导读:本文包含了树干毕赤酵母论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:酵母,树干,乙醇,细胞壁,盐类,细胞膜,多糖。
树干毕赤酵母论文文献综述
吴仁智,陈东,黄俊,陆琦,芦志龙[1](2018)在《木糖浓度及补料发酵对树干毕赤酵母乙醇发酵的影响》一文中研究指出探究不同浓度木糖及补料对树干毕赤酵母(Pichia stipitis)菌株1K-9发酵木糖产乙醇的影响,提高木糖产乙醇的发酵水平,为扩大规模发酵木糖产乙醇打下基础。结果表明,菌株1K-9先采用10%木糖进行乙醇发酵,36 h补加与10%木糖培养基等体积的20%木糖培养基继续发酵,发酵至108 h时菌数也达到了(12.16±0.07)×10~8个/m L,较未补料发酵时有所提高;发酵108 h时醪液中残留的木糖含量为(1.03±0.02)g/L,较未补料发酵时有所降低;乙醇含量达到了6.56%vol,较未补料时提高了1.85%vol。因此补料发酵是有效的。(本文来源于《中国酿造》期刊2018年12期)
程逸超[2](2017)在《离子液体对树干毕赤酵母乙醇发酵的影响》一文中研究指出本文主要针对木质纤维素水解液脱毒后残留离子液体对酵母乙醇发酵的抑制作用,以用于脱毒的两种咪唑类离子液体[C_8mim][BF_4]和[C_4mim][PF_6]为研究对象,研究了离子液体浓度对树干毕赤酵母生长和乙醇发酵的影响;研究了离子液体化学结构组成对酵母细胞毒性的影响;以酵母细胞壁为出发点,通过酵母细胞壁多糖的组成结构变化探讨离子液体对酵母细胞结构的作用机理;采用多种方法和手段去除水相中的离子液体并对其去除效果作比较。主要研究结果如下:利用咪唑基紫外吸收测定了离子液体[C_8mim][BF_4]和[C_4mim][PF_6]在水相中溶解度分别为16.61和18.70 g/L;在树干毕赤酵母的木糖发酵培养基中添加不同浓度离子液体(0.0025~0.0125 mol/L[C_8mim][BF_4]和0.01~0.05 mol/L[C_4mim][PF_6]),研究发现离子液体浓度越大,对酵母生长和乙醇发酵抑制作用越强,[C_8mim][BF_4]比[C_4mim][PF_6]对细胞毒性更强。以[C_8mim][BF_4]和[C_4mim][PF_6]为基础,改变离子液体组成结构。分别在培养基中添加不同碳链长度的离子液体、不同阴离子种类的离子液体以及部分离子液体合成中间体,研究其对酵母细胞毒性和乙醇发酵的影响。结果表明咪唑类离子液体毒性和抑制作用随阳离子碳链长度增加而增加,阴离子种类对离子液体毒性影响较小,合成中间体中的N-甲基咪唑和阴离子BF_4-、PF_6-单独存在时对酵母生长和发酵影响不大;当离子液体阳离子结构为[C_8mim]+时,酵母细胞生长与乙醇发酵均受明显抑制,离子液体可能对酵母细胞造成了不可逆的伤害;咪唑类离子液体对细胞毒性主要由阳离子和其碳链长度决定。通过环境扫描电镜观察离子液体作用后酵母细胞形态结构变化,推测离子液体可能以溶解细胞壁的方式影响酵母细胞的正常生长和代谢;采用液氮研磨和超声破碎、反复冻融和超声破碎、盐法破壁、玻璃珠涡旋四种破壁方法对树干毕赤酵母进行破壁,其中玻璃珠涡旋法以81.0%的最高破壁率和最符合理论预期的30%细胞壁占细胞干重比成为最佳破壁方法;发酵过程中离子液体浓度变化及离子液体处理前后细胞壁干重变化揭示了[C_8mim][BF_4]和[C_4mim][PF_6]可能以不同的方式作用于酵母细胞壁。