酵母细胞工厂生产脂肪酸及其衍生物

脂肪酸及其衍生物具有广泛的应用前景,特别是作为先进燃料能够缓解目前全球范围内的能源危机与环境污染问题.从微生物出发,利用生物发酵的方法生产脂肪酸及其衍生物被认为是一种可再生且环境友好的生产模式.随着酵母细胞研究的不断深入以及基因操作平台的日益完善,酵母细胞工厂成为继大肠杆菌细胞工厂之后又一脂肪酸类化合物的高产平台,也在其工业化进程的不断推动下面临着前所未有的机遇与挑战.因此,本文中,笔者综述了近年来以酵母细胞(主要包括酿酒酵母、解脂耶氏酵母和圆红冬孢酵母)为宿主菌构建的细胞工厂在生产脂肪酸、脂肪醇和烷烃方面的研究进展.同时,提出了提高酵母产脂肪酸及其衍生物产量的基本合成生物学策略,为其进一步的研究和工业化进程奠定良好的理论基础.
以紫外线吸收性能为指标,研究确定了酿酒酵母的最佳水解条件.酵母水解物在297 nm(UVB)和365 nm(UVA)处的吸收值分别为2.57和1.54,具有良好的紫外吸收性能.
以陕西杨陵4年生和8年生赤霞珠葡萄的根系土壤为试验材料,利用平板培养法和微生物选择培养基进行培养分离,采用梯度平板涂布法计数,对葡萄根系土壤中的7种目标微生物(细菌、真菌、放线菌以及4种细菌生理群)在不同区域、不同层面的分布和数量进行比较、分析.结果表明,除了真菌和钾细菌,其他种类的微生物均表现出较强的根际效应.不同树龄比较,8年生较4年生葡萄的土壤中放线菌、无机磷细菌和自生固氮菌的数量增多,钾细菌呈减少的趋势.随着土层加深,细菌在4年生葡萄的根际和根区土壤中的数量都增加,8年生葡萄的根际和根区土中减少;真菌在2种树龄的葡萄根际土壤中数量减少;钾细菌在二者根际土壤中数量增多.同种土样中3大微生物的菌群数量关系为:放线菌＞细菌＞真菌,而且无机磷细菌数量显著大于有机磷细菌.
导线覆冰是冰区架空输电线中的常见现象,导线脱冰振荡会严重影响输电塔的结构安全.为了实现对导线覆冰脱冰的多工况实验模拟,基于总线架构式设计思想,研制了一套新型导线脱冰振荡非线性模拟实验系统,主要包括脱冰模拟模块、脱冰控制模块和数据采集模块三大部分.脱冰模拟模块负责基本实验环境的搭建,可以根据不同的架空输电线工况进行设计.脱冰控制模块实现脱冰时序的设置,并按照时序高精度地模拟出各种脱冰跳跃工况.数据采集模块对导线动张力进行实施采集,并利用双目立体视觉技术实现导线脱冰跳跃轨迹测量.系统具有较高的自动化水平,控制精度良好,能够有效测得脱冰跳跃过程中的动张力和导线跳跃轨迹.
以赤霞珠品种组培驯化苗为材料,进行了小茎段扦插育苗试验研究.试验通过对扦插基质、ABT-6号生根粉的浓度、处理时间以及扦插光照强弱等影响育苗因子的研究,初步探索出了一套适合酿酒葡萄规模化、低成本的小茎段扦插育苗的生产技术.
因柑橘中类黄酮化合物含量丰富,具有多种生理活性功能而被广泛应用于食品、药品、化妆品等行业.类黄酮主要从柑橘等植物中提取,少量通过化学合成或结构修饰.近年来,在大肠杆菌、酿酒酵母等宿主菌中构建代谢通路异源合成类黄酮的微生物方法已进入研究阶段,其具有安全性高,绿色环保,可持续发展的特点.本文简述了柑橘中类黄酮的合成代谢途径,微生物合成柚皮苷、橙皮苷、圣草次苷等类黄酮的研究进展及技术思路,对宿主菌代谢负荷大、基因表达效率偏低、碳通量流向不平衡等问题,提出优化宿主菌株选择、微生物共培养、表达体系优化及碳通量重定向等解决方案,以期对目前柑橘类黄酮的微生物合成研究提供参考.