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进化代谢选育高浓度NH_4^+耐受型产丁二酸大肠杆菌 被引量:1
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作者 管钊 吴明科 +3 位作者 陈吴方 陈美丽 马江锋 姜岷 《生物加工过程》 CAS 2015年第6期55-60,共6页
利用大肠杆菌厌氧制备丁二酸过程中,采用氨水作为p H调节剂不仅可以中和酸性产物还可提供无机氮,被菌体利用,然而高浓度NH_4^+的积累会抑制菌体生长及代谢产酸的能力。为增强大肠杆菌对高浓度NH_4^+的耐受性,以(NH4)2HPO4为NH_4^+供体,... 利用大肠杆菌厌氧制备丁二酸过程中,采用氨水作为p H调节剂不仅可以中和酸性产物还可提供无机氮,被菌体利用,然而高浓度NH_4^+的积累会抑制菌体生长及代谢产酸的能力。为增强大肠杆菌对高浓度NH_4^+的耐受性,以(NH4)2HPO4为NH_4^+供体,通过在连续培养装置中不断提高(NH_4)_2HPO4浓度,以获得可耐受0.53 mol/L NH_4^+的产丁二酸大肠杆菌。结果表明:突变株在0.53 mol/L NH_4^+胁迫下,摇瓶厌氧发酵72 h,细胞干质量浓度(DCW)可达1.82 g/L,丁二酸产量为11.72 g/L,分别比出发菌株提高了1.6和4.6倍。进一步地,在5 L发酵罐上考察其利用氨水调节p H生产丁二酸的能力,厌氧发酵90 h,丁二酸质量浓度达到27.32 g/L,生产强度为0.30g/(L·h),比出发菌株分别提高88.1%和87.5%。 展开更多
关键词 进化代谢 耐铵 丁二酸 大肠杆菌
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进化代谢选育高渗透压耐受型产琥珀酸大肠杆菌 被引量:3
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作者 张常青 苟冬梅 +5 位作者 梅佳军 刘嵘明 马江锋 陈可泉 朱建国 姜岷 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1337-1345,共9页
在以碳酸钠为酸中和剂的大肠杆菌两阶段发酵产琥珀酸的过程中,由于Na+的积累造成发酵体系中渗透压的提高,严重抑制了琥珀酸的产物浓度。为了增强大肠杆菌对渗透压的耐受性,考察了利用进化代谢方法筛选高渗透压耐受型高产琥珀酸大肠杆菌... 在以碳酸钠为酸中和剂的大肠杆菌两阶段发酵产琥珀酸的过程中,由于Na+的积累造成发酵体系中渗透压的提高,严重抑制了琥珀酸的产物浓度。为了增强大肠杆菌对渗透压的耐受性,考察了利用进化代谢方法筛选高渗透压耐受型高产琥珀酸大肠杆菌菌株的可行性。进化代谢系统作为一种菌株突变装置,可以使菌体在连续培养条件下以最大的生长速率生长。以NaCl为渗透压调节剂,通过在连续培养装置中逐步提高NaCl浓度使菌体在高渗透压条件下快速生长,最终得到了一株高渗透压耐受型琥珀酸生产菌株Escherichia coli XB4。以碳酸钠为酸中和剂,在7 L发酵罐中利用Escherichia coli XB4进行两阶段发酵,厌氧培养60 h后,琥珀酸产量达到了69.5 g/L,琥珀酸生产速率达到了1.81 g/(L.h),分别比出发菌株提高了18.6%和20%。 展开更多
关键词 琥珀酸 大肠杆菌 渗透压 进化代谢
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发酵粗甘油产乳酸的戊糖乳杆菌代谢进化 被引量:3
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作者 王世珍 严正平 +1 位作者 邱隆辉 方柏山 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期3195-3203,共9页
以生物柴油产业的副产物粗甘油为底物,可降低乳酸发酵的生产成本。但是,粗甘油发酵生产乳酸存在菌体生长缓慢、菌浓较低、产酸速率和终产物浓度偏低等问题。以实验室筛选的一株戊糖乳杆菌(Lactobacillus pentosus R3-8)为出发菌株进行... 以生物柴油产业的副产物粗甘油为底物,可降低乳酸发酵的生产成本。但是,粗甘油发酵生产乳酸存在菌体生长缓慢、菌浓较低、产酸速率和终产物浓度偏低等问题。以实验室筛选的一株戊糖乳杆菌(Lactobacillus pentosus R3-8)为出发菌株进行代谢进化。通过在培养基中添加高浓度的粗甘油和乳酸,分别进行菌株耐底物和产物抑制的代谢进化。用粗甘油驯化的第60代菌株,可耐受130 g·L-1的粗甘油,与出发菌株相比,生长速率提高,且生物量是原始菌株的1.23倍。用乳酸驯化的第50代菌株可耐受20 g·L-1的乳酸,生物量比初始菌株提升了18%。驯化菌株的5 L发酵罐分批发酵结果显示,以粗甘油驯化至60代的菌株的批次发酵水平相对较好,乳酸产量、甘油转化率以及生产强度分别为45.0 g·L-1、0.989 g·g-1和0.47 g·L-1·h-1。以粗甘油驯化至60代的菌株进行补料分批发酵,乳酸终浓度为83.8 g·L-1,比分批发酵提高了近1倍。 展开更多
关键词 代谢进化 乳酸 甘油 发酵 代谢 生化工程
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Khedivial Cairo: An Evolved Metabolism
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作者 Eman Mamdouh Abdel Sabour Stephen Luoni 《Journal of Civil Engineering and Architecture》 2013年第5期616-625,共10页
