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国家重点基础研究发展计划(2011CB707406): 作品数：19 被引量：72H指数：5; 相关作者：鲍杰张建张建安高秋强程可可更多>>; 相关机构：华东理工大学清华大学太原理工大学更多>>; 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家高技术研究发展计划中央高校基本科研业务费专项资金更多>>; 相关领域：化学工程轻工技术与工程生物学农业科学更多>>

乙酸、糠醛和5-羟甲基糠醛对产酸克雷伯氏菌发酵生产2,3-丁二醇的影响被引量：10: 2013年; 为了解产酸克雷伯氏菌对木质纤维素水解液中主要抑制物的耐受和代谢,考察了产酸克雷伯氏菌发酵生产2,3-丁二醇(2,3-butanediol,2,3-BDO)过程中对3种发酵抑制物乙酸、糠醛和5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural HMF)的耐受以及抑制物浓度的变化,检测了糠醛和HMF的代谢产物。结果表明:产酸克雷伯氏菌对乙酸、糠醛和HMF的耐受浓度分别为30 g/L、4 g/L和5 g/L。并且部分乙酸可作为生产2,3-丁二醇的底物,在0-30 g/L浓度范围内可提高2,3-丁二醇的产量。发酵过程中产酸克雷伯氏菌可将HMF和糠醛全部转化,其中约70%HMF被转化为2,5-呋喃二甲醇,30%HMF和全部糠醛被菌体代谢。研究表明在木质纤维素水解液生产2,3-丁二醇的脱毒过程中可优先考虑脱除糠醛,一定浓度的乙酸可以不用脱除。; 吴晶程可可李文英冯杰张建安; 关键词：乙酸糠醛 5-羟甲基糠醛抑制物

皮状丝孢酵母的高温驯化及细胞膜脂肪酸组成的测定被引量：3: 2014年; 通过对产油皮状丝孢酵母T.cutaneum CX1进行高温驯化及平板筛选，获得7株耐高温菌株G1～G7。在42℃条件下耐高温菌株G3菌体干重、含油量及合油率分别为11．13、1．33g／L及11．95％，较原始菌株分别提高32．8％、46．2％及10．0％，发酵优势明显。细胞膜脂肪酸组成的测定结果表明，同原始菌株相比，耐高温菌株G3细胞膜中饱和脂肪酸含量更高。当培养温度升高时，耐高温菌株G3细胞膜中饱和脂肪酸含量会进一步上升。; 王美珠范琳叶蕊芳; 关键词：皮状丝孢酵母耐高温驯化细胞膜脂肪酸组成

构建伴有β-葡萄糖苷酶表达的乙醇发酵大肠杆菌: 2013年; 研究构建能够分泌表达纤维素酶的产乙醇菌株,实现降解木质纤维素生产乙醇的整合生物加工过程。文中通过克隆来自运动发酵单胞菌Zymomonas mobilis ZM4的丙酮酸脱羧酶基因pdc和乙醇脱氢酶基因adhB,并通过Red重组将二者整合到大肠杆菌Escherichia coli JM109基因组中,首先构建了一株可以利用葡萄糖进行乙醇发酵的重组菌E.coli P81。随后将来源于多粘芽胞杆菌Bacillus polymyxa1.794的β-葡萄糖苷酶基因bglB在E.coli P81中进行了分泌表达,得到了一株可以进行纤维二糖降解和乙醇发酵双重功能的重组菌E.coli P81(pUC19-bglB)。该菌胞外分泌β-糖苷酶活达到84.78 mU/mL菌液,纤维二糖酶活达到了32.32 mU/mL菌液。该重组菌E.coli P81(pUC19-bglB)以纤维二糖为碳源进行乙醇发酵,乙醇得率达到了理论产率55.8%,而在葡萄糖和纤维二糖的共发酵中,其乙醇产量达到了理论产率46.5%。构建得到的此株整合生物加工大肠杆菌能够利用β-葡萄糖苷酶生产乙醇,为构建能利用木质纤维素分解产物生产燃料乙醇的高效、稳定生产用工程菌奠定了良好的基础。; 张瑶罗紫臣高秋强鲍杰; 关键词：大肠杆菌乙醇发酵 Β-葡萄糖苷酶分泌表达

