利用再生资源—植物纤维生产酒精的近况

植物纤维是最大量存在的有机物,也是一种再生资源。有效地利用植物纤维或纤维素废料来制造液体燃料,(如酒精),对于缓和全世界的能量供应是很重要的。由于许多新的产纤维素酶菌株被发现和分离,许多先进的技术,例如木质纤维素连续预处理工艺,糖化发酵混合进行,纤维酶的连续生产等的发明,植物纤维或纤维素废料制酒精已经通过了中间工厂的试验,效果很好。现在的问题是在商业性大生产前要经过较大规模的示范性工厂的证实。半纤維素是再生植物纤维的主要成份之一,为了完全地利用植物纤维产生的糖制造酒精,半纤维素水解后得到的糖(例如D-木糖)的利用是非常重要的。试验结果表明,酵母可发酵D-木糖为酒精,但必需要有木糖异物酶存在,这时酒精的得率可达80%以上,酒精浓度最高达6%(w/v)以上。目前D-木糖直接发酵成酒精的研究进行得很多,结果表明多种微生物可以直接发酵D-本糖为酒精,但是得率低,酒精浓度低,生长速度和转化速度都慢,在这方面看来还有许多工作要做。     

Pichia stipitis木糖醇脱氢酶基因XYL2在酿酒酵母中的表达

通过PCR方法克隆得到树干毕赤氏酵母木糖醇脱氢酶(XDH)基因XYL2.将该基因连入酵母表达载体pYX212的强启动子磷酸丙糖异构酶(TPI)启动子下,得到融合表达载体pYX-XYL2.通过电转化方法将pYX-XYL2转入酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae W303-1A中,酶活测定表明在酿酒酵母中树干毕赤氏酵母木糖醇脱氢酶基因XYL2得到活性表达,酿酒酵母转化子粗酶液中木糖醇脱氢酶比活为每毫克蛋白0.6 U左右,约为供体菌的2.4倍.与基因供体菌不同,木糖醇脱氢酶基因在酿酒酵母中表达不需木糖诱导,为组成型表达.     

同化淀粉能力强的酵母菌Y-9601株生物学特征鉴定及其应用

对从土壤中筛选到的酵母菌Ｙ－９６０１ 株进行了形态培养特征及生理生长特性的研究．该菌株以多边芽殖方式进行无性繁殖，形成子囊孢子．在无维生素培养基上不生长．同化和发酵萄葡糖、半乳糖、蔗糖、麦芽糖、１／３ 棉子糖，不同化乳糖及硝酸钾．同化淀粉、纤维二糖及Ｄ－木糖能力强，对淀粉具有较强的酒精发酵能力，鉴定为酵母属糖化酵母种．其最适生长温度为３０～３４ ℃，最适生长ｐＨ 值为５．０～６．０，在麦芽汁中液体培养倍增时间为９０ ｍ ｉｎ．     

耐酸性运动发酵单胞菌的筛选和酒精发酵条件的优化

通过酸性平板筛选,在作者所在实验室保藏的运动发酵单胞菌中,得到一株能在pH4.5时进行酒精发酵的菌株,其酒精产量为66.7g/L,与原菌株在pH6.5时的相同.通过单因素实验和正交实验,对该菌在酸性条件下的酒精发酵条件进行了优化.结果表明,在发酵温度为30～35℃,pH4.5,初糖质量浓度150g/L,酵母膏质量浓度4g/L,蛋白胨质量浓度为2g/L时,该菌的酒精产量达到最大,为71.7g/L.     

基于遗传算法的木糖醇发酵培养基的优化

运用遗传算法，利用莫格假丝酵母由木糖生产木糖醇的发酵培养基进行优化，用40个实验样本完成了6种培养基成分、50个浓度水平的优化任务.实验结果表明利用遗传算法可优化培养基成分含量，取得更好的发酵效果.按照优化后的培养基组成，由50g／L木糖获得了29.7g／L木糖醇，理论转化率为65.1%，比优化前提高了3.5%.     

玉米原料细菌酒精发酵的研究

对运动发酵单胞菌ＺｙｍｏｍｏｎａｓｍｏｂｉｌｉｓＡＴＣＣ３１８２１的试验表明：该菌株最适发酵糖浓度为１５０～２００ｇ／Ｌ，ｐＨ为７左右。以玉米粉为原料，该菌株在发酵速率及淀粉出酒率等方面均比Ｋ字酵母优越。玉米粉在糖化３０ｍｉｎ，添加ＣＡＸ２０ｇ／Ｌ３５℃发酵４０ｈ后，酒精度达７２ｇ／Ｌ残糖（还原糖）４．２ｇ／Ｌ淀粉利用率９１．５％；淀粉出酒率４８．５％（按无水酒精计）。     

有效利用木糖的肠道细菌的筛选及转化

以木糖为惟一碳源筛选得到了 32株能利用木糖快速生长的肠道细菌 ,初步鉴定结果表明 ,有效利用木糖的菌株多为肺炎克雷伯氏杆菌 ,其次是大肠杆菌 .选择合适的质粒对其中的 94 7菌株、15 6 9菌株及E .coliJM 10 9进行转化 ,检验转化子中的质粒在无选择压力条件下的传代稳定性 ,结果野生型菌株的转化率均明显低于E .coliJM 10 9,质粒 pET 2 8a在所试验的几株菌中稳定性相对较差 ,pKK2 2 3 3能在 94 7菌株中稳定存在 .     

