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题名合成生物学助力萜类香精香料可持续生产
被引量：1
- 1
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作者
张梦瑶
蔡鹏
周雍进
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机构
中国科学院大连化学物理研究所生物技术研究部
大连市能源生物技术重点实验室
中国科学院大学
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出处
《合成生物学》
北大核心
2025年第2期334-356,共23页
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基金
国家重点研发计划(2022YFC2105900)
中国科学院特别研究助理资助项目。
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文摘
香精香料是个人护理产品中的重要成分,其中,萜类化合物及其衍生物在天然香料市场中有着重要的地位。近年来,合成生物学的蓬勃发展为解决萜类香料产能瓶颈及开发更多元化的新型香料化合物带来了新机遇。本文探讨了合成生物学在萜类香料可持续生产中的应用和发展,介绍了数据驱动的合成生物学和生物技术创新如何赋能萜类香料生产,讨论比较了萜类合成的经典合成途径和替代合成途径,并探讨了萜类合酶挖掘与改造进展。在此基础上,着重介绍了单萜类、倍半萜类和降异戊二烯类香料的细胞工厂合成现状,包括元件改造、途径优化和萜类解毒等关键技术策略。最后,对当前专利布局和产业化竞争格局进行了总结分析,并对未来发展的挑战和机遇进行了展望,包括生物合成技术的挑战、新产物的发掘与设计,以及市场监管与安全性问题。
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关键词
合成生物学
萜类化合物
香精香料
细胞工厂
知识产权
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Keywords
synthetic biology
terpenoid
fragrances and flavors
cell factory
intellectual property
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分类号
Q816
[生物学—生物工程]
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题名一碳生物转化合成有机酸的研究进展
被引量：2
- 2
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作者
禹伟
高教琪
周雍进
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机构
中国科学院大连化学物理研究所
大连市能源生物技术重点实验室
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出处
《合成生物学》
CSCD
北大核心
2024年第5期1169-1188,共20页
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基金
国家重点研发计划(2022YFC2105900)
国家自然科学基金(22308351)
国家资助博士后研究人员计划(GZB20230727)。
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文摘
有机酸在食品、医药、化工、农业等领域有着广泛的应用。目前有机酸的生产主要以微生物发酵法为主,采用糖类为原料,然而长此以往可能面临“与人争粮”的困境。CO、CO_(2)、甲烷、甲醇和甲酸等含有一个碳原子的物质被称为一碳(one carbon,C_(1))资源,其来源广泛且价格低廉,有望成为生物制造的替代原料,且C_(1)原料生物转化有助于缓解温室效应、助力“碳中和”目标。本文总结了近年来CO_(2)、甲烷和甲醇生物合成3种重要有机酸(3-羟基丙酸、乳酸、琥珀酸)的研究进展,主要论述了C_(1)生物利用途径、有机酸的生物合成途径以及代谢工程策略,也讨论了C_(1)合成有机酸的挑战及应对措施,并展望了有机酸产业化新路线,尤其是化学催化与生物转化耦合以CO_(2)为原料合成有机酸。本综述对于C_(1)生物炼制以及有机酸产业升级具有一定的参考意义。
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关键词
C_(1)生物炼制
代谢工程
3-羟基丙酸
乳酸
琥珀酸
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Keywords
C_(1)biorefinery
metabolic engineering
3-hydroxyproionic acid
lactic acid
succinic acid
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分类号
Q81
[生物学—生物工程]
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题名甲醇生物转化的机遇与挑战
被引量：17
- 3
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作者
高教琪
周雍进
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机构
中国科学院大连化学物理研究所生物技术研究部
大连市能源生物技术重点实验室
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出处
《合成生物学》
2020年第2期158-173,共16页
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基金
国家自然科学基金青年项目(21808216,31700082)
国家自然科学基金优秀青年基金项目(21922812)
中国科学院大连化学物理研究所BioChE-X项目(BioChE-X201801)。
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文摘
