生物加工过程 /oa 2018年第1期目录及刊首语 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2018010000 2018年01月25 00:00 2018年01期 0 000 367119 代谢工程技术方法研究进展 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201801001 代谢工程技术是构建微生物细胞工厂的重要方法。过去20年,代谢工程技术在生产高附加值生物活性物质和大宗商业化学品等方面被广泛应用,极大地推动了医药、能源、环境等行业的技术变革和高速发展。近些年来,随着合成生物学、分子生物学以及计算机科学等相关学科技术的发展,代谢工程在代谢网络分析、提高菌株性能、途径酶的共定位表达等方面呈现许多新的发展,本文对这些技术方法的研究和应用进行了概述。 2018年01月25 00:00 2018年01期 1 11 1648543 杨祖明<sup>1,2</sup>,李炳志<sup>1,2</sup> 高分子修饰/无机晶体固定化酶研究进展 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201801002 具有良好化学、区位和立体选择性的酶是化学品绿色合成的理想催化剂。然而,由于天然酶存在易失活、重复使用困难等问题,以致酶催化的应用范围受到较大限制。随着生物技术、材料科学和纳米技术的快速发展,开发简单、低成本、适用性广的酶固定化载体和方法,提高酶催化剂在工业催化中的应用性能得到了研究者的广泛关注。本文中,笔者总结了近年来在利用功能高分子修饰酶、共沉淀法制备酶-无机晶体复合物方面的一些工作,探讨了这些新型修饰酶和固定化酶的性能、优缺点、应用前景以及未来发展。 2018年01月25 00:00 2018年01期 12 18 1383910 白云岫,曹逊,戈钧 酵母细胞工厂生产脂肪酸及其衍生物 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201801003 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。 2018年01月25 00:00 2018年01期 19 30 1309709 高教琪,段兴鹏,周雍进 多糖的氧化改性及在生物医药领域的应用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201801004 氧化是多糖化学改性中最为简单和广泛应用的方法之一,它将多糖的大量羟基转变为醛基或羧基,并赋予多糖许多理想的性能。氧化多糖已被广泛应用于食品、医药和化工等领域。本文中,笔者介绍了以高碘酸盐、次氯酸钠和过氧化氢为氧化剂制备氧化多糖的机制与条件,探讨了氧化对多糖分子结构和物化性能的影响。最后,对氧化多糖在蛋白基生物材料交联剂、包合物制备和新型抗菌剂等生物医药领域的应用进行了介绍。 2018年01月25 00:00 2018年01期 31 37 1072553 訾娅鑫,雷金凤,徐志朗,李德富,穆畅道 酰胺酶的挖掘及在有机合成中的应用进展 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201801005 酰胺酶是一类作用于分子内酰胺键,催化酰胺水解生成相应的羧酸和氨的重要生物催化剂。酰胺酶的广底物谱,高度化学、区域和立体选择性等特性,使其在制备医药及农用化学品等方面占有重要地位。根据氨基酸序列的差异,酰胺酶可分为酰胺酶标签家族和腈水解酶家族两大类。本文结合笔者研究团队在酰胺酶生物催化领域的研究工作,综述了近年来酰胺酶结构解析和催化机制等方面的研究进展,并介绍了酰胺酶在医药、农用化学品合成中的应用。 2018年01月25 00:00 2018年01期 38 48 3458919 吴哲明<sup>1,2</sup>,金建强<sup>1,2</sup>,郑仁朝<sup>1,2</sup> 介孔二氧化硅在药物递送系统中的研究进展 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201801006 近年来,介孔二氧化硅作为药物载体已成为国内外的研究热点之一,主要归因于其比表面积和孔容较大、表面易修饰、生物相容性好。本文中,笔者综述了多种介孔二氧化硅药物递送系统,探讨了其性能对药物递送效率的影响,并总结了近年来基于介孔二氧化硅的刺激响应性药物递送系统以及其生物安全方面的研究进展。 2018年01月25 00:00 2018年01期 49 58 1527865 崔妍<sup>#</sup>,汪顺浩<sup>#</sup>,潘雪婷,申鹤云,刘惠玉 无细胞蛋白质合成的研究进展 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201801007 无细胞合成生物学作为新兴的多学科交叉手段,已很好地应用于蛋白质工程领域。