逼近玉米乙醇指标的先进纤维素乙醇技术被引量：6: 2018年; 纤维素乙醇产业化的唯一出路是降低综合生产成本至玉米乙醇的盈利水平,实现对玉米乙醇的替代。目前纤维素乙醇技术已经到了一个技术突破和产业化应用的拐点。最先进的纤维素乙醇技术的各项技术指标以及关键的废水排放指标已经接近成熟的玉米乙醇技术水平,并产生大量盈余电力上网。纤维素乙醇的综合生产成本也已经与玉米乙醇接近,具备了与玉米乙醇进行市场竞争的潜力。我国的纤维素乙醇产业化仍然面临着诸如原料收集供应模式不成熟、投资门槛高、工程实践不足等严峻挑战。; 刘刚鲍杰; 关键词：纤维素乙醇废水排放能量平衡技术经济评价

乙醇预处理麦秆的酶解性能研究被引量：5: 2014年; 采用H2SO4催化和自催化乙醇法对麦秆进行预处理,比较预处理后麦秆的主要化学组成、纤维素酶解性能和半同步糖化发酵生产乙醇特性,并进行物料衡算。结果表明:H2SO4催化和自催化乙醇预处理过程中纤维素固体回收率大于90%。添加非离子表面活性剂吐温20和吐温80没有显著提高H2SO4催化乙醇预处理后纤维素的酶解葡萄糖得率及半同步糖化发酵过程中乙醇的产量,而对自催化乙醇处理后麦秆的酶解和半同步糖化发酵过程有一定程度的促进作用,相应的酶解葡聚糖转化率由72.7%提高到85.0%,而半同步糖化发酵过程中乙醇质量浓度提高了11.4%。物料衡算结果表明:酸催化和自催化乙醇预处理后葡聚糖回收率分别为91.0%和95.4%;半同步糖化发酵生产乙醇的得率分别为10.4和11.6 g(按100 g原料计)。; 陈红梅赵雪冰刘德华; 关键词：麦秆酶解

木薯纤维素乙醇发酵的纤维素酶成本评价被引量：2: 2013年; 木薯中的纤维素成分约占木薯干重的10%(W/W)。文中以木薯燃料乙醇生产的木薯纤维素酒渣为原料,从纤维素酶成本角度评估了三种利用木薯纤维素组分发酵生产乙醇的方法,包括木薯纤维素酒渣的直接糖化和乙醇发酵、木薯纤维素酒渣预处理后的糖化与乙醇发酵、木薯乙醇发酵中同步淀粉与纤维素糖化以及乙醇发酵。结果表明,前两种方法的纤维素利用效率不高,酶成本分别达到13 602、11 659元/吨乙醇。第三种方法,即在木薯乙醇发酵过程同时加入糖化酶和纤维素酶,进行同步淀粉与纤维素糖化,进而进行乙醇发酵,木薯纤维素乙醇的收益最高。发酵结束时的乙醇浓度从101.5 g/L提高到107.0 g/L,纤维素酶成本为3 589元/吨乙醇。此方法利用木薯纤维素与木薯淀粉同时进行,不会带来额外的设备及操作投入,酶成本低于产品乙醇价格,可实现盈利,因此第三种方法为木薯纤维用于乙醇发酵的最适方法,本研究结果将为木薯乙醇产业深度利用木薯纤维提供依据。; 方镇宏邓红波张小希张建鲍杰; 关键词：乙醇发酵