Metabolism such as Cairo evolves rabidly, to transform existing urban spaces. The result of transformation process may lead to the loss of the original space qualities. Opera and Ataba squares are junction space which... Metabolism such as Cairo evolves rabidly, to transform existing urban spaces. The result of transformation process may lead to the loss of the original space qualities. Opera and Ataba squares are junction space which is one of these urban spaces that meanwhile is suffering from this process. This junction space is between two unique urban structures Fatima Cairo and Down town Cairo. This urban structure needs to be a grand civic expression of the 19th century urban system with the new energies of the functionalist city. This Gordian knot of elevated highways, congested surface roads, extensive automobile parking and sprawling informal markets will be integrated into a new open space system that optimizes the city's intensified energies. This paper discusses urban structure transformation of the junction space urban structure timeline. Ending with a proposal finally transforms this space into a sustainable urban development. 展开更多
关键词 Urban spaces Khedivial Cairo sustainable urban development district transformation.
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代谢工程发展20年 被引量:13
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作者 张学礼 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1285-1295,共11页
代谢工程从上世纪90年代初期发展至今已有20年历史,对微生物发酵工业的发展起到了极大的推动作用。以下回顾了代谢工程发展至今的三个重要阶段,讨论了各阶段中代谢工程在技术方面的进展及其对微生物发酵工业的促进作用。最后还讨论了代... 代谢工程从上世纪90年代初期发展至今已有20年历史,对微生物发酵工业的发展起到了极大的推动作用。以下回顾了代谢工程发展至今的三个重要阶段,讨论了各阶段中代谢工程在技术方面的进展及其对微生物发酵工业的促进作用。最后还讨论了代谢工程将来发展中的关键问题及解决策略。 展开更多
关键词 代谢工程 微生物发酵 生物基产品 系统生物技术 代谢进化 合成生物学
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利用代谢工程构建D-甘露醇生产菌株 被引量:4
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作者 王小芳 陈晶 +3 位作者 刘萍萍 徐洪涛 郁彭 张学礼 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1450-1462,共13页
D-甘露醇广泛应用于食品、制药、化学品工业等领域。从野生型大肠杆菌出发,将来自假肠膜明串珠菌Leuconostoc pseudomesenteroides ATCC 12291菌株的甘露醇脱氢酶与果糖转运蛋白编码基因整合到大肠杆菌ATCC8739的染色体中,并失活其他的... D-甘露醇广泛应用于食品、制药、化学品工业等领域。从野生型大肠杆菌出发,将来自假肠膜明串珠菌Leuconostoc pseudomesenteroides ATCC 12291菌株的甘露醇脱氢酶与果糖转运蛋白编码基因整合到大肠杆菌ATCC8739的染色体中,并失活其他的发酵途径(丙酮酸甲酸裂解酶、乳酸脱氢酶、富马酸还原酶、乙醇脱氢酶、甲基乙二醛合成酶和丙酮酸氧化酶),构建了一株遗传稳定的D-甘露醇生产菌株。使用无机盐培养基和葡萄糖果糖作为混合碳源,厌氧发酵6 d,D-甘露醇产量达1.2 mmol/L。基于细胞生长和D-甘露醇合成的偶联,进一步通过代谢进化技术提高细胞合成D-甘露醇的生产能力。经过80代的驯化,D-甘露醇产量提高了2.6倍,甘露醇脱氢酶的活性提高了2.8倍。构建获得的遗传稳定的工程菌能直接发酵糖生产D-甘露醇,不需添加抗生素、诱导剂和甲酸,在工业化生产时有一定优势。 展开更多
关键词 D-甘露醇 代谢进化 甘露醇脱氢酶 大肠杆菌
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Biosynthesis-based artificial evolution of microbial natural products 被引量:3
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作者 Zhi Lin Dandan Chen Wen Liu 《Science China Chemistry》 SCIE EI CAS CSCD 2016年第9期1175-1187,共13页