[C_8mim][BF_4]溶解部分细胞壁而[C_4mim][PF_6]改变细胞壁通透性进入细胞内部。离子色谱法检测到树干毕赤酵母细胞壁多糖由半乳糖、葡萄糖、甘露糖叁种单糖组成,根据两种离子液体处理后酵母细胞壁发酵过程中的单糖含量变化趋势并结合前述结论,推测[C_8mim][BF_4]毒性较强,溶解了部分细胞壁多糖;而[C_4mim][PF_6]细胞毒性较弱,酵母细胞在压力应激反应下合成较多的细胞壁多糖。分别采用高级氧化法、有机溶剂萃取法、活性炭吸附法去除水中离子液体,结果表明热活化过硫酸铵氧化法对[C_8mim][BF_4]和[C_4mim][PF_6]去除率分别为33.91%和71.86%;以二氯甲烷为萃取剂,3:1油水相比对离子液体溶液萃取2 h,[C_8mim][BF_4]和[C_4mim][PF_6]去除率分别达到88.07%和73.75%;粉末状活性炭在25℃、200 r/min条件下吸附离子液体24 h,对[C_8mim][BF_4]和[C_4mim][PF_6]去除率分别为96.81%和96.76%。(本文来源于《南京林业大学》期刊2017-06-01)
王旭[3](2016)在《树干毕赤酵母中参与木质纤维素水解液中醛类抑制物脱毒相关酶基因的克隆、表达及活性分析》一文中研究指出木质纤维素,因其具有可再生性、价格低廉以及来源广泛等诸多优点,被认为是燃料乙醇生产的最佳原料。然而,所有的发酵微生物均不能直接有效地发酵木质纤维素生成乙醇,必须在发酵前进行预处理。在此过程中,不可避免地会产生对发酵微生物有强烈抑制作用的有毒副产物,即抑制因子。在众多的抑制因子中,醛类是最为关键的抑制因子。与天然的发酵微生物酿酒酵母相比,树干毕赤酵母不仅能发酵木质纤维素水解产物中的五碳糖,而且还能分泌多种能降解木质纤维素的水解酶。因此,该酵母菌被认为是较为理想的木质纤维素乙醇发酵微生物。人们已对酿酒酵母中与醛类脱毒相关的酶基因进行了较为深入的研究,而对树干毕赤酵母的研究还未见报道。由于这两种酵母菌在分类上存在较远的亲缘关系,必须对树干毕赤酵母中与醛类脱毒相关的酶基因单独开展研究。本论文以树干毕赤酵母(Scheffersomyces stipites)模式菌株CBS 6054为实验材料,借鉴酿酒酵母研究中的结果,选择了树干毕赤酵母基因组中3个基因家族SsADH、SsAAD、SsALD以及1个单独SsGRE2基因作为目的基因,开展了这些基因对关键醛类抑制因子糠醛和5-羟甲基糠醛的转录应答分析。然后将这些基因分别在酿酒酵母中进行过量表达及表达蛋白的功能分析,同时开展了编码蛋白的氨基酸序列分析,获得实验结果如下:(1)通过细胞生长实验的比较分析,发现树干毕赤酵母的生长在初期会受到糠醛或5-羟甲基糠醛的抑制,经过一段时间的迟滞期后又会重新恢复细胞生长。采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术,我们开展了树干毕赤酵母中3个基因家族SsADH、SsAAD、SsALD以及1个单独SsGRE2基因共20个目的基因在迟滞期内对糠醛或5-羟甲基糠醛应激条件下转录变化的绝对定量分析。结果发现,在SsADH家族的7个基因中,SsADH4和SsADH6的转录水平在糠醛和5-羟甲基糠醛应激条件下均有了显着提高,转录数量最高上调了150倍。在SsAAD家族的5个基因中,SsAAD3在糠醛和5-羟甲基糠醛应激条件下均显着提高,转录数量最高上调8倍。SsGRE2在糠醛和5-羟甲基糠醛应激条件下均显着提高,转录数量最高上调了26.5倍。