长链燃料醇生物合成研究进展

简单介绍了长链醇作为液体燃料的优良性能,综述了长链醇生物合成的3条主要途径(Ehrlich途径、非发酵途径和光合途径),并进一步从宿主菌株选择、耐受菌株选育、代谢通路疏通以及产醇工艺优化等方面概述了提高长链醇产量的方法,最后对长链醇未来的研发方向进行了展望。     

藻类转基因研究进展

从藻类遗传背景、选择标记基因、报告基因、启动子和转化方法等方面对藻类基因工程的研究进展进行了综述。     

碳纳米管掺杂Fe(Ⅱ)-Zn催化剂催化合成生物柴油

以多壁碳纳米管（CNTs）掺杂制备的Fe(Ⅱ)-Zn双金属氰化物（DMC）固体酸催化剂,用其催化菜籽油酯交换反应制备生物柴油,并采用X射线粉末衍射﹑傅里叶红外变换光谱﹑扫描电镜等方法对催化剂结构和性能进行表征。实验发现,添加少量的碳纳米管对催化剂的活性有很大很高,其中添加质量百分数为5%碳纳米管的DMC催化剂活性最高,在醇油摩尔比16∶1,反应温度160℃,催化剂加入量为2 wt%的条件下,反应7 h,脂肪酸甲酯收率达到95.8%（质量百分数）。碳纳米管引入对催化剂的组成没有影响,但使得催化剂更加分散,颗粒度更小,更多的大孔道结构,有利于催化剂和反应物接触,从而提高了催化剂活性。     

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。     

氮限制对产油杜氏藻转录组的影响

为通过改良产油杜氏藻制备生物柴油,利用Illumina Hiseq 2000平台对氮限制和氮源充足条件下的产油杜氏藻进行了转录组测序,筛选到1 529个差异表达基因。对这些差异表达基因进行分析,结果表明众多基因涉及内吞作用、甘油磷脂代谢、醚脂代谢,遗传物质的合成、传递和加工,次级代谢产物合成及氮代谢。     

CO一步法C. autoethanogenum发酵产乙醇的工艺研究

合成气/CO发酵制备燃料乙醇是一项具有吸引力的新技术,为促进C.autoethanogenum在该技术中的应用,对C.autoethanogenum的乙醇发酵工艺及过程参数进行了研究。结果表明,C.autoethanogenum代谢木糖的产物以乙酸为主,只产生少量乙醇;与无机氮源相比较,C.autoethanogenum在含有机氮源的培养基中生长迅速,菌体浓度高。在3 L发酵罐中进行C.autoethanogenum的批式发酵试验,采用木糖生长-CO发酵两步法,乙醇主要在CO发酵阶段产生,最高乙醇质量浓度为1.71 g/L;发酵罐经改进之后,采用CO一步法发酵,虽然得到的菌体浓度降低了,但是发酵时间延长,最高乙醇质量浓度达到7.36 g/L,而乙酸质量浓度在整个发酵过程中均低于1.1 g/L。此外,研究发现发酵液的pH值和氧化还原电位ORP与乙酸/乙醇产物分布密切相关,尤其是pH值。上述研究结果可为C.autoethanogenum发酵CO生产乙醇的中试放大提供参考。     

利用农业废弃物碳源的红法夫酵母生产虾青素研究进展

利用红法夫酵母产虾青素工艺具有绿色、安全、低成本等优点,但培养红法夫酵母的培养基(尤其是碳源)成本是制约该工艺实现大规模生产的主要因素之一。传统的利用纯糖如葡萄糖、蔗糖、木糖等作为红法夫酵母生产虾青素的碳源,效果虽好,但因其价格较高,仅适用于实验室研究和小型发酵生产,不适于大规模工业化生产。如何寻找来源广、价廉且发酵效果好的碳源,降低虾青素的生产成本是发展虾青素产业亟待解决的课题。利用廉价且来源广泛的原料如水果类原料、糖质原料、甘油及废弃木质纤维素类原料等作为碳源能有效降低成本。但这些原料都存在一些问题,比如水果类原料存在季节性及地域性限制,糖蜜类原料供应稳定性方面存在问题,甘油类原料杂质多且存在食品安全隐患,木质纤维素类原料来源广泛、价格低廉,不存在占用耕地等问题,是最有希望用于规模化低成本发酵生产虾青素的原料,但其利用存在一些技术瓶颈。该文介绍了目前利用红法夫酵母生产虾青素的基本情况,并系统地对国内外不同碳源条件下利用红法夫酵母生产虾青素的研究状况进行了综述、比较及分析。最后,对利用红法夫酵母生产虾青素在碳源方面的未来发展趋势及重点研究方向进行了展望。     

产油微藻油脂代谢调控

富含油脂的微藻被认为是一种有前途的生物柴油制备原材料。与油料作物相比较,藻类作为生物柴油原材料的优势包括较高的光合作用效率,较大的生物量以及对环境的广泛适应性。随着微藻生物技术的快速发展,人们对通过基因工程来获得高油脂含量微藻的兴趣日益增加。简要综述了产油微藻中的油脂代谢调控,同时对产油微藻代谢调控的前景进行了展望。     

生物质电站燃料供应系统物流模型建立与仿真

生物质物流设计与管理是生物质产品转化过程中最为重要的环节之一,为了优化设计物流过程,降低物流成本,该文建立了生物质电站燃料供应系统的物流模型,模拟生物质从不同收购站运至电站的物流过程。通过对广东湛江生物质直燃电站的物流系统进行分析,给定了设备数量的初值。利用该义建立的模型,以车次平均耗时、设备利用率和平均等待时间等参数考察物流状态,应用ExtendSim软件分析了货乍、取样台、称质量站和卸载机等的数量变化射系统性能的影响,并进行了敏感性分析。针对不同时节,得剑了农闲时成本最低,农忙时收购量最大的优化结果。该模型的建立与仿真可为生物质电站燃料物流系统的优化,保证燃料稳定供应提供参考。     

纤维素酶基因表达研究进展

获得更高生产性能的菌株是降低纤维素酶在纤维乙醇、纸浆造纸、纺织等领域使用成本的主要解决途径。总结了影响宿主菌(里氏木霉和毕赤酵母)高效表达纤维素酶基因的多种因素,如里氏木霉转录调控、启动子优化、外源酶基因与毕赤酵母表达的适配性、启动子拷贝数及酶基因拷贝数等,以期为纤维素酶高产菌株的构建提供有益的参考。