【摘 要】
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脂肪酸作为一种化工原料,在生物能源、化妆品、个人护理产品和工业润滑剂等领域具有广泛应用.多形汉逊酵母因其能够利用甲醇、耐高温、底物谱广等优点,被认为是微生物细胞工厂的理想底盘宿主.本研究首先通过代谢工程构建了产脂肪酸的汉逊酵母细胞工厂.在此基础上,通过发酵条件优化进一步提升了工程菌株生产性能.在温度37℃、pH 6.4、培养基碳氮摩尔比为120、种子液OD600在6-8之间时,摇瓶中工程菌脂肪酸产量达到1.86 g/Lo在发酵罐中,采用溶氧(DO)关联法控制补料速度,初始培养基碳氮摩尔比为17.5,在DO
【机 构】
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武汉科技大学化学与化工学院,湖北武汉430080;中国科学院大连化学物理研究所生物技术研究部,辽宁大连116023;中国科学院大连化学物理研究所生物技术研究部,辽宁大连116023;武汉科技大学化学与
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脂肪酸作为一种化工原料,在生物能源、化妆品、个人护理产品和工业润滑剂等领域具有广泛应用.多形汉逊酵母因其能够利用甲醇、耐高温、底物谱广等优点,被认为是微生物细胞工厂的理想底盘宿主.本研究首先通过代谢工程构建了产脂肪酸的汉逊酵母细胞工厂.在此基础上,通过发酵条件优化进一步提升了工程菌株生产性能.在温度37℃、pH 6.4、培养基碳氮摩尔比为120、种子液OD600在6-8之间时,摇瓶中工程菌脂肪酸产量达到1.86 g/Lo在发酵罐中,采用溶氧(DO)关联法控制补料速度,初始培养基碳氮摩尔比为17.5,在DO高于30％时,补料碳氮摩尔比为120的葡萄糖培养基,脂肪酸产量达到18.0 g/L,显示了汉逊酵母作为脂肪酸合成细胞工厂的潜力,为实现工业化奠定了坚实的理论与应用基础.
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化石燃料的挖掘和燃烧导致环境污染以及气候变化.与化石燃料相比,微藻被认为是一种更有前途的生物柴油生产原料,它具有生长速度快、含油量高、不占用耕地的特点.尽管微藻被认为是生产第三代生物燃料的最佳生产者之一,但单独培养微藻容易污染且采收成本高,与化石燃料和传统可再生能源相比缺乏竞争力.利用微藻与其他微生物共培养能够实现自絮凝降低微藻采收成本,而且培养体系不易污染、油脂产率与高价值副产物产量较高.因此,微藻与其他微生物共培养是一种经济、节能、高效的技术,具有广阔的应用前景.文中综述了近年来微藻与其他微生物共培养
黏酸属于己糖二酸,可以由果胶的主要成分D-半乳糖醛酸氧化制备.黏酸结构、性质与葡萄糖二酸类似,可应用于重要平台化合物、聚合物、高分子材料的制备.与目前受到广泛关注的葡萄糖二酸合成相比,黏酸合成的研究工作尚处于起步阶段.果胶是一种廉价、丰富的可再生生物质资源,以果胶为原料生物转化制备黏酸具有重要的经济价值和环保意义.文中主要综述了果胶的结构及其水解,微生物代谢D-半乳糖醛酸的生物途径、调控及基于相应途径代谢改造菌株生产黏酸的方法,并展望了黏酸的应用前景,提出了生物法制备黏酸的后续研究方向.
麦角硫因(ergothioneine,ERG)是一种天然的抗氧化剂,广泛应用于化妆品、食品以及医药领域.相比于传统植物提取和化学合成方法,微生物发酵合成麦角硫因具有周期短、成本低等优点,因而受到广泛关注.为构建高产麦角硫因的大肠杆菌工程菌株,本研究以大肠杆菌(Escherichia coli) BL21 (DE3)为出发菌株,通过引入耻垢分枝杆菌(Mycobacterium smegmatis)来源的麦角硫因合成基因簇egtABCDE以及粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)来
葡萄糖二酸是天然存在的一种重要二元酸,其在医疗保健和化工工业等领域具有很高的实际应用价值,因此被称为“最具价值的生物炼制产品之一”.以酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)为底盘微生物,文中考察了过量表达肌醇转运蛋白Itr1、融合表达肌醇加氧酶和葡萄糖醛酸脱氢酶以及弱化表达葡萄糖6-磷酸脱氢酶基因ZWF1三种策略对葡萄糖二酸产量的影响.研究结果显示,过量表达肌醇转运蛋白Itr1使葡萄糖二酸产量在摇瓶发酵条件下较出发菌株Bga-3提高了26％;MIOX4-Udh融合蛋白的表达使葡萄糖二
木葡糖酸醋杆菌(Gluconacetobacter xylinus)是细菌纤维素的主要生产菌株.在该菌中,BcsD是纤维素合酶的亚基之一,参与细菌纤维素的组装过程.利用CRISPR/dCas9系统调控bcsD基因的表达量,获得了一系列bcsD基因表达量不同的木葡糖酸醋杆菌.通过分析细菌纤维素的结构特征发现,细菌纤维素的结晶度和孔隙率随着木葡糖酸醋杆菌中bcsD表达量的变化而发生改变.其中孔隙率的变化范围在59.95％-84.05％之间,结晶度的变化范围在74.26％-93.75％之间,而细菌纤维素的产量并
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氧化葡萄糖酸杆菌(Gluconobacter oxydans)因具有快速不完全氧化糖醇化合物的能力而被广泛应用于工业中.然而,适用于氧化葡萄糖酸杆菌的基因编辑工具较为缺乏,科研人员对其进行代谢改造受到很大的限制.近年来,规律成簇间隔短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)系统在基因组编辑和转录调控中的应用极大地提高了微生物基因组的编辑效率.为了实现氧化葡萄糖酸杆菌的转录调控,本研究构建了由CRISPR