在SsALD家族的7个基因中,SsALD6在糠醛应激条件下转录数量上调了5.5倍,SsALD3在5-羟甲基糠醛应激条件下表达量上调1.5倍。其它基因的表达量在这两种醛应激条件下无明显上调,有的甚至出现下降。(2)采用PCR技术扩增获得了20个目的基因的编码序列,分别构建了重组穿梭质粒,并且在酿酒酵母实验菌株中获得了成功表达。表达蛋白的酶学性质研究发现,在SsADH家族中,SsAdh4p、SsAdh5p、SsAdh6p以及SsAdh7p可同时以NADH和NADPH为辅酶对糠醛有活性,而SsAdh1p只能以NADH为辅酶对糠醛有活性。SsAdh4p、SsAdh5p、SsAdh6p以及SsAdh7p只能以NADPH为辅酶对5-羟甲基糠醛有活性。这些酶催化反应的最适pH均为6.0,最适温度均为30℃。在以NADH为辅酶时,SsAdh7p对糠醛的亲和力最强(Km,1.94±0.02 mM);而在以NADPH为辅酶时,SsAdh4p对糠醛和5-羟甲基糠醛催化的亲和力最强(Km,0.24±0.02mM和0.26±0.03 mM)。在SsAAD家族中,所有的5个编码蛋白均能以NADH为辅酶对糠醛有活性,而仅有SsAad2p在以NADPH为辅酶时对5-羟甲基糠醛有活性。所有蛋白催化糠醛和5-羟甲基糠醛反应的最适pH值在6.0-7.0之间,适温度在30℃左右。在以NADH为辅酶时,SsAad4p对糠醛的亲和力最强(Km,3.24±0.03 mM),但SsAad5p对糠醛的催化效率最高(Kcat/Km,78.51±1.82 mM-1 min-1)。SsGre2p能利用两种辅酶对糠醛表现出活性,但仅能利用NADPH为辅酶对5-羟甲基糠醛表现出活性。以NADH为辅酶催化糠醛反应时的最适pH值为6.0,以NADPH为辅酶催化糠醛和5-羟甲基糠醛反应时的最适pH值均为7.0。以NADH和NADPH为辅酶还原糠醛时的最适温度均为20 ℃,但以NADPH为辅酶还原5-羟甲基糠醛时的最适温度则为40 ℃。在以NADH为辅酶情况下,SsGre2p对糠醛的亲和力最强(Km,0.36 mM)。在SsALD家族中,无论是以糠醛还是5-羟甲基糠醛为底物,在两种辅酶的作用下所有目的蛋白均表现出较弱的催化活性。(3)以其它9种醛类(大部分为木质纤维素水解液中的醛类因子)为底物的酶活实验研究发现,在SsADH家族中,大多数蛋白对大部分的供试醛表现出活性。SsAdh1p在以NADH为辅酶时对乙醛的活性最高(883.07±8.23 U/mg)。在SsAAD家族中,SsAad2p和SsAad3p在以NADH为辅酶时对7种以上的醛表现出活性。而SsAad4p则在以NADPH为辅酶时对6种醛表现出活性。其中SsAad2p在以NADH为辅酶时对乙醛的活性最高(208.45±5.36 U/mg)。SsGre2p对所有的供试醛类都表现出活性。在以NADPH为辅酶时对苯乙醛的活性最高(25.72±0.29 U/mg)。在SsALD家族中,SsAld1p、SsAld4p和SsAad7p对供试醛类的活性较为广泛。其中SsAld1p在以NADH为辅酶时对乙醛的活性最高(112.83±4.02 U/mg)。(4)目的蛋白的氨基酸序列分析结果显示,SsADH家族中的7个蛋白均属于中链脱氢酶(MDR),SsAAD家族中的5个蛋白,除SsAad1p属于短链脱氢酶(SDR)之外,其余蛋白均属于具有锌离子结合位点的中链脱氢酶(MDR)。而SsGre2p属于短链脱氢酶(SDR)。同时,在所有的20个目的蛋白氨基酸序列中,发现了一些相应的保守序列。例如,辅酶结合区域和催化区域等。