陈献忠
- 作品数：73 被引量：287H指数：10
- 供职机构：江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国家自然科学基金江苏省自然科学基金更多>>
- 相关领域：生物学轻工技术与工程化学工程农业科学更多>>
- 基于学科交叉融合的微生物学实验教学改革探索被引量：7
- 2016年
- 微生物学作为实践性较强的一门学科,是生物工程专业和生物技术专业最重要的基础课程之一。微生物实验教学具有与理论教学同样甚至更重要的地位。江南大学生物工程学院在总结多年教学实践的基础上,对微生物实验教学进行了系列改革探索。基于多学科交叉融合的知识体系和递进提高式教学理念,将实验课程分为单元操作实验、综合型实验、设计型实验和创新型实验。同时,对课程考核模式也做了相应的改革。实践表明,教学改革使得课程设置更科学合理,学生学习兴趣极大提高,教学效果显著提升。
- 陈献忠樊游沈微
- 关键词：教学改革教学质量
- 脂肪醇氧化酶基因缺失对热带假丝酵母生理功能的影响被引量：1
- 2021年
- 为考察热带假丝酵母(Candida tropicalis)脂肪醇氧化酶(FAO)基因缺失对菌株自身的影响,利用同源重组的方法敲除或回补FAO1和FAO2基因,研究突变株的生长情况和胞内脂肪醇氧化酶活性变化,并进一步评价细胞利用烷烃合成脂肪醇的能力。结果表明:成功构建了基因缺失突变株FTYT(ΔFAO11/ΔFAO12)、2aT2bT(ΔFAO2a/ΔFAO2b)、F3YT(ΔFAO11/ΔFAO12ΔFAO2a/ΔFAO2b)和基因回补菌株UCF1和UCF2。在以葡萄糖为碳源的培养基中,各菌株的生长情况没有显著差异;在以烷烃(C12~C14)为碳源的培养基中,FTYT菌株生长速度快于其他菌株,F3YT菌株的生长速度显著受到抑制,表明组合删除FAO1和FAO2基因降低了细胞对烷烃的利用,影响了细胞生长。与出发菌株相比,同时删除FAO1和FAO2基因后突变株能够转化烷烃合成正十二烷醇,摇瓶发酵水平达到59.63 mg/L,是出发菌株的近460倍。FAO1和FAO2基因在细胞利用烷烃中有重要作用且功能存在差异,并且可以作为代谢工程改造热带假丝酵母生产脂肪醇的潜在靶点。
- 张海冰张利华陈献忠沈微樊游
- 关键词：热带假丝酵母脂肪醇同源重组
- 代谢工程改造酿酒酵母高效合成游离脂肪酸
- 2024年
- 该文以酿酒酵母BY4741作为底盘细胞,通过系统代谢工程改造提高游离脂肪酸(free fatty acid,FFAs)的合成。首先,通过删除酰基CoA合成酶FAA1、FAA4以及FAT1的编码基因,提高FFAs的合成,酵母工程菌株FFAs达到384.4 mg/L。进一步,通过敲除POX 1、FAA 2和PXA 2基因,破坏了酵母细胞的β-氧化途径,使细胞外FFAs进一步提高,达到了394.9 mg/L。随后,通过敲除磷脂酸磷酸酶编码基因DPP 1,LPP 1,PAH 1,降低了磷脂酸(phosphatidic acid,PA)的去磷酸化水平,上调了获得的多基因缺失的酵母工程菌(Δfaa 1Δfaa4Δfat1Δpox1Δfaa2Δpxa2Δdpp1Δlpp1Δpah1)能够产生497.3 mg/L的细胞外游离脂肪酸,以及1332.2 mg/L的总脂肪酸。通过组合代谢工程产生的平台菌株,为未来发展脂质相关的细胞工厂提供了基础。
- 朱满志陈献忠沈微杨海泉夏媛媛
- 关键词：游离脂肪酸酿酒酵母磷脂酸
- 利用温度调节实现新型重组菌高效转化甘油为D-乳酸被引量：6
- 2013年
