发酵木糖高产乙醇树干毕赤酵母菌株的Co60诱变选育

【目的】选育能够利用木糖高产乙醇的酵母菌株。【方法】采用Co60诱变树干毕赤酵母(Pichia stipitis),筛选乙醇产量高的突变菌株,并对原始菌株、突变菌株的生长发酵特性和两个菌株对高浓度木糖、乙醇的耐受性进行比较。【结果】在YPX培养基上筛选获得1株能够高效发酵木糖的突变菌株1K-9。该菌株在50mL 15%FM发酵84h,发酵液乙醇含量最高达(51.034±0.112)g/L,比原始菌株提高10.05%;在500mL 15%FM发酵96h,乙醇含量最高达(51.390±0.119)g/L;在500mL 20%FM发酵156h,乙醇含量最高达(52.496±0.513)g/L。菌株1K-9在HSM培养基或含4%~5%乙醇的YPX培养基中生长良好,在含6%~7%乙醇的YPX培养基中生长缓慢。【结论】Co60诱变对于树干毕赤酵母(Pichia stipitis)菌株是有效的,能选育出木糖高产乙醇酵母菌株1K-9。     

树干毕赤酵母单级连续发酵制取乙醇的研究

研究了稀释率、流加糖浓度和初始酵母浓度对树干毕赤酵母单级连续发酵的影响.结果表明:稀释率对单级连续发酵影响较大,当流加糖浓度为45 g/L、稀释率为0.04～0.06 h-1时发酵效果较好,乙醇得率可达0.370～0.372 g/g,产率为0.586～0.754 g/(L·h).在稀释率为0.06 h-1时,较为适宜的流加糖浓度为45 g/L,此时乙醇产率为0.785 g/(L·h).只要稀释率和流加糖浓度确定,初始酵母浓度不会对达到"稳态"的单级连续发酵产生影响.当稀释率一定时,发酵40 h后基本可达到"稳态",此后各参数均稳定在一定范围内,可稳定连续发酵104 h.     

休哈塔假丝酵母发酵木糖产乙醇的研究

对休哈塔假丝酵母初始菌株经过驯化筛选出一株TZ-8高产酒精菌株,研究了木糖初始浓度、温度、转速以及pH值对TZ-8菌株发酵产乙醇的影响,实验结果表明,最适发酵条件是木糖初始浓度为40 g/L,温度为30℃,转速90~110 r/min,初始pH4.5~5.0,乙醇产量为11.02 g/L,木糖利用率达到86.9%.     

海藻酸锰固定化细胞的乙醇发酵

以树干毕赤酵母(Pichia stipitis)为发酵菌株，利用海藻酸锰凝胶代替海藻酸钙，固定化酵母使用寿命明显增加。采用混合糖60g／L(50％葡萄糖、50％木糖)为发酵底物，以250mL三角瓶为反应器，在35℃、150r/min、pH5．0条件下，振荡发酵。结果表明，海藻酸锰树干毕赤固定化增殖酵母细胞能使戊糖和己糖同步发酵，海藻酸锰凝胶耐磷酸盐能力是海藻酸钙凝胶的3倍，海藻酸锰固定化树干毕赤酵母细胞乙醇发酵42d，固定化细胞稳定，总糖利用率为95．8％，乙醇得率为理论得率的92．3％，发酵稳定时间明显长于海藻酸钙固定化酵母细胞乙醇发酵的稳定时间(24d)。     

管囊酵母D-21木糖乙醇发酵条件的优化

对一株能利用木糖产乙醇的管囊酵母D-21进行了发酵条件的优化,研究了接种量、氮源、碳源和维生素对乙醇产量和还原糖利用率的影响。结果表明:接种量过高会影响乙醇产量,以6%(体积分数)为宜;当木糖质量浓度为50 g/L,碳氮质量比为20∶1,使用酵母膏和尿素组成的复合氮源时(质量比为2∶1),发酵72 h后所得乙醇质量浓度为12.5 g/L,达到理论产量的55%;当木糖与葡萄糖的质量比为3∶1时,乙醇质量浓度为15.72 g/L,为理论产量的69%;在发酵培养基中添加质量分数为2×10-5维生素B6可使乙醇产量提高18.3%。     

假丝酵母Candida sp.木糖发酵生产乙醇

研究了供氧水平、培养基初始pH值、木糖质量浓度等条件对假丝酵母1779A木糖发酵生产乙醇的影响．结果表明：在温度（30℃）、转速（150r／min）恒定的条件下,假丝酵母木糖发酵生产乙醇适宜在半好氧务件下进行,乙醇产生的最适初始pH值为5．0,最适木糖质量浓度为60g／L,最大乙醇转化率为62．1％．假丝酵母木糖发酵生产乙醇存在葡萄糖效应,以葡萄糖与木糖的质量比3：1混合发酵生产乙醇时的产量比单独木糖发酵生产时的高57．6％．     

