休哈塔假丝酵母对半纤维素戊糖和己糖的同步发酵

休哈塔假丝酵母(Candida shehatae)的改良菌种R能同时将半纤维素中的戊糖和己糖发酵成乙醇。当酵母细胞浓度高于8g/L和木糖含量高于总糖的20％时,较易代谢的己糖对木糖所产生的抑制作用可被消除。在30℃～40℃和限制供氧的条件下,90％以上的单糖得到了利用,乙醇得率为0.43～0.48g/g消耗的糖。厌氧发酵导致木糖的不完全利用和木糖醇的积累,而供氧过量则导致酵母细胞增殖并降低乙醇得率。该菌种对半纤维素水解液(如亚硫酸盐制浆废液、玉米秆水解液和落叶松浸提液)中的发酵抑制物有较高的忍耐能力,有重要的工业应用前景。     

混菌戊糖己糖发酵产乙醇的研究

比较研究休哈塔假丝酵母单菌发酵、休哈塔假丝酵母和酿酒酵母两步发酵、休哈塔假丝酵母和酿酒酵母同步发酵3种发酵模式下对混合糖(葡萄糖和木糖)的利用情况,结果显示2种酵母同步发酵能够有效解除葡萄糖的抑制,加快木糖利用速率。采用Plackett-Burman实验、最陡爬坡实验和中心组合设计,对2种酵母混菌利用戊糖己糖发酵生产乙醇的培养基进行优化,得到最优培养基条件:硫酸铵9.09 g/L、磷酸二氢钾8.96 g/L、氯化钙0.34 g/L,在此条件下发酵得到乙醇产量为21.71 g/L,较优化前(19.85 g/L)提高了9.4%;混菌在优化后的培养基下进行发酵,酵母浊度OD由12.12增长到了21.87,木糖利用率由优化前的82%增长到优化后的93%。     

玉米芯水解液发酵生产木糖醇的研究

假丝酵母（Candida sp.)菌株经驯化后显著地提高了对水解液中发酵抑制物质的耐受力，从而增加了木糖利用率和木糖醇得率，玉米芯水解液经过石灰中和后，在30℃下采用台化后的假丝酵母菌株直接发酵生产木糖醇，对发酵条件进行了优化，优化结果为：接种量10%（体积比），种子龄17h，氮源组成：1.5g/L的酵母浸膏，2.5g/L的胰蛋白胨，250mL三角瓶装液120mL，初始pH值5.5。在此条件下，木糖的利用率达79.8%，木糖醇得率达62.4%^，该方法大大降低了预处理的成本，显示了良好的应用前景。     

树干毕赤酵母戊糖发酵影响因素的研究

研究了树干毕赤酵母(Pichia stipitis)CBS 5776以木糖为单一碳源发酵生成乙醇的影响因素.结果表明,树干毕赤酵母发酵体系的初始酵母质量浓度、pH值和通风条件对其发酵性能有很大影响,发酵的最佳初始酵母质量浓度为5～7 g/L,最佳pH值范围是4.7～5.5,250 mL摇瓶发酵的最佳持液量为75 mL,最佳摇床转速为150 r/min.在2L发酵罐中,通风量为0.075 L/min,即0.05L/(L·min)时,发酵时间为32 h,最高乙醇质量浓度18.29 g/L,乙醇得率83.2％;厌氧发酵的最高乙醇质量浓度19.09 g/L,乙醇得率86.5％.因此,最优通风量为0～0.075 L/min.pH值的提高和通风条件的改善可以使酵母对乙酸的耐受能力得到提高,在150 r/min的转速、pH值为5时,提高通风量后,酵母乙醇得率比厌氧时提高了166.6％.纯糖实验得到的结果用以玉米秸秆酸性爆破模拟水解液定向驯化的酵母在含有乙酸的模拟糖液中发酵得到验证.     