- 油脂水解来源的甘油将是未来发酵工业主要原料之一。文中探索D-乳酸高产大肠杆菌Escherichia coli CICIM B0013-070菌株不同培养温度下好氧与厌氧代谢甘油的特征后,建立并优化了一种新型D-乳酸变温发酵工艺,甘油到乳酸的得率由64%提高到82.6%。另外,在B0013-070中引入了温度诱导型乳酸脱氢酶的转录系统,甘油到乳酸的得率进一步提高到88.9%。
- 田康明周丽陈献忠沈微石贵阳Suren Singh路福平王正祥
- 关键词：D-乳酸甘油
- 黑曲霉β-葡聚糖酶基因eglA6在乳酸克鲁维酵母中的表达及重组酶性质被引量：2
- 2021年
- 以黑曲霉(Aspergillus niger)高耐热葡聚糖酶编码基因eglA6在乳酸克鲁维酵母(Kluyveromyces lactis)中的表达及重组酶性质为研究目的。利用乳酸克鲁维酵母表达系统,构建表达eglA6基因的重组菌K.Lactis GG799/pKLAC1-eglA6 SL105,重组菌摇瓶发酵酶活达到23.0 U/mL。重组酶AnEglA6K表观相对分子质量为5.6×10^(4),明显高于同一基因在巴斯德毕赤酵母中的表达产物。重组酶最适pH为5.0,最适温度为75℃,在80℃时酶活半衰期为65.0 min。以微晶纤维素为底物时重组酶比酶活约为0.5 U/mg。基因eglA6在乳酸克鲁维酵母中的表达产物与其在巴斯德毕赤酵母中的表达产物有明显差异,前者相对分子质量明显高于后者,热稳定性和结晶纤维素降解活性也高于后者。以乳酸克鲁维酵母为宿主表达eglA6基因获得的重组葡聚糖酶具有很高的耐热性,适合在饲料工业中应用。
- 王施岚徐楚涵姚雁杨梦莲德青美朵沈微杨海泉杨海泉陈献忠
- 关键词：黑曲霉乳酸克鲁维酵母糖基化
- 表面展示表达果胶酯酶的重组酿酒酵母构建及乙醇发酵被引量：1
- 2016年
- 【目的】以淀粉为原料的乙醇发酵工艺仍然是当前燃料乙醇的主要生产方式。然而,一些原料中含有的果胶物质不仅降低了乙醇产率,而且会导致醪液粘度增大,从而会进一步影响传质和传热、增加设备负担等。构建能够自主降解果胶质的重组酿酒酵母并应用于燃料乙醇生产是值得探索的领域。【方法】论文将来源于黑曲霉的果胶酯酶基因克隆于α因子信号肽下游并通过酵母α-凝集素C-端蛋白的介导构建了在细胞表面锚定表达果胶酯酶的重组酿酒酵母PE。【结果】重组酵母的果胶酯酶表达水平达到2.6 U/g(菌体湿重),并进一步鉴定了重组果胶酯酶性质。以甘薯粉为原料的同步糖化发酵实验中,重组酵母PE的乙醇浓度和乙醇转化率分别达到95 g/L和88.1%,与出发菌株相比提高了2.2%。更重要的是,表面展示果胶酯酶能够显著降低发酵过程中的发酵液粘度。【结论】通过在工业酿酒酵母表面展示表达果胶酯酶不仅能够提高糖化酶等的作用效果和酿酒酵母的代谢能力,而且能够显著降低乙醇生产过程中发酵液的粘度,将对工业规模乙醇生产在降低设备负担、节约能耗方面具有一定的潜在价值。
- 陈献忠肖艳沈微樊游
- 关键词：生物燃料酿酒酵母果胶酯酶粘度乙醇
- 枯草芽孢杆菌普鲁兰酶基因的分泌表达及其在粉丝制作中的应用被引量：1
- 2022年
- 作者旨在研究枯草芽孢杆菌普鲁兰酶的分泌表达及表达产物的应用性能。枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)168菌株的普鲁兰酶编码基因BsP分别在大肠杆菌(Escherichia coli)和枯草芽孢杆菌中进行表达,重组酶在两种宿主中均能利用自身结构分泌到细胞外。重组酶分泌到枯草芽孢杆菌细胞外的产物的酶学性质与积累在大肠杆菌胞质内的产物有明显的差异,分泌到枯草芽孢杆菌细胞外的重组酶BsBsP的比酶活为153.7 U/mg,是大肠杆菌胞质内产物的5.5倍。重组酶BsBsP最适pH为6.0,最适温度为45℃。重组酶BsBsP对直链淀粉无降解作用,为I型普鲁兰酶。在以土豆淀粉为原料的粉丝制作工艺中,以重组酶BsBsP水解芡糊淀粉可以有效降低粉丝断条率。枯草芽孢杆菌普鲁兰酶可利用自身结构实现高效分泌表达,重组酶适用于以淀粉为原料的粉丝制作。