本论文研究从树干毕赤酵母基因组测序推定的可能编码醛还原酶基因中,成功鉴定出了对木质纤维素水解醛类具有脱毒能力的基因。初步探讨了这些基因对糠醛和5-羟甲基糠醛的转录应答反应,较为系统地分析了编码蛋白的酶学性质。通过综合比较分析,发现了树干毕赤酵母中在糠醛和5-羟甲基糠醛脱毒中最为关键的酶基因及参与脱毒的机理。本研究还发现了一些在其它醇类燃料生产中具有潜力的醛还原酶基因。本论文研究获得的成果,有助于增加对树干毕赤酵母对木质纤维素水解醛类抑制因于脱毒机制的了解,可为新酶的开发利用提供借鉴与参考,为树干毕赤酵母醛类抑制因子耐受的育种改造提供指导,为推进木质纤维素燃料乙醇的工业化生产做出贡献。(本文来源于《四川农业大学》期刊2016-06-01)
许庆云[4](2016)在《酿酒酵母及树干毕赤酵母对重金属镉的耐受机理研究及其在乙醇发酵中的应用》一文中研究指出近几年,我国耕地的重金属污染日益严重。如何治理被重金属污染的耕地,以及如何处理、资源化被重金属污染的生物质已经成为我国环境治理的主要课题。植物的根茎部分有很强的重金属富集能力。把木质纤维素生物质通过物理、化学方法进行预处理,然后通过微生物发酵生成生物燃料或材料可以把重金属从食物链中脱离出来。这样既可以变废为宝、减少空气及土壤污染,又可以解决能源问题,是一种非常有潜力的处理方法。但是,目前秸秆的处理主要集中在未被重金属污染秸秆的生物转化,而要探讨秸秆的生物转化在土壤修复中的应用,需研究预处理、糖化对重金属释放的影响、重金属对微生物生长及发酵效率的影响、以及重金属的如何回收与分离。基于此研究背景,本研究以酿酒酵母、树干毕赤酵母和耐镉(Cd~(2+))酵母工程菌为研究对象,着眼于重金属Cd~(2+)对酵母生长及乙醇发酵的影响,为探讨秸秆乙醇转化在土壤修复中应用提供一定的理论基础。在本研究中,我们首先评估了Cd~(2+)与谷胱甘肽(GSH)合成之间的关系,发现了两者之间的正相关性。通过提高酵母提取物(YE)的添加量可以提高酿酒酵母合成GSH的能力,进而提高了酿酒酵母对Cd~(2+)的耐受性。实验发现,即使玉米浆(CSL)和YE都可以减轻Cd~(2+)的抑制作用,但是它们在酿酒酵母细胞中GSH的积累过程中发挥着不同的作用。酿酒酵母细胞内GSH随着钙(Ca~(2+))浓度的升高而降低。与氮源相比,高浓度的Ca~(2+)能够更有效地提高酿酒酵母对Cd~(2+)的耐受性。当Ca~(2+)与Cd~(2+)的摩尔比为100:1时,酿酒酵母能够耐受的Cd~(2+)浓度高达1000μmol/L,且乙醇生产效率无明显下降。因此,使用Ca~(2+)来替代高成本的氮源将显着节约成本、提高乙醇转化率。在此基础上,本论文进一步探究了葡萄糖浓度对酿酒酵母的Cd~(2+)耐受性及乙醇发酵的影响。在不同葡萄糖浓度下,Cd~(2+)的存在都抑制了酿酒酵母细胞生长和乙醇发酵,这一现象在高浓度的葡萄糖条件下更为明显。同样,由于Cd~(2+)的胁迫作用,葡萄糖初始浓度对乙醇发酵的抑制作用更为显着。因此,无法通过提高葡萄糖浓度来获得高浓度的乙醇。为提高乙醇浓度,我们探讨了在不同葡萄糖浓度下Ca~(2+)对酿酒酵母Cd~(2+)耐受性的影响。实验证明即使是在高浓度的葡萄糖条件下,Ca~(2+)也能够有效提高酿酒酵母对Cd~(2+)的耐受性、乙醇的生产效率及乙醇浓度。对酿酒酵母细胞内的Cd~(2+)和GSH测定后发现,在不同葡萄糖浓度下,Ca~(2+)的添加都极大地降低了细胞内的Cd~(2+)和GSH浓度。