基因重组酵母发酵木糖产酒精的研究

以一株基因重组酵母为研究对象,探讨了厌氧条件下pH值、底物浓度、接种量、乙酸质量分数和葡萄糖添加量等关键因子对木糖发酵的影响。结果表明,重组酵母Saccharomyces cerevisiae ZU-10有较强的发酵木糖产乙醇的能力,在80g/L(相对木糖)、初始pH值5.5、接种量1.2g/L(细胞干质量,相对培养液)、30℃下发酵72h,发酵液中乙醇质量浓度达到28.9g/L。发酵液中的乙酸质量分数低于0.05%时对发酵木糖影响不大。添加适量的葡萄糖可促进木糖发酵,在30g/L木糖培养液中添加40g/L葡萄糖,36h内木糖利用率从79.0%增加到85.7%。     

树干毕赤酵母在水解液中的驯化及木糖发酵

通过在玉米秸秆蒸汽爆破水解液中的驯化,树干毕赤酵母(Pichia stipitis能够在大量抑制物存在的情况下进行木糖发酵,且驯化后P.stipitis的木糖利用率为94.1％,乙醇得率为82.1％.在此基础上,对初始木糖质量浓度为30、45和60 g/L的水解液进行发酵,结果显示45 g/L初始木糖发酵的平均乙醇生成...     

利用基因组DNA诱变技术选育高抑制物耐受性工业酵母菌

通过化学诱变和基于基因组DNA诱变的遗传重组技术,对乙醇工业酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)的抑制物耐受性进行改造,获得了重组酿酒酵母HN-1-24,其抑制物耐受性能和发酵性能均得到了提高。重组菌株在含7 g/L乙酸和1 g/L糠醛的抑制物耐受性发酵培养基中,具有良好的糖转化率和乙醇产量,发酵100 g/L葡萄糖能够产生38 g/L乙醇。在纤维素水解液发酵培养中进行乙醇发酵,发现重组菌株的乙醇发酵效率明显快于原始菌株,发酵时间提前6 h,且发酵终点乙醇产量为37 g/L,比原始菌株HN-1提高了8.8%。     

稀酸蒸汽爆破玉米秸秆预水解液的脱毒及乙醇发酵

以水洗稀酸蒸汽爆破玉米秸秆(ASC)得到的预水解液为原料,分析了ASC预水解液中可发酵性糖、碳水化合物降解产物和主要木质素降解产物的含量,研究了ASC预水解液乙醇发酵性能、3种脱毒方法对预水解液进行脱毒及乙醇发酵性能。研究结果表明,ASC预水解液中可发酵糖类主要含有木糖(49.50 g/L)及少量葡萄糖(9.80 g/L),可用于发酵制备乙醇,但含有大量抑制物不利于乙醇发酵,发酵60 h时的糖利用率和乙醇得率分别仅有87.96%和74.63%。ASC预水解液经过乙酸乙酯萃取、酵母吸附和亚硫酸钠处理3种方式脱毒后乙醇发酵性能均得到较大改善:经乙酸乙酯萃取脱毒后发酵36 h时的糖利用率和乙醇得率分别为95.40%和90.71%;经酵母吸附脱毒后发酵48 h时的糖利用率和乙醇得率分别为97.83%和81.98%;经亚硫酸钠处理脱毒后发酵48 h时的糖利用率和乙醇得率分别为95.55%和84.74%。虽然乙酸乙酯萃取脱毒效果最佳,但从工业应用前景来看,酵母吸附和亚硫酸钠处理是最佳选择。     

固定化混合菌利用戊糖和己糖共发酵制备乙醇

为研究固定化混合菌种对戊糖和己糖同步发酵生产燃料乙醇的影响,以海藻酸钙为固定化载体,采用包埋法固定化休哈塔假丝酵母(Candida shehatae)和酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)混合菌发酵生产燃料乙醇,并对固定化混合菌种的发酵条件进行优化。结果表明:固定化混合菌种发酵可以快速利用葡萄糖,解除葡萄糖代谢对木糖代谢的抑制作用,提高发酵效率,发酵时间从固定化单菌发酵的24 h缩短至20 h,发酵时间缩短16.67%。乙醇产量从13.28 g/L增加至14.89 g/L,升高了12.12%。固定化混合菌种的优化条件为:混合糖(葡萄糖和木糖)质量浓度为45 g/L,发酵温度为30℃,摇床转速为170 r/min,休哈塔假丝酵母和酿酒酵母菌体的比例为4∶1。在此条件下得到最佳乙醇产量为15.21 g/L,较优化前(13.74 g/L)提高了10.70%。本研究结果可为固定化混合菌发酵生产燃料乙醇的工业化提供理论依据。     