- 祝冬君张锦雯姚雁单逸蓝杨梦莲沈微杨海泉杨海泉陈磊陈献忠
- 关键词：枯草芽孢杆菌普鲁兰酶分泌表达
- 基于Red重组系统和Xer重组系统的大肠杆菌多基因删除方法被引量：11
- 2010年
- 快速、高效删除大肠杆菌染色体DNA的目的基因是大肠杆菌代谢工程研究的前提和基础。利用Red重组系统结合Xer重组系统删除了野生型大肠杆菌CICIM B0013的ackA-pta基因和pps基因。实验证明了可重复应用dif位点实现大肠杆菌染色体上多基因突变的叠加,同时,在染色体上并未留下抗生素标记,借此能够高效地实现多基因缺失突变株的构建。此外,本方法重组效率高,实验步骤较简便。
- 周丽牛丹丹李宁陈献忠石贵阳王正祥
- 关键词：基因删除
- 酿酒酵母产脂肪酸乙酯代谢途径改造
- 2022年
- 脂肪酸乙酯(fatty acid ethyl ester,FAEE)是目前最具有潜力的新型能源,微生物细胞工厂生产FAEE比目前普遍的化学合成方法具有诸多优势,例如对环境污染小、生产成本低等。酿酒酵母具备良好的产乙醇和脂肪酰辅酶A的能力,我们试图通过改造酿酒酵母代谢途径来提高FAEE的前体——脂肪酰辅酶A的产量。通过引入根据酿酒酵母密码子优化的外源基因WS2(蜡酯合成酶基因)构建一条可以利用葡萄糖为底物、经过一系列反应生成FAEE的代谢通路。富集脂肪酰辅酶A需要进一步改造分支途径,例如阻断甾醇酯途径(ΔARE1、ΔARE2),三酰基甘油途径(ΔDGA1,ΔLRO1)和β氧化途径(ΔPXA2)来减少脂肪酰辅酶A的分流,从而相应的富集脂肪酰辅酶A。结果表明:3个途径的敲除大大增加了FAEE的产量,相较于在原始出发菌株BY4741中表达WS2即菌株BYW2增加了9倍,摇瓶产量达到11.72 mg/L。由于目的产物FAEE产量较低,在摇瓶发酵阶段进行了发酵优化,对是否添加乙醇和菜籽油、发酵时间以及乙醇添加模式这3个因素进行优化。结果表明:添加乙醇和菜籽油明显提升了FAEE产量,最佳发酵时间为60 h,乙醇添加模式为从20 h开始每间隔6 h补加发酵体积的2%,此时FAEE产量达到最高,为144.4 mg/L,是未优化前FAEE产量的12.3倍,是出发菌株BY4741中FAEE产量的480倍。为进一步提升FAEE产量,采用发酵罐发酵并对比了尿嘧啶缺陷菌株BYD5W2和尿嘧啶未缺陷菌株BYD5W2*的FAEE产量的差异,结果显示尿嘧啶缺陷菌株BYD5W2的FAEE最高产量为0.618 g/L,尿嘧啶未缺陷菌株BYD5W2*的FAEE最高产量为1.35 g/L,是目前报道的利用酿酒酵母产FAEE产量中较高的。
- 姜慧张利华夏媛媛陈献忠
- 关键词：酿酒酵母基因敲除基因整合
- 代谢工程改造大肠杆菌生产乳酸的研究进展被引量：4
- 2017年
- 乳酸是自然界中最小的手性分子,广泛应用于食品、医药和化工等领域,同时也是合成生物可降解塑料——聚乳酸的前体。目前,化学合成法和微生物发酵法是生产乳酸的两种主要方法,而后者在底物的可再生性、产物光学纯度和环境友好等方面均具有潜在优势。自然界中许多微生物细胞都能合成和积累乳酸,如大肠杆菌、酿酒酵母和乳酸菌等。与乳酸菌、芽胞乳杆菌和谷氨酸棒状杆菌等乳酸生产菌株相比,大肠杆菌具有生长速度快、营养要求简单、易于高密度发酵、代谢网络清楚、遗传操作方法成熟和产物乳酸光学纯度高等优势。本文中,笔者介绍了乳酸的研究现状及其在工业生产领域中的作用,系统综述了国内外通过代谢工程改造大肠杆菌生产乳酸的研究进展,在此基础上展望了乳酸生产研究的发展方向,以期为其工业应用提供参考。
- 张利华陈献忠沈微樊游
- 关键词：大肠杆菌乳酸代谢工程细胞工厂
