纤维素乙醇生产重组酿酒酵母菌株的构建与优化研究进展

寻找化石能源的替代品以及开发和利用生物能源已引起国内外研究者的广泛关注.提高酿酒酵母利用来源广泛、贮存丰富的农林废弃物等木质纤维素原料生产燃料乙醇的效率是生物能源的重要研究内容,但是,重组酿酒酵母木糖发酵性能低是限制纤维素乙醇经济性的关键问题.本文总结了酿酒酵母中木糖代谢途径的构建和优化以及木糖转运对木糖利用的影响,分析了重组酵母利用纤维素水解液进行乙醇发酵的研究现状,并对进一步提高重组酿酒酵母纤维素乙醇生产效率的研究趋势进行了展望.目前国内外已经构建了可有效利用木糖产乙醇的重组酵母,但对其木糖代谢机制的研究还尚未深入,限制了重组菌株的定向改造.此外,目前缺少在纤维素生物质水解液发酵实际应用过程中对重组菌株的评价.因此,加强重组酵母菌株对木糖利用相关代谢调控机理的分析,注重多种抑制物对菌株发酵性能的影响,结合真实底物纤维素乙醇发酵过程进行重组菌株的构建和优化,从而进一步提高纤维素乙醇生产的经济性,是未来菌株构建的重要研究方向.
本发明涉及白酒蒸馏方法，属于酿酒技术领域。本发明所解决的技术问题是提供了一种白酒蒸馏方法，该方法可以在白酒蒸馏过程中回收利用黄水。本发明白酒蒸馏方法为：采用白酒酿造蒸馏器进行蒸馏，所述的白酒酿造蒸馏器包括底锅，还包括具有釜腔的釜体，在釜体上设置有常压蒸汽管，常压蒸汽管的一端与釜腔相通，另一端与底锅的容腔相通；其中，蒸馏时甑桶放于底锅中，釜腔中按重量配比加入30～80份水、5～40份黄水、5～20份基础酒，加热釜腔使蒸气进入甑桶中蒸酒。
微生物学实验是生物技术、生物工程等专业的必修课程,随着微生物学在生物产业领域的重要性日益凸显,微生物学实验对生物技术、生物科学、生物工程等专业的本科生也日益重要,如在微生物药物生产企业、食品生产加工企业、啤酒白酒加工生产企业等一些与微生物发酵相关的企业,对微生物实验技术的需求都很高.为迎合市场,高校对微生物学实验的教学质量也越发重视.大庆师范学院是一所以应用型本科人才培养为目标的本科院校,笔者以大庆师范学院生物技术专业微生物实验课改革为例,探讨了微生物学实验的教学改革问题.
目的 了解大学生的饮食营养与健康的现状,指导学生科学合理的用餐,注重饮食营养和平衡膳食.方法 采用自编调查问卷,对广州市10所大学326名在校学生的饮食营养与健康状况进行抽样调查,同时对该10所大学的饭堂进行膳食结构的访问调查.结果 被试体质调查中,10.42 %营养不良,55.68 %偏瘦;有29.45 %正常;3.12 %超重,1.33 %为肥胖.关于被试每天饮食摄入情况,100 %吃蔬菜和肉菜,50.00 %选择吃豆制品,25.15 %吃含糖类的食物.关于吃早餐的习惯,35.71 %坚持天天吃早餐,14.29 %的同学不吃早餐.关于烟酒不良嗜好,7.14 %的同学有吸烟的习惯,21.43 %的同学有饮啤酒习惯.结论 大学生营养状况一般,食物摄入丰富,不良嗜好少,营养意识差.
以酿酒酵母为宿主菌株,重构其体内代谢途径,生物合成瓦伦西亚烯及其衍生物.该研究在酿酒酵母菌株中引入来源于纯天仙子的细胞色素P450单加氧酶(cytochrome P450 monooxygenase,HPO)、来源于黄扁柏的瓦伦西亚烯氧化酶(valencene oxidase,CnVO),并构建了它们对应的4个突变体HPOM、CnVO-3、CnVO-4、CnVO-34,与来源于拟南芥的细胞色素还原酶(cytochrome P450 reductase,AtCPR)组合表达,通过静息细胞试验,筛选得到表达HPO和HPOM的菌株催化瓦伦西亚烯的效果最优,选取HPOM作为后续试验的基础.进一步引入来自黄扁柏的瓦伦西亚烯合成酶(valencene synthase,CnVS),过表达醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase,ADH1),截短的3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(truncated 3-hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A reductase,tHMG1).最终获得1株原位生产瓦伦西亚烯及其衍生物的重组酵母菌株PK2-24,进行3L发酵罐的发酵试验,158 h后总萜产量达310.94 mg/L,较原始菌株提高了111倍.该研究为利用酵母规模化生产瓦伦西亚烯及其衍生物奠定了重要基础.
选择甘肃河西走廊19个气象站1951～2010年气象资料，结合酿酒葡萄田间试验点观测和调查资料统计分析得出：河西酿酒葡萄生长季4～9月日照时数为1374～1866 h，≥10℃有效积温为1370～1850℃，果实糖分累积期气温日较差在10～18℃，光能资源丰富，日较差大，对酿酒葡萄产量形成和果实着色、色素增加、糖分积累十分有利，具有种植酿酒葡萄得天独厚的气候优势。根据近30年气候变化情景运用地理信息系统对河西走廊酿酒葡萄种植气候区域进行划分，得出最佳地域分布，对气候资源开发利用、农业产业结构调整有积极指导作用。