综上,我们认为酿酒酵母对Cd~(2+)耐受性的提高主要有如下两个机理:a)在没有Ca~(2+)存在的情况下,酿酒酵母分泌GSH,螯合Cd~(2+),进而降低Cd~(2+)毒性;b)在有Ca~(2+)存在的情况下,通过Ca~(2+)和Cd~(2+)的竞争性转运,降低酿酒酵母吸收Cd~(2+)能力,从而减少Cd~(2+)对酿酒酵母的抑制性作用。为了考察被污染生物质中半纤维素的乙醇转化的可行性,本论文探讨了Cd~(2+)对树干毕赤酵母发酵乙醇的影响。相比较酿酒酵母,Cd~(2+)对树干毕赤酵母有更强的抑制作用,且Cd~(2+)对木糖代谢的抑制作用要大于对葡萄糖代谢的抑制作用。当有Cd~(2+)存在时,木糖还原酶(XR)和木糖醇脱氢酶(XDH)活性都有不同程度的下降。与酿酒酵母相似,Ca~(2+)可以提高树干毕赤酵母对Cd~(2+)的耐受性及乙醇发酵效率。当Ca~(2+)与Cd~(2+)的摩尔比为100:1,Cd~(2+)浓度在50μmol/L时,树干毕赤酵母的生长及乙醇发酵效率明显提高,葡萄糖和木糖均被完全消耗,最大乙醇浓度是未添加Ca~(2+)发酵的1.15倍。然而其最大乙醇浓度只是空白实验(未添加Cd~(2+))的63%。对细胞内的Cd~(2+)测定后发现Ca~(2+)不能完全限制树干毕赤酵母对Cd~(2+)的吸收。相对而言,锰(Mn~(2+))虽然对树干毕赤酵母耐受性提高的作用远远小于Ca~(2+),但是,同时添加Ca~(2+)和Mn~(2+)却大大提高了乙醇发酵效率,其葡萄糖、木糖消耗率及最大乙醇浓度几乎与空白实验(未添加Cd~(2+))没有差别。对细胞内的Cd~(2+)测定后发现,同时添加Ca~(2+)和Mn~(2+)时,在整个发酵过程中,Cd~(2+)在细胞中的浓度保持在极低的水平。这一现象的机制仍然有待进一步研究。最终,本论文探讨了DvCRP1基因在乙醇转化中的应用。DvCRP1基因是诱导Cd~(2+)在微生物和植物细胞内积累的Cd~(2+)抗性基因。本论文以酿酒酵母为模式微生物,通过响应面法,以微生物生长过程中的OD600值、Cd~(2+)浓度、GSH、乙醇浓度、葡萄糖浓度等为影响参数,结合因子分析和回归分析等实验结果统计方法,研究抗Cd~(2+)新基因DvCRP1的解毒作用及对酵母生产乙醇的影响。在无DvCRP1转化情况下,Cd~(2+)对酿酒酵母的发酵有显着抑制作用,其葡萄糖消耗和乙醇生产分别降低了23%-89%和17%-92%,而在DvCRP1的作用下,其葡萄糖消耗和乙醇生产则分别降低了9%-65%和5%-64%。DvCRP1有效地减轻了Cd~(2+)的抑制效果,提高了酵母的对Cd~(2+)的解毒作用。且该效果在较高的Cd~(2+)浓度和较低的微生物接种浓度时更明显。DvCRP1在Cd~(2+)解毒方面起着比微生物接种浓度更重要的作用。微生物接种浓度从0.02增加至0.2,酵母的Cd~(2+)解毒上限浓度仅提高了50μmol/L,然而转化DvCRP1的酵母其Cd~(2+)解毒可以从150μmol/L增加到300μmol/L。(本文来源于《上海大学》期刊2016-05-01)