利用海浮石为载体的固定化酵母酒精发酵

本文叙述了海浮石作为载体的固定酵母细胞方法和海浮石再生方法,并分别介绍实验室试验和加工厂小试固定化酵母细胞酒精发酵的情况和数据,试验成果,夏季发酵1个月平均对糖转化率为90%,最高为98.5%。工厂小试表明,固定化酵母细胞柱发酵比发酵罐快。     

同步糖化发酵菊芋生产酒精中黑曲霉菌株的选育

使用以菊粉为惟一碳源的培养基从自然界中分离出6株产菊粉酶较强的菌种，其中黑曲霉SL-08还可以最大程度地提高塞尔雏亚酵母Z—06的发酵活力和耐酒精能力，通过紫外和亚硝基胍诱变，得到菌株SL-09，酶活提高近两倍。以菊芋粉为底物，利用黑曲霉SL-09和塞尔雏亚酵母Z-06采用同步糖化与发酵法，30℃发酵60h，使发酵醪酒精体积分数达到19．0％，转化率为理论转化率的86％。     

利用Biolog系统进行乳酸生产菌代谢能力的快速分析

利用Biolog系统考察目标菌株对产乳酸途径相关碳源的代谢能力,表明在厌氧条件下两自行筛选的候选菌株中S-18比菌株S-44具有更高的己糖激酶和乳酸脱氢酶等产乳酸代谢关键酶活力;通过好氧条件下产乳酸途径及旁路相关碳源利用能力的考察,显示在好氧条件下丙酮酸更易转向旁路代谢且L-乳酸脱氢酶受到强烈抑制,为乳酸发酵条件的优化与调控奠定了理论基础.利用Biolog系统对特定代谢途径代谢能力进行分析的方法具有快速、简便、重现性高的特点,并适合高通量分析的目的,可促进工业微生物代谢能力及代谢调控研究的普遍开展.     

短肠综合征患者血清瓜氨酸水平与小肠吸收面积和功能的相关性

目的研究短肠综合征患者血清瓜氨酸水平的变化及其与肠道面积及吸收功能的相关性。方法采用高效液相色谱法测定22例短肠患者（短肠组）和33例健康人（对照组）血清瓜氨酸水平。短肠患者残存小肠长度及直径采用X线造影检测，并测定短肠患者尿D-木糖排泄率和肠道蛋白吸收度。分析短肠患者血清瓜氨酸与残存小肠长度、面积、蛋白及D-木糖吸收的相关性。6例行肠康复治疗的患者测定康复治疗前后瓜氨酸、D-木糖及蛋白吸收水平的变化。结果短肠组血清瓜氨酸水平显著低于健康对照组[（5．94±2．65）比（16．87±5．97）μmol／L，P〈0．01]。短肠组患者血清瓜氨酸水平与残存小肠长度（r=0.82）及表面积（r=0.86）呈正相关，与尿D-木糖排泄（r=0.56）及肠道蛋白吸收（r=0.48）也呈正相关。6例行肠康复治疗的患者治疗后血清瓜氨酸水平、蛋白及D-木糖吸收均显著增加，但3者增加百分比之间并无相关。结论血清瓜氨酸水平与短肠患者的小肠吸收面积和吸收功能呈正相关，能反映短肠患者小肠功能和衰竭程度，是康复疗效的良好指标。     

微生物转化生产木糖醇中工业化原料培养基组成的优化

对用酵母转化木糖醇中工业化原料培养基组成的优化进行了较系统的研究，研究中采用了Ｐｌａｃｋｅｔｔ－Ｂｕｒｍａｎ［１］和响应曲面法，得到了一个完全用工业化原料组成的优化培养基，摇瓶转化率最高达８０．４％。实验结果表明，在保持较高转化率的前提下，发酵培养基可以采用较廉价的工业化原料。     

Na+‐Dependent Transport of d‐Xylose by Bovine Intestinal Brush Border Membrane Vesicles (BBMV) is Inhibited by Various Pentoses and Hexoses