因为无细胞生物合成系统无需完整的活细胞,在体外就可激活转录和翻译机器,因此,可减少对细胞的依赖性,从而增加工程的自由度。无细胞系统的这些优点使它已经成为强大的蛋白质工程平台,用于膜蛋白和医药蛋白的合成、非天然氨基酸的嵌入以及高通量分析。无细胞蛋白质合成系统不仅在基础科学研究而且在工业化生产中拥有广阔的应用前景。本文中,笔者系统综述了无细胞蛋白质合成系统的研究及应用,并展望了该系统的研究前景。 2018年01月25 00:00 2018年01期 59 66 1070562 张鹏<sup>1,2#</sup>,林骏<sup>1#</sup>,卢元<sup>1</sup> Surfactin的生产及在石油工业的应用研究进展 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201801008 表面活性素(surfactin)是由枯草芽孢杆菌代谢产生的环脂肽类生物表面活性剂。Surfactin具有卓越的表/界面活性,在石油化工、生物医疗、农业和食品工业等领域具有良好的应用前景,被认为是最具潜力的生物表面活性剂之一。但高昂的生产成本以及使用成本限制了surfactin的规模化应用。本文中,笔者对surfactin的发酵生产研究及其在石油化工领域中的应用研究进行综述,并对surfactin的发酵生产及应用研究前景进行展望。 2018年01月25 00:00 2018年01期 67 74 1164797 杨子云,马科锋,何禹锟,龙旭伟 柠檬酸改性USY催化纤维素合成乙酰丙酸乙酯 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201801009 以0.2 mol/L浓度的柠檬酸对超稳Y型(USY)分子筛进行脱铝改性,并对改性获得的脱铝超稳Y型分子筛(DUSY)催化纤维素合成乙酰丙酸乙酯(EL)进行试验研究。利用X线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、比表面积测试(BET)、吡啶吸附红外光谱(Py-IR)、氨气程序升温脱附(NH<sub>3</sub>-TPD)等对改性前后的USY进行表征。结果显示:柠檬酸改性能够丰富USY的多孔结构,增强Lewiss(L)酸位,提高催化纤维素合成EL的能力。此外,优化了DUSY催化纤维素合成EL的工艺条件,在纤维素加入量0.6 g、DUSY用量0.3 g、反应温度220 ℃、反应时间3 h的条件下,EL的产率达到36.1%,且DUSY可重复使用。进一步对DUSY催化不同碳水化合物合成EL进行比较,发现果糖、葡萄糖、蔗糖和菊糖转化合成的EL产率分别为50.7%、41.0%、47.9%和42.9%。 2018年01月25 00:00 2018年01期 75 81 1228199 常春,肖泽,何玉远,邓琳,戚小各,徐艳丽 一种来源于酒曲地衣芽孢杆菌溶菌酶基因在毕赤酵母中的诱导表达及活性分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201801010 利用梯度稀释法和划线纯化法对酒曲中的微生物进行分离纯化,将所得微生物进行液体培养并检测其溶菌酶活性。通过分子生物学方法进行菌种鉴定,得到一株具有溶菌酶活性的地衣芽孢杆菌。提取地衣芽孢杆菌全基因组,设计特异性引物,克隆基因序列<i>Lyz</i>并连接至毕赤酵母分泌型表达载体pPICZαA中,构建重组表达载体pPICZαA-Lyz。重组载体经电转化整合入甲醇型毕赤酵母菌株X33基因组中进行重组表达。摇瓶发酵结果显示,甲醇诱导72 h后,发酵液中溶菌酶活性为1 360 U/mL。酶学性质分析结果显示,重组地衣芽孢杆菌溶菌酶在pH 3.0~9.0范围内可以保持较高的相对活性,具有良好的热稳定性。抑菌试验结果显示地衣芽孢杆菌溶菌酶对革兰氏阴性菌有抑菌作用。 2018年01月25 00:00 2018年01期 82 88 1382353 王凤寰<sup>1</sup>,韩煦<sup>1</sup>,孙博<sup>1</sup>,赵飞函<sup>1</sup>,温赛<sup>1</sup>,杜鉴<sup>2</sup>,廖永红<sup>1</sup> 酿酒酵母发酵高浓度乳清粉生产燃料乙醇 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201801011 利用酿酒酵母NL22对乳清粉进行分步糖化发酵(SHF)和同步糖化发酵(SSF),对其生产燃料乙醇的条件进行比较,同时考察pH、温度和底物浓度对SHF和SSF过程的影响。结果表明:SHF工艺和SSF工艺都可以实现酿酒酵母NL22对高浓度乳清粉的发酵,但SSF工艺可明显缩短生产周期,提高生产效率。在pH 6和30 ℃的条件下进行补料同步糖化发酵,最终乙醇质量浓度为118.52 g/L,产率为1.74 g/(L·h)。 2018年01月25 00:00 2018年01期 89 94 1004859 孙叶,郑兆娟,徐明月,欧阳嘉