杨金龙,朱圆圆,朱均均,郭枫,黄茜茜[5](2015)在《盐类对树干毕赤酵母乙醇发酵及其细胞膜流动性的影响》一文中研究指出以树干毕赤酵母为发酵菌株,研究氯化盐类和硫酸盐类对其己糖戊糖共发酵影响,并采用荧光偏振法测定盐类对酵母细胞膜流动性的影响。研究结果表明,盐类对树干毕赤酵母发酵有着明显的抑制作用;当氯化盐的浓度达到0.5 mol/L、发酵24 h时,NaCl对乙醇发酵的抑制作用最为明显,与未添加氯化盐相比,糖利用率、乙醇浓度以及乙醇得率分别下降了52.00%、65.10%、22.50%,盐离子对树干毕赤酵母发酵的抑制作用Na~+>NH_4~+>K~+。硫酸盐中的阳离子浓度是氯化盐的2倍,但抑制作用没有显着不同,所以Cl~-对树干毕赤酵母的乙醇发酵抑制作用要大于SO_4~(2-);高盐浓度下细胞膜的流动性更高,且不同盐离子对细胞膜的流动性影响也不同,NH_4~+对细胞膜的流动性影响最大,细胞膜流动性的增加可能是增加细胞对压力的耐受性,降低对细胞的损失。(本文来源于《生物学杂志》期刊2015年06期)
潘超,孙博,赵仲阳,宋刚,葛菁萍[6](2015)在《树干毕赤酵母木糖醇脱氢酶基因表达载体构建及在酿酒酵母中的过表达》一文中研究指出针对树干毕赤酵母xyl2基因设计相应引物。以p-AKRX为骨架载体,通过酶切连接的方式构建1个酿酒酵母工业菌株的表达载体p-AKRX2-2。将该表达载体线性转化酿酒酵母后,测定转化子SUN-Ⅰ木糖醇脱氢酶(XDH)及其表达情况。与原始菌株相比,重组酿酒酵母中的XDH活力是原始菌株的3.65倍。该重组质粒载体的构建可有效弥补酿酒酵母缺少代谢木糖关键基因的缺陷,为利用木糖高产乙醇酿酒酵母基因工程菌株的构建奠定基础。(本文来源于《中国食品学报》期刊2015年11期)
杨金龙,程逸超,朱圆圆,朱均均,陈婷婷[7](2016)在《酚酮类对树干毕赤酵母乙醇发酵及脂肪酸组成的影响》一文中研究指出木质素降解产物对微生物产生的抑制作用,是燃料乙醇生物炼制的主要瓶颈之一。本文以树干毕赤酵母为发酵菌株,研究木质素降解产物中3种酚酮类(4-羟基苯乙酮、4-羟基-3-甲氧基苯乙酮、4-羟基-3,5-二甲氧基苯乙酮)对其木糖乙醇发酵及酵母细胞脂肪酸组成的影响。采用高效液相色谱(HPLC)和气相色谱-质谱联用(GC/MS)技术对乙醇发酵性能和酵母细胞脂肪酸组成进行分析。研究结果表明,酚酮类物质对乙醇发酵呈现抑制作用且其分子量越低抑制作用越明显,当4-羟基苯乙酮浓度为1.50 g/L时,发酵24 h的木糖利用率、乙醇得率和乙醇浓度分别下降了42.47%、5.30%和9.76 g/L;培养基中存在酚酮类物质时,酵母细胞中的不饱和脂肪酸的比例上升,添加1.50 g/L的3种酚酮类物质后,树干毕赤酵母细胞不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸的比例从原来的2.58分别上升到3.03、3.06和3.61,酵母细胞膜的流动性随之上升,不稳定性提高。因此,酚酮类物质能够降低酵母生长、提高不饱和脂肪酸的比例以及降低乙醇发酵能力,有效降低或去除木质素降解产物含量是提高木质纤维原料生物炼制的关键。(本文来源于《生物工程学报》期刊2016年02期)
魏亮[8](2015)在《重构树干毕赤酵母合成菌株利用木糖生产富马酸》一文中研究指出富马酸是一种重要的四碳二羧酸平台化合物,被美国能源部列为二十一世纪优先发展的12种平台化合物之一,广泛用于化工、医药和食品等领域中。根霉属菌株是富马酸的主要生产者,然而由于其具有复杂的生长形态,较低的特异性重组频率,以及缺少有效的基因操作工具,利用基因工程手段对其进行改造仍很困难,从而限制了富马酸产量的提高。木质纤维素是自然界最丰富的可再生资源,木糖是木质纤维素的重要组成部分,是继葡萄糖之后自然界最丰富的糖类,有效利用木糖是木质纤维素开发利用的关键。本文首次通过合成生物学的方法,以具有优秀木糖代谢能力的树干毕赤酵母(Scheffersomyces stipitis)为宿主,异源表达来自米根霉的富马酸还原合成途径,包括丙酮酸羧化酶(RoPYC)、苹果酸脱氢酶(RoMDH)和富马酸酶(RoFUM1),构建了S.stipitis富马酸初始合成菌株PSRPMF。