稀酸预处理玉米秸秆共发酵产乙醇抑制物的来源探究

针对己糖(葡萄糖)、戊糖(木糖)共发酵产纤维素乙醇抑制物控制的关键性瓶颈,分别以玉米秸秆及玉米秸秆中非木质素的4类组分纤维素、半纤维素、热水提取物和乙醇提取物为原料,并以0.75%稀硫酸和180℃预处理40 min得到5种稀酸预处理液。以60 g/L葡萄糖和30 g/L木糖为碳源,分别添加上述稀酸预处理液,比较了5种预处理液对休哈塔假丝酵母(Candida shehatae)共发酵产乙醇的影响,并探究主要抑制物来源。结果表明:133 g/L全玉米秸秆稀酸预处理的降解物会完全抑制C.shehatae糖代谢和共发酵。在玉米秸秆稀酸预处理过程中,4类非木质素组分降解物均会导致乙醇得率下降,其中100 g/L纤维素降解物完全抑制木糖的发酵,半纤维素降解物同时抑制葡萄糖和木糖的发酵,甚至对酵母产生致死毒性,热水提取物和乙醇提取物降解物延滞糖利用和酵母生长。玉米秸秆共发酵产乙醇抑制物主要来自于纤维素和半纤维素在稀酸预处理中的降解反应,主要为甲酸、乙酸、乙酰丙酸、5-羟甲基糠醛和糠醛,同时还存在着其他降解产物的毒性或协同毒性。     

碳水化合物降解产物对酿酒酵母乙醇发酵的影响

研究了木质纤维原料预处理产生的主要碳水化合物降解产物对酿酒酵母乙醇发酵的影响,以及酿酒酵母对玉米秸秆酶水解液的乙醇发酵.碳水化合物降解产物对酿酒酵母NLH13乙醇发酵毒性依次为:甲酸>乙酸>糠醛>羟甲基糠醛,酿酒酵母NLH13乙醇发酵可耐受的甲酸和乙酸质量浓度分别为1和4 g/L,酿酒酵母NLHl3在2～10 g/L范...     

速生杨二步超低酸水解液发酵制取燃料乙醇的研究

以速生杨二步超低酸水解方法获得的水解液为原料,在28℃、100 r/min等发酵条件下,选择热带假丝酵母(C.2.637)和酿酒酵母(S.2.699)分别对第一步和第二步水解液进行了发酵制取燃料乙醇的研究,并考查了Ca(OH)2中和、过中和、活性炭吸附等预处理方法及菌种预适应驯化对乙醇转化率的影响。结果表明:热带假丝酵母能够更好地利用第一步水解液生成菌体,适合生产单细胞蛋白;菌种驯化后发酵速度和乙醇转化率均有提高,尤其是以酿酒酵母发酵第二步水解液,乙醇转化率由14.45%增至39.37%;Ca(OH)2过中和的方法处理后的水解液,乙醇转化率有所增加;以五碳糖为主同时含有六碳糖的速生杨第一步水解液,假丝酵母发酵产乙醇的效果好于酿酒酵母。     

热解糖梭菌β-木糖苷酶的克隆表达及其水解木二糖的应用

对来源于Thermoanacrobacterium thermosaccharolyticum的糖苷水解酶39家族的β-木糖苷酶基因Tt-xyl39进行了重组表达和酶学性质的研究,为新型β-木糖苷酶的研发及应用奠定基础.通过比对T.thermosaccharolyticum 571的全基因组序列,从中克隆出一个新型β-...     

我国不同森林立地带Bt分离株杀虫晶体蛋白及基因分析

利用苏云金芽孢杆菌cry基因的PCR RFLP鉴定体系和SDS PAGE方法分析了来自我国不同森林立地带土壤中的 72株苏云金芽孢杆菌的cry1、cry2、cry3、cry4、cry5、cry8、cry9、cry10、cry11、cry1I等 10类基因类型和表达蛋白 ,并进行了杀虫活性的生物测定。研究表明 :同时含有cry1,cry2 ,cry1I 3类基因的有 2 1株菌 ,6株菌含有cry1,cry2类基因 ,4株菌含有cry1和cry1I类基因 ,只含有cry1基因的有 1株 ,cry2类基因的 4株 ,36株菌不含所鉴定的 10类cry基因。同时证明 ,绝大多数含有cry1基因的菌株表达了 130kDa蛋白 ,含有cry2基因的菌株表达了 6 0kDa蛋白。生物活性测定表明 ,共同含有cry1Aa、cry1Ac和cry2基因的菌株对棉铃虫幼虫具有较强的杀虫活性 ,只含有单一基因和不含上述基因的菌株杀虫活性较弱。     