树干毕赤酵母连续发酵戊糖己糖生成酒精

以30g/L葡萄糖和15g/L木糖混合物为发酵底物,在工作体积约为1.5L的全混釜生物反应器中,对一株树干毕赤酵母驯化菌株P2进行了一级和二级连续发酵研究。结果表明,在一级连续发酵木糖、葡萄糖混合物中,当稀释率为0.06h-1时,酒精产率达到最大0.790g/(L·h),发酵溢出液中酒精浓度为13.16g/L,还原糖利用率仅为77.51%。在二级连续发酵木糖、葡萄糖混合物时,当底物流加速度约为60mL/h时,发酵液酒精浓度为13.23～14.85g/L,还原糖利用为83.23%～84.37%。     

毕赤酵母发酵甘露醇产乙醇的条件研究

在250ml三角瓶中进行毕赤酵母（Pichia angophorae）发酵不同浓度的甘露醇生产乙醇的试验。试验先以浓度为20g/L、40g/L、60g/L、80g/L的甘露醇进行发酵试验确定出最适培养基组分,然后以正交试验确定菌株的最优发酵条件。结果确定出最适的发酵培养基组分为：甘露醇20g/L,酵母浸粉0.3g/L,麦芽浸粉0.3g/L,（NH4）2SO45g/L,KH2PO42g/L,MgSO4·7H2O 0.4g/L。最佳发酵条件为：温度32℃,摇床转速150rpm,初始pH值4.5,发酵液体积150ml,乙醇最大产量为0.45g ethanol/g mannitol。     

木糖发酵菌株的筛选

本实验利用传统的方法从森林土样中分离筛选出一株能有效发酵木糖生产乙醇的酵母菌株。首先通过富集培养、初筛、复筛等步骤筛选出一株（1#菌株）能够利用木糖的酵母菌株,对其进行了生理生化性能指标试验,初步鉴定为假丝酵母菌（Candida sp.）。并对其进行了利用木糖发酵乙醇试验,实验结果表明：在培养温度为30℃,pH5.0,接种量为10％左右,初始木糖浓度为40g/L时,该菌株可以利用木糖发酵生产乙醇,产乙醇量为1.06g/100mL,相当于理论转化率的56.9%。     

发酵抑制物对树干毕赤酵母戊糖发酵的影响

研究了常见发酵抑制物(甲酸、醋酸和乙醇)对树干毕赤酵母(Pichia stipitis)P2生长和发酵木糖的影响.结果表明:树干毕赤酵母P2具有良好的抗发酵抑制物能力.当发酵液中含有4.0 g/L的醋酸时,树干毕赤酵母P2生长和发酵木糖情况良好;当发酵液中含有5.0g/L的甲酸时,树干毕赤酵母P2对木糖的利用率降低,但对酵母生长的影响并不明显;另外,树干毕赤酵母P2耐受乙醇的浓度约为40.0 g/L.     

酿酒酵母中的嗜热细菌木糖异构酶活性表达及木糖代谢研究

将来自嗜热放线细菌Thermobif ida f usca的木糖异构酶（xylose isomerase,XI）基因xylA,连接于酵母表达载体pYES2的半乳糖诱导启动子（PGAL）下,得到重组质粒pYES2-xylA,用其转化酵母菌INVSc1,测定重组酵母菌株INVSc1-xylA的木糖异构酶活性,并对重组酵母菌株进行木糖葡萄糖共发酵试验,探讨在酿酒酵母中建立新的生产乙醇木糖代射途径。结果木糖异构酶在75℃,pH值6.8的酶活力最高,在酿酒酵母中成功地获得活性表达,并且SDS-PAGE电泳有明显的特异性表达产物带,单体分子量为43kD。INVSc1-xylA在木糖葡萄糖共发酵实验中消耗木糖和产生乙醇分别比对照菌提高53.8%和36%,提高了其生产乙醇的能力。     

黑曲霉木聚糖酶基因xynB的克隆及在酿酒酵母中的表达

从黑曲霉(Aspergillus niger)克隆木聚糖酶基因xynB,利用重叠延伸PCR法去除其中的内含子.将该基因与质粒pYES2连接,构建真核表达载体,用醋酸锂化转法导人酿酒酵母(Sacharom yces cerevisiae)INVSC1菌株表达.利用α信号肽替换基因原信号肽,以考察信号肽对表达蛋白分泌的影响.结果获得2株重组菌株,分别为xynB连接原信号肽的pYES2-xynB菌株和xynB连接α信号肽的pYES2-xynB-α菌株.木聚糖酶B成功表达,SDS-PAGE检测到约24kDa目的蛋白质条带.木聚糖酶B最适催化温度为50℃,最适催化pH值为5.0,Mn2+对酶活具有强烈的抑制作用.将α信号肽取代原信号肽使酶活达到最高的诱导时间由72h缩短为48h,但是置换信号肽使最高酶活由7.59U降低为3.97U.     