在微氧条件下,以50 g/L木糖为底物,经过96 h发酵,富马酸产量达到1.86 g/L。为了提高富马酸产量,本文对富马酸初始合成菌株的发酵行为进行理性分析,发现其在富马酸生产过程中的主要障碍,并依次对富马酸合成途径活性、碳代谢流分配和转运途径叁个关键过程进行了理性优化。首先根据树干毕赤酵母的密码子偏好性,将来自米根霉的富马酸合成途径进行密码子优化,使丙酮酸羧化酶、苹果酸脱氢酶和富马酸酶活性分别提高了28.12%、17.35%和16.13%,相对表达量分别提高了35.39%、20.29%和18.75%,富马酸产量达到2.65g/L;其次,通过敲除自身富马酸酶(Psfum1和Psfum2),调节碳代谢流分配,减少富马酸消耗,使富马酸产量提高至3.21 g/L;再次,为了进一步促进胞内富马酸转运至胞外,构建了异源高效富马酸转运途径YMAE1(来自栗酒裂殖酵母SpMAE1),提高了富马酸转运能力,使胞内富马酸含量降低了43.75%,达到0.36 mg/g DCW,促进了富马酸合成;最终获得了能够利用木糖高效生产富马酸的树干毕赤酵母合成菌株PSYPMFfS,在微氧条件下,以50 g/L木糖为底物,富马酸产量达到了4.67g/L,是原始菌株的37.92倍。(本文来源于《天津大学》期刊2015-05-01)
杨盛茹,丁长河,惠明,殷丽君[9](2015)在《树干毕赤酵母发酵木糖制备乙醇补料工艺研究》一文中研究指出以树干毕赤酵母m4为发酵菌株,在5 L发酵罐条件下进行补料分批发酵木糖产乙醇工艺研究,以期提高发酵水平和乙醇浓度.结果表明,补料发酵时木糖初始浓度108 g/L,总浓度150g/L,发酵周期84 h;在发酵36 h时一次性补糖,酵母生长旺盛,产乙醇量最高为53.4 g/L,而补加木糖与全料培养基相比,最终乙醇浓度变化不大;在36 h前后分两次补料时,木糖转化乙醇的速率较大,乙醇产量最高为54.9 g/L.与150 g/L、108 g/L分批发酵相比,乙醇质量浓度分别提高了11.1%、19.3%.结果表明采用补料工艺可以进一步提高乙醇的产量.(本文来源于《河南工业大学学报(自然科学版)》期刊2015年02期)
刘阳,曾璐,熊冬梅,熊兴耀,苏小军[10](2015)在《紫外和~(60)Co-γ诱变对树干毕赤酵母发酵木糖产乙醇的影响(英文)》一文中研究指出以树干毕赤酵母为出发菌株,研究紫外短波照射和60Co-γ辐照2种诱变方法对该菌种利用木糖产乙醇性能的影响,探讨较佳诱变条件。通过绘制菌体生长曲线及发酵曲线,确定了诱变菌最适宜的培养时长为18 h,诱变菌最适宜的发酵时长为48 h。原菌液浓度为107个/ml时,根据诱变后菌液在木糖浓度20 g/L中培养48h的结果可知,紫外处理45~75 s乙醇产率可达0.379 4 g/g,为理论值的74.39%,辐照处理800~1 000 Gy,乙醇产率可达0.316 5 g/g,为理论值的62.06%。因此,紫外及辐照这2种诱变方式在合适的参数条件下均能提高树干毕赤酵母利用木糖产乙醇的转化率。(本文来源于《Agricultural Science & Technology》期刊2015年03期)