甲醇以其易储存和易运输等特性,成为极具应用潜力的原料。除了传统的基于合成气(CO,H2,CO2)和化学催化的甲醇合成,甲烷氧化(化学法和生物法)和CO2加氢技术逐步成熟,特别是CO2加氢技术将有望实现甲醇可持续洁净合成。甲醇生物转化有望进一步拓展现有甲醇转化路线,推动我国煤炭资源洁净利用以及CO2利用。本文详细综述了国内外甲醇生物炼制研究进展:①以甲基营养型微生物,包括细菌和甲醇酵母,为宿主构建细胞工厂实现氨基酸以及平台化合物等合成;②在模式微生物中构建甲醇代谢途径实现甲醇利用与转化。通过天然/人工甲基营养型代谢途径相互借鉴,采用代谢工程与合成生物学策略,提高甲醇利用效率、底物与产物耐受能力,将推动甲醇生物转化、拓展生物炼制原料供应路线。
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关键词
甲醇
生物炼制
甲醇酵母
合成生物学
代谢工程
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Keywords
methanol
bio-refinery
methylotrophic yeast
synthetic biology
metabolic engineering
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分类号
Q815
[生物学—生物工程]
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题名非常规酵母细胞工厂合成天然产物
被引量：4
- 4
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作者
叶敏
高教琪
周雍进
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机构
中国科学院大连化学物理研究所生物技术研究部
大连市能源生物技术重点实验室
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出处
《生物技术通报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第8期12-24,共13页
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基金
国家重点研发计划(2018YFA0900300)
国家自然科学基金优秀青年基金项目(21922812)
大连化物所创新研究基金(DICP I202021)。
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文摘
天然产物在医药、美容、食品等行业具有重要的应用,随着人们需求的增加,迫切需要绿色可持续的生产过程。近年来,微生物细胞工厂合成天然产物发展迅速,目前常用的细胞工厂宿主包括大肠杆菌和酿酒酵母。与此同时,非常规酵母因其性状独特,如高密度有氧发酵、耐受温度和pH范围广,底物谱广泛(长链糖、脂肪酸、甲醇等),逐渐成为极具潜力的细胞工厂宿主。本文综述了近年来非常规酵母在天然产物合成方面的研究进展,主要集中在萜类和黄酮类化合物的生物合成,并对常用的改造手段和策略进行了介绍。在此基础上,系统讨论了新型非常规酵母细胞工厂存在的优势和不足之处,并总结了非常规酵母细胞工厂合成天然产物的挑战和机遇。
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关键词
非常规酵母
萜类化合物
黄酮类化合物
微生物细胞工厂
合成生物学
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Keywords
non-conventional yeasts
terpenoids
flavonoids
microbial cell factories
synthetic biology
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分类号
TQ28
[化学工程—有机化工]
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题名产油酵母发酵醪液油脂提取及溶剂筛选
被引量：1
- 5
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作者
宋竞毅
黄其田
Rasool Kamal
赵宗保
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机构
中国科学院大连化学物理研究所生物技术部
中国科学院大学
中国科学院大连化学物理研究所、大连市能源生物技术重点实验室
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出处
《可再生能源》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期427-433,共7页
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基金
国家重点研发计划项目(2021YFC2103700)
大连市重点领域创新团队支持计划项目(2021RT04)。
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文摘
为建立简易高效的微生物油脂提取方法,文章以圆红酵母发酵醪液为原料,直接用溶剂对其进行处理,评估了24种溶剂的提取性能。研究结果表明:弱极性溶剂,如甲基叔丁基醚、氯仿、二氯乙烷等可直接从圆红酵母细胞中提取油脂,而短链醇类极性溶剂及烃类非极性溶剂均不能提取油脂;使用尼罗红和碘化丙啶对细胞进行染色后发现,极性和弱极性溶剂破坏了细胞膜和脂滴膜,有利于提取胞内油脂;利用低毒性的甲基叔丁基醚和乙酸乙酯处理发酵醪液,油脂提取率分别达到了85%和59%,且所得脂质的组成与酸热法提取的油脂相似。
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关键词
微生物油脂
溶剂法提油
圆红酵母
提取机制分析
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Keywords
microbial lipids
solvent extraction
Rhodotorula toruloides
extraction mechanism analysis
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分类号
TK6
[动力工程及工程热物理—生物能]
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