Natural products are often secondary metabolites in living organisms with a wide variety of biological activities. The diversification of their structures, aiming to the search for biologically active small molecules ... Natural products are often secondary metabolites in living organisms with a wide variety of biological activities. The diversification of their structures, aiming to the search for biologically active small molecules by expanding chemical and functional spaces, is a major area of current interest in synthetic chemistry. However, developing synthetic accessibility and efficiency often faces challenges associated with structural complexity. Synthetic biology has recently emerged and is promising to accomplish complex molecules; by contrast, the application to structural diversification of natural products relies on the understanding, development and utilization of compatible biosynthetic machinery. Here, we review the strategies primarily concerning the artificial evolution of microbial natural products whose biosynthesis features template enzymology, including ribosomaUy synthesized and post-translationally modified peptides as well as the assembly line-resultant polyketides, non-ribosomal peptides and hybrids. The establishment of these approaches largely facilitates the expansion of the molecular diversity and utility through bioengineering at different stages/levels of biosynthetic pathways. 展开更多
关键词 BIOSYNTHESIS artificial evolution RiPPs NRPS PKS enzymatic diversity
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A mathematical model for the evolution of solute concentrations in a hemodialysis filter
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作者 A. Fasano G. Guarnieri A. Farina 《International Journal of Biomathematics》 SCIE 2018年第1期337-348,共12页
We consider the process of hemodialysis performed by means of a hollow fiber dialyzer with a special focus on the dynamics of the light solutes (including metabolic waste products) through the porous fibers membrane... We consider the process of hemodialysis performed by means of a hollow fiber dialyzer with a special focus on the dynamics of the light solutes (including metabolic waste products) through the porous fibers membrane. The model we illustrate here completes the one formulated in a previous paper in which solutes concentrations in the dialyzate were neglected. Exploiting the large difference between the characteristic time of the processes in the machine and the relaxation time to equilibrium in the body, we confine our study to the case of constant input data in order to emphasize the role of the solute transport mechanisms. Numerical solutions show that diffusion is dominant at the early stage of filtration. 展开更多
关键词 HEMODIALYSIS solute concentration upscaling.
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