To detect whether pentoses and hexoses occurring in rumen bacteria or in hemicellulose ingested with feed and partly released in the small intestine have an affinity for the Na⁺‐dependent glucose transporter of the bovine intestinal brush border membrane (BBM), we investigated whether these monosaccharides inhibit Na⁺‐dependent transport of ¹⁴C‐labelled d ‐xylose across the BBM using brush border membrane vesicles (BBMV) isolated from the mid‐jejunum of cows. We used d ‐xylose as the transport substrate, because it has a low affinity for the Na⁺‐dependent glucose transporter and thus its uptake into BBMV is more efficiently competitively inhibited by other sugars than that of d ‐glucose. d‐ Ribose, d ‐mannose and l ‐rhamnose occurring in rumen bacteria significantly inhibited Na⁺‐dependent uptake of d ‐xylose into BBMV, but their inhibitory effect was less than that of d ‐glucose, d ‐xylose and phlorizin. This also applied to l ‐arabinose (and d ‐arabinose), which is, like d ‐xylose and d ‐galactose, a constituent of hemicellulose, and to 2‐deoxy‐d ‐glucose. Of all monosaccharides tested, only d ‐fructose did not affect Na⁺‐dependent d ‐xylose transport. It is concluded that some pentoses and hexoses occurring in rumen bacteria (d ‐ribose, d ‐mannose and l ‐rhamnose) or hemicellulose (l ‐arabinose and d ‐xylose) have a low affinity for the Na⁺‐dependent glucose transporter of the bovine BBM and may therefore be absorbed from the jejunum when released in the small intestine.     

METH1在酵母双杂交系统中的表达及对报告基因激活作用的检测

目的通过观察血管生成抑制因子METH1的cDNA片段在酵母双杂交中的表达及检测其对报告基因有无激活作用,为进一步明确METH1抑制增生性瘢痕的分子机制奠定基础。方法采用酵母双杂交Gal4系统3,经PCR扩增子METH1的cDNA片段,分别克隆入pUC19质粒,经测序正确后,再分别亚克隆入酵母双杂交诱饵载体pGBKT7中。将重组质粒导入酵母菌AH109,检测其表达产物在酵母细胞中对报告基因的激活作用。结果成功获得METH1的cDNA片段,该片段所表达的蛋白对酵母菌AH109无毒性,且对报告基因无激活作用。结论血管生成抑制因子METH1蛋白活性区在酵母双杂交系统中的表达产物,可作为诱饵蛋白进行相互作用蛋白的筛选研究。     

木糖和木糖醇SMB色谱分离过程建模与优化

利用模拟移动床 (SMB)连续色谱技术分离木糖醇母液中的木糖和木糖醇组分 .在平衡理论的框架下 ,提出了使用基于相应的真实移动床 (TMB)的简化数学模型研究各进料液和产品流出液的流量等操作参数的变化对SMB分离性能 (以纯度和收率作为性能指标 )影响的方法 ,并采用该方法进行了操作条件寻优仿真 ,取得了满意结果 .在实验室SMB分离设备上 ,基于此最佳操作条件所得到的木糖和木糖醇产品液纯度和收率均达到 1 0 0 % .     

提纯异麦芽低聚糖的酵母菌株筛选及发酵条件

酵母菌同化单糖的能力和速度高于低聚糖,因而可以消除异麦芽低聚糖产品中多余的葡萄糖.通过筛选驯化,得到较快发酵葡萄糖和麦芽糖的D酵母,并对该酵母的最适发酵条件和最佳培养基组成进行了研究,在优化培养基条件下,得到94.13%的高纯度异麦芽低聚糖.     

Estramustine inhibits monocyte phagocytosis

Estramustine phosphate (EMP) influence on human monocyte phagocytosis of fluorescein isothiocyanate (FITC)-labeled yeast cells was measured in vitro. The method used, a modification of Hed's technique (FEMS Microbiol Lett 1:357, 1977), can differentiate between yeast cell engulfment and adherence to the phagocytotic cell surface. EMP is now accepted in the treatment of advanced prostatic carcinoma. In concentrations corresponding to the clinical situation (20-40 micrograms/ml), it dramatically inhibited the process of phagocytosis. The engulfment phase was inhibited, whereas cell adherence was less affected. This might be due to direct interaction with the microtubule system. The effects were totally reversible. In contrast, the metabolites estradiol and normustine did not affect engulfment of yeast cells, either as single agents or combined. The results demonstrate that the EMP complex caused an impaired phagocytosis, which could be of pathophysiological significance in the compromised cancer patients.     

酵母蔗糖酶的提取方法

采用甲苯自溶法、冻融法、SDS抽提法3种方法从酵母中提取蔗糖酶,经质量分数50%的乙醇分级沉淀、Mono Q阴离子交换柱层析纯化后,制得高纯度的酵母蔗糖酶。比较了上述3种提取方法并对该酶的部分性质进行了研究。纯化的酶经等电聚焦测定,等电点为5.6,SDS-PAGE鉴定其相对分子质量为60kD。以蔗糖为底物测得酵母蔗糖酶的表观米氏常数Km为0.013mol/L。结果显示3种提取方法各有优劣,冻融法和SDS抽提法的提取效率远高于传统的甲苯自溶法。其中SDS抽提法的效率最高,加之其操作简便,更适合于酵母蔗糖酶大规模的制备提取。     

酵母流加发酵过程中的模糊控制器

通过分析酵母发酵过程中的影响因素，建立了控制酵母发酵过程中流加速率的模糊控制器.该模糊控制器的模糊规则可以根据专家经验方便地修改以提高控制效果.实验表明在模糊控制器控制下酵母产量比恒速流加时提高了一倍.