Ethanol production with <Emphasis Type="Italic">β</Emphasis>-xylosidase,xylose isomerase,and <Emphasis Type="Italic">Saccharomyces cerevisiae</Emphasis> from the hydrolysate of Japanese beech after hot-compressed water treatment

Ethanol was produced from the hydrolysate collected as the water-soluble (WS) portion after hot-compressed water (HCW) treatment of Japanese beech. The process involved saccharification with β-xylosidase followed by isomerization with xylose isomerase and fermentation with Saccharomyces cerevisiae. Several process schemes were compared to investigate the effect of process integration of saccharification, isomerization, and fermentation. Higher ethanol yields were obtained for the processes that integrated isomerization and fermentation or saccharification and isomerization. Integration of isomerization and fermentation was effective in converting xylose into ethanol. Similarly, integration of saccharification and isomerization was effective in converting xylooligosaccharides into xylulose. It is presumed that the saccharification reaction toward xylose and the isomerization reaction toward xylulose were linked and therefore each reaction was enhanced.     

金龟子绿僵菌防治竹笋禾夜蛾幼虫试验

在室内采用5种不同的金龟子绿僵菌菌株对竹笋禾夜蛾4龄幼虫进行感染试验,结果表明:Ma1291菌株对竹笋禾夜蛾幼虫的感染效果最好,校正死亡率达75.44%,其LT50值为8.2 d;其次是MaWP-04菌株,其校正死亡率达70.18%,LT50值为10.3 d。进一步对Ma1291和MaWP-04菌株的致病力测定结果表明,随着浓度的增加,致病力加强,其LC50分别为2.02×106孢子.mL-1和6.36×106孢子.mL-1;其致死中时间随着浓度的增加而缩短。利用Ma1291和MaWP-04菌株分别采用对笋撒菌粉和拌细砂土撒施的方法实施林间防治试验,结果表明:Ma1291菌株对竹笋禾夜蛾幼虫的防治效果达77.06%~81.36%以上,MaWP-04菌株防治效果为59.73%~67.06%。综合分析结果表明,Ma1291和MaWP-04菌株均有较好的应用效果。     

Expression of a Carrot Antifreeze Protein Gene in Escherichia coli

The recombinant expression vectorpET43. lb-AFP, which contains full encoding region of a carrot 36 kD antifreeze protein (AFP) gene was constructed. The recombinant was transformed into expression host carrying T7 RNA polymerase gene (DE3 lysogen) and induced by 1 mmol. L-1 IPTG (isopropyl-β-D-thiogalactoside) to express 110 kD polypeptide of AFP fusion protein.The analysis of product solubility revealed that pET43. 1b-AFP was predominately soluble, and the expressed amount reached the maximum after the IPTG treatment for 3 h.     

杨树微管功能研究植物表达载体构建及验证

[目的]分别构建84K杨的微管蛋白TUA5和TUB16与红色荧光蛋白mCherry融合的植物过表达载体,瞬时表达验证载体在植物体内表达后的荧光信号,为研究杨树微管功能奠定基础。[方法]以毛果杨微管蛋白TUA5和TUB16的基因序列为模板,设计84K杨的皿5和7TZB76基因的引物,提取野生型84K杨的RNA并反转录成cDNA,同源克隆得到84KTUA5和84KTUB16基因,分别连接在pCAMBIA 1300载体mCh-ep荧光标签的N,端和C端,转化到大肠杆菌TOP10感受态细胞中,通过菌落PCR和测序鉴定获得阳性单克隆,并通过电击法将重组质粒转化到农杆菌GV3101中,瞬时转化烟草后进行荧光观察。[结果]克隆得到了84KTUA5和84KTUB16基因,成功与pCAMBIA 1300-mCherry载体连接,烟草瞬时表达荧光观察结果显示:仅目的基因与mCherry标签C,端相连的融合蛋白能够成功表达,且荧光明显。[结论]成功构建了84K杨皿5和TUB16基因与pCAMBIA 1300-mCherry的融合表达载体,为进一步研究杨树微管功能提供了背景材料。