树干毕赤酵母论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要针对木质纤维素水解液脱毒后残留离子液体对酵母乙醇发酵的抑制作用,以用于脱毒的两种咪唑类离子液体[C_8mim][BF_4]和[C_4mim][PF_6]为研究对象,研究了离子液体浓度对树干毕赤酵母生长和乙醇发酵的影响;研究了离子液体化学结构组成对酵母细胞毒性的影响;以酵母细胞壁为出发点,通过酵母细胞壁多糖的组成结构变化探讨离子液体对酵母细胞结构的作用机理;采用多种方法和手段去除水相中的离子液体并对其去除效果作比较。主要研究结果如下:利用咪唑基紫外吸收测定了离子液体[C_8mim][BF_4]和[C_4mim][PF_6]在水相中溶解度分别为16.61和18.70 g/L;在树干毕赤酵母的木糖发酵培养基中添加不同浓度离子液体(0.0025~0.0125 mol/L[C_8mim][BF_4]和0.01~0.05 mol/L[C_4mim][PF_6]),研究发现离子液体浓度越大,对酵母生长和乙醇发酵抑制作用越强,[C_8mim][BF_4]比[C_4mim][PF_6]对细胞毒性更强。以[C_8mim][BF_4]和[C_4mim][PF_6]为基础,改变离子液体组成结构。分别在培养基中添加不同碳链长度的离子液体、不同阴离子种类的离子液体以及部分离子液体合成中间体,研究其对酵母细胞毒性和乙醇发酵的影响。结果表明咪唑类离子液体毒性和抑制作用随阳离子碳链长度增加而增加,阴离子种类对离子液体毒性影响较小,合成中间体中的N-甲基咪唑和阴离子BF_4-、PF_6-单独存在时对酵母生长和发酵影响不大;当离子液体阳离子结构为[C_8mim]+时,酵母细胞生长与乙醇发酵均受明显抑制,离子液体可能对酵母细胞造成了不可逆的伤害;咪唑类离子液体对细胞毒性主要由阳离子和其碳链长度决定。通过环境扫描电镜观察离子液体作用后酵母细胞形态结构变化,推测离子液体可能以溶解细胞壁的方式影响酵母细胞的正常生长和代谢;采用液氮研磨和超声破碎、反复冻融和超声破碎、盐法破壁、玻璃珠涡旋四种破壁方法对树干毕赤酵母进行破壁,其中玻璃珠涡旋法以81.0%的最高破壁率和最符合理论预期的30%细胞壁占细胞干重比成为最佳破壁方法;发酵过程中离子液体浓度变化及离子液体处理前后细胞壁干重变化揭示了[C_8mim][BF_4]和[C_4mim][PF_6]可能以不同的方式作用于酵母细胞壁。[C_8mim][BF_4]溶解部分细胞壁而[C_4mim][PF_6]改变细胞壁通透性进入细胞内部。离子色谱法检测到树干毕赤酵母细胞壁多糖由半乳糖、葡萄糖、甘露糖叁种单糖组成,根据两种离子液体处理后酵母细胞壁发酵过程中的单糖含量变化趋势并结合前述结论,推测[C_8mim][BF_4]毒性较强,溶解了部分细胞壁多糖;而[C_4mim][PF_6]细胞毒性较弱,酵母细胞在压力应激反应下合成较多的细胞壁多糖。分别采用高级氧化法、有机溶剂萃取法、活性炭吸附法去除水中离子液体,结果表明热活化过硫酸铵氧化法对[C_8mim][BF_4]和[C_4mim][PF_6]去除率分别为33.91%和71.86%;以二氯甲烷为萃取剂,3:1油水相比对离子液体溶液萃取2 h,[C_8mim][BF_4]和[C_4mim][PF_6]去除率分别达到88.07%和73.75%;粉末状活性炭在25℃、200 r/min条件下吸附离子液体24 h,对[C_8mim][BF_4]和[C_4mim][PF_6]去除率分别为96.81%和96.76%。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
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