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题名产1,6-己二胺大肠杆菌的构建及其发酵强化
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作者
李文飞
刘伟
毛银
李国辉
赵运英
邓禹
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机构
江南大学
江南大学生物工程学院
淮北矿业绿色化工新材料研究院有限公司
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出处
《食品与发酵工业》
北大核心
2025年第5期1-7,共7页
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基金
国家重点研发计划项目(2021YFC2100700)
国家自然科学基金项目(22008088,21877053)
+1 种基金
中国博士后科学基金资助项目(2020M681485,2021T140277)
江苏省博士后科研资助计划项目(2020Z012)。
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文摘
1,6-己二胺作为尼龙66的合成单体,其生产主要被国外垄断,传统的己二胺化学合成过程含有剧毒氰化物、技术壁垒高、生产工艺长,碳中和背景下如何利用生物法进行创新突破成为了难题,然而截止目前尚未发现天然的己二胺生物法合成途径。该研究以来源广泛的6-氨基己酸为底物,通过元件适配组装构建己二胺合成路径,并结合发酵强化以提高工程菌株己二胺产量。最终,通过筛选获得性能优良的羧酸还原酶MAB CAR L342E、单转氨酶HATA和双转氨酶组合PatA/VFTA,分别组合后工程菌株的初始己二胺产量可达到3.01 mg/L(DAH4)和8.50 mg/L(DAH37),在此基础上,开展发酵条件优化,1,6-己二胺产量分别达到64.33 mg/L和153.93 mg/L,较优化前分别提高了20.37倍和17.11倍。该研究成功构建了生物法己二胺合成路径,为助力国产化工产品突围提供了技术支持。
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关键词
1
6-己二胺
生物法合成
羧酸还原酶
转氨酶
发酵优化
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Keywords
1,6-hexanediamine
biological synthesis
carboxylic acid reductase
transaminase
fermentation optimization
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分类号
TQ920.6
[轻工技术与工程—发酵工程]
TQ226.31
[化学工程—有机化工]
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题名生物基1,6-己二醇的全细胞催化及其过程强化
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作者
李沂馨
毛银
刘伟
李国辉
邓禹
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机构
江南大学
江南大学生物工程学院
淮北矿业绿色化工新材料研究院有限公司
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出处
《食品与发酵工业》
北大核心
2025年第5期8-14,共7页
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基金
国家重点研发计划项目(2021YFC2100700)
国家自然科学基金项目(22008088,21877053)
+1 种基金
中国博士后科学基金资助项目(2020M681485,2021T140277)
江苏省博士后科研资助计划项目(2020Z012)。
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文摘
1,6-己二醇广泛应用于聚酯多元醇和UV固化材料等领域,然而传统化学合成主要被国外垄断,技术壁垒较高,碳中和背景下生物基己二醇的制备得到了广泛的关注。该研究旨在利用生物基己二酸为原料,通过元件适配组装在大肠杆菌中构建高效的己二醇合成路径,并结合发酵强化以提高生物基1,6-己二醇产量及其转化率。通过挖掘醛酮还原酶同工酶,并与来源于Mycolicibacterium smegmatis MC2155的羧酸还原酶进行适配组装,构建最优发酵工程菌株,相较原始菌株,1,6-己二醇的产量提高了6.4倍达到61.8 mg/L。在此基础上,开展发酵强化研究,确定了最优条件为TB培养基、底物质量浓度10 g/L、诱导时间2.5 h、初始糖质量浓度8 g/L,此时1,6-己二醇的产量达到818.16 mg/L,相较于初始菌株提高了84.7倍,转化率达到85%。该研究为1,6-己二醇的生物合成提供了新的思路。
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关键词
1
6-己二醇
生物法合成
羧酸还原酶
醛酮还原酶
发酵优化
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Keywords
1,6-hexanediol
bioprocess synthesis
carboxylate reductase
aldol-keto reductase
optimizing fermentation
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分类号
TQ923
[轻工技术与工程—发酵工程]
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题名重组大肠杆菌透性化处理高效合成1,4-丁二胺
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作者
丁博
刘伟
毛银
李国辉
邓禹
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机构
江南大学粮食发酵与食品生物制造国家工程研究中心
江南大学生物工程学院
淮北矿业绿色化工新材料研究院有限公司
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出处
《食品与发酵工业》
北大核心
2025年第5期15-21,共7页
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基金
国家重点研发计划项目(2021YFC2100700)
国家自然科学基金项目(22008088,21877053)
+1 种基金
中国博士后科学基金资助项目(2020M681485,2021T140277)
江苏省博士后科研资助计划项目(2020Z012)。
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文摘
1,4-丁二胺主要用于耐高温尼龙PA46的制备,然而其化学合成主要利用剧毒的氢氰酸和丙烯腈为原料,技术壁垒较高。针对丁二胺发酵法合成产量和产率较低的问题,该研究基于精氨酸到丁二胺的生物催化路线,通过透性化细胞处理提升物质的传输效率,并结合工程菌株培养和催化过程强化来提升丁二胺的合成能力。结果表明,乙醇透性化处理可显著解除传质限制,相比对照丁二胺产量提升50%以上达到14.92 g/L,在此基础上,确定了菌体的最优培养条件和最优催化工艺,在该条件下进行催化,丁二胺产量达到已有报道的最高水平88.67 g/L,摩尔转化率为0.81 mol/mol,生产效率为2.46 g/(L·h),为后续丁二胺的生物法开发利用奠定基础。
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关键词
丁二胺
全细胞催化
优化
生物合成
透性化细胞
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Keywords
putrescine
whole-cell catalysis
optimization
biosynthesis
permeabilization
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分类号
TQ226.31
[化学工程—有机化工]
O643.36
[理学—物理化学]
TQ920.6
[轻工技术与工程—发酵工程]
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