酯和丁酸丁酯,包括利用醇酰基转移酶直接胞内合成短链脂肪酸酯和胞外补充脂肪酶合成短链脂肪酸酯。最后,以丁酸丁酯为例,提出基于生物发酵法合成短链脂肪酸的挑战与展望,以期为其他短链脂肪酸酯的生物合成提供借鉴。 展开更多

关键词 短链脂肪酸酯 醇酰基转移酶 脂肪酶 丁酸丁酯 微生物共培养

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