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丝状真菌纤维素酶合成诱导及转录调控

生物工程学报 2016年第11期32卷 1481-1495页

作者：张飞白凤武赵心清大连理工大学生命科学与技术学院辽宁大连116024 微生物代谢国家重点实验室上海交通大学生命科学技术学院上海200240

利用廉价可再生木质纤维素资源水解产生的可发酵糖生产生物能源和生物基化学品是近年来国内外研究的热点。纤维素酶酶解是木质纤维素原料生物降解的重要手段,但目前纤维素酶生产成本过高,限制了纤维素生物转化和生物炼制的工业化应用。... 详细信息

利用廉价可再生木质纤维素资源水解产生的可发酵糖生产生物能源和生物基化学品是近年来国内外研究的热点。纤维素酶酶解是木质纤维素原料生物降解的重要手段,但目前纤维素酶生产成本过高,限制了纤维素生物转化和生物炼制的工业化应用。对丝状真菌纤维素酶基因表达和调控进行研究,有利于进一步选育纤维素酶高产菌株,降低纤维素酶生产成本。随着高通量测序及丝状真菌遗传操作等技术的进步,对丝状真菌纤维素酶诱导和基因表达调控机理有了更深入的认识。本文综述了近年来丝状真菌纤维素酶诱导和纤维素酶基因表达调控的最新进展,重点论述糖转运蛋白、转录因子和染色质重塑对纤维素酶表达调控的影响,并对利用人工锌指蛋白进行丝状真菌纤维素酶诱导调控研究