乙酸分级预处理甘蔗渣对纤维素酶解性能的影响被引量：4: 2011年; 为提高甘蔗渣的纤维素酶解性能,采用乙酸脱木素结合碱脱乙酰基的预处理工艺(Acetoline工艺)对甘蔗渣进行预处理,考察了乙酸脱木素过程中若干因素对预处理结果的影响,并对预处理后甘蔗渣的纤维素酶解性能进行了研究。结果表明,经过Acetoline预处理后甘蔗渣在7.5%固体含量、15 FPU+10 CBU/g固体的纤维素酶和β-葡萄糖苷酶用量下酶解48 h,酶解聚糖转化率接近80%。与稀酸预处理相比,Acetoline预处理可以得到更高的酶解聚糖转化率。实验结果表明Acetoline工艺是一种可有效提高甘蔗渣纤维素酶解性能的预处理方法。; 赵雪冰刘德华; 关键词：木质纤维素预处理脱木素脱乙酰基

外源功能基因在木质纤维素依赖型乳酸菌Pediococcus acidilactici DQ2中的表达: 2013年; 乳酸片球菌Pediococcus acidilactici DQ2是一株耐高温和耐木质纤维素降解抑制物的乳酸高产菌株.为了在P.acidilactici DQ2中建立外源蛋白表达系统,对常用的乳酸菌表达载体pMG36e进行改造,将其启动子P32更换为来源于P.acidilactici DQ2的L-乳酸脱氢酶基因的启动子PldhL.并通过新载体pTY36e成功表达了两种不同的外源基因:来源于维多利亚多管发光水母(Aequorea victoria)的绿色荧光蛋白基因gfp和来源于多粘芽孢杆菌(Bacillus polymyxa 1.794)的β-葡萄糖苷酶基因bglA,其中所表达的胞内β-葡萄糖苷酶活力为4.48 U g-1(细胞干重).此系统的成功构建为后续对该菌的基因工程改造奠定了基础.; 涂毅高秋强鲍杰; 关键词：木质纤维素 PEDIOCOCCUS 启动子

丝状真菌Amorphotheca resinae ZN1的糠醛降解代谢分析被引量：5: 2012年; 木质纤维素在预处理过程产生的降解产物对后续的酶水解和微生物发酵过程产生了强烈的抑制。因此,这些抑制物的脱除即所谓的"脱毒"步骤是正常进行后续酶解和发酵的前提条件。我们对本实验室筛选的丝状真菌Amorphotheca resinae ZN1的糠醛的代谢路径进行了研究。丝状真菌A.resinae ZN1转化糠醛的降解代谢途径可以简述为:糠醛首先快速地转化为毒性较低的糠醇;在有氧条件下,糠醇又再度生成不致对微生物产生危害的低浓度糠醛,糠醛继续氧化为糠酸。推测糠酸可能继续进入TCA循环,进而完成糠醛的完全降解。研究结果为将来加快丝状真菌A.resinae ZN1生物脱毒速率、改善木质纤维素生物转化的限速步骤提供了重要的实验依据。; 王晓凤张建辛秀娟鲍杰; 关键词：降解途径生物脱毒糠醛木质纤维素

玉米秸秆水解液的黑曲霉发酵生产高浓度柠檬酸被引量：2: 2014年; 柠檬酸是在饮料、制药、化妆品等领域有广泛应用的重要有机酸。利用玉米秸秆等木质纤维素原料生产柠檬酸可以显著降低其生产成本。目前,木质纤维素柠檬酸发酵的技术指标偏低,不具备工业应用价值。本文以黑曲霉Aspergillus niger SIIM M288为发酵菌株,以干法稀酸预处理和生物脱毒后获得的玉米秸秆酶水解液为原料,在优化条件下柠檬酸发酵质量浓度达到97.45g/L,相对于葡萄糖的得率达到了87.27%,是迄今为止所有报道的最高指标,已经接近以淀粉为原料的柠檬酸发酵指标。这一结果为以木质纤维素为原料生产柠檬酸的技术产业化提供了重要的依据。; 孟佼周平平张建鲍杰; 关键词：柠檬酸黑曲霉玉米秸秆木质纤维素

国家重点基础研究发展计划(2011CB707406)

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