丙酮酸脱氢酶基因敲除酿酒酵母发酵低醇葡萄酒工艺条件的研究

本研究应用基因工程构建的丙酮酸脱氢酶基因敲除酿酒酵母(Y1-2)对低醇葡萄酒发酵工艺进行了研究。通过单因素实验确定了装液量、发酵时间、接种量、温度、转速、葡萄汁浓度对低醇葡萄酒发酵的影响。实验结果表明,低醇葡萄酒发酵的最佳工艺参数:葡萄汁浓度50%,发酵温度28℃,转速250 r/min,接种量5%,装液量50 m L,发酵时间60 h,过滤后置于-4℃,4 d后即可获得乙醇浓度3.7%的优质低醇葡萄酒。研究结果可为低醇葡萄酒的发酵提供理论基础和科学依据。     

中国杜鹃花保育研究进展

本文从栽培技术、育种方法两方面总结了中国杜鹃花(Rhododendron)的保育研究进展,针对目前我国杜鹃花保育工作方法单一、野生资源保护和开发利用力度小、目标选育不够深入等不足,提出重点研究复合育种技术、加强野生杜鹃花保育研究,发挥资源优势,培育特色品种、有针对性地进行目标选育等建议,以期为今后我国杜鹃花的保育和应用发展提供参考。     

Tup1基因缺失对酿酒酵母耐高糖性状的影响

研究Tup1基因对酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）细胞耐高糖性状的影响。利用Cre/loxP系统对单倍体细胞中的转录因子Tup1基因进行敲除,单倍体细胞复倍后研究基因缺失菌株的性状变化。结果表明,Tup1基因缺失虽然减弱了菌株的呼吸能力,但却增强了菌株在高浓度葡萄糖培养基中的生长和发酵能力。Tup1基因可能通过调节酿酒酵母细胞呼吸强度来调控细胞的高糖应激反应。     

酿酒酵母呼吸突变株的高糖胁迫反应研究

【目的】研究野生型甘蔗糖蜜发酵高产乙醇菌株MF1002及其糖分利用能力显著提高的呼吸突变菌株MF15c在高糖胁迫下的生理特性变化。【方法】测定在高糖胁迫下菌株的生长速率、出芽率、乙醇产量和超氧化物歧化酶(SOD)活力、过氧化氢酶活力、过氧化物酶活力以及细胞质和线粒体的ATP酶活力。【结果】在葡萄糖浓度分别为25%、30%和40%的高糖培养基中,MF15c菌株生长和乙醇发酵受抑制的程度均明显低于MF1002。当葡萄糖浓度为30%和40%时,MF15c的最大菌体数目、最高出芽率和乙醇发酵浓度等均显著高于MF1002。当葡萄糖浓度为30%时,两菌株胞内的SOD活力、过氧化氢酶活力、过氧化物酶活力以及细胞质和线粒体的ATP酶活力均显著上升。其中,MF15c的胞内SOD活力、胞内过氧化物酶活力、细胞质ATP酶活力和线粒体ATP酶活力在高糖胁迫下的上升幅度显著高于MF1002。【结论】MF15c较MF1002具有更强的高糖耐受能力。SOD活力、过氧化氢酶活力、过氧化物酶活力以及细胞质和线粒体的ATP酶均参与了两菌株的高糖胁迫反应,胞内SOD活力、胞内过氧化物酶活力、细胞质ATP酶活力和线粒体ATP酶活力可能与MF15c菌株的高糖耐受能力有关,可作为进一步改造该菌株的指导指标。     

燃煤发电机组灵活运行控制技术研究进展

加快构建新型电力系统是助推“双碳”目标实现的核心关键。风、光可再生能源的大比例接入给电力系统的安全稳定运行带来了新的挑战，对燃煤机组的安全、深度、灵活调峰控制也提出了更高要求。依据煤电机组智能灵活调峰控制技术的发展历程，从被控对象建模和灵活运行控制方法两个层面进行梳理与分析，研究结果表明，辅以机器学习和其他智能系统辨识方法的混合建模方式，以及融合预测控制、自适应控制、多目标智能寻优等先进控制技术更加适合未来煤电机组灵活智能控制的需要，是未来煤电机组灵活、智能控制技术发展的主要方向。     

产丁醇大肠杆菌工程菌的构建

【目的】为了在大肠杆菌(Escherichia coli)中导入改良的丁醇合成途径,使非生产菌株大肠杆菌具备产丁醇的能力。【方法】克隆大肠杆菌乙酰转移酶基因atoB和丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutylicum)丁醇合成途径关键酶基因(crt、hbd、adhE),构建多顺反子表达质粒pSE380-atoB-adhE-crt-hbd;克隆齿垢密螺旋体(Treponema denticola)反式烯酰辅酶A还原酶基因ter,构建表达质粒pSTV29-ter,并将双质粒导入到大肠杆菌。【结果】构建的工程菌能半厌氧发酵产微量丁醇,产量为0.08g/L。【结论】大肠杆菌中的丁醇合成途径导入成功,构建了产丁醇的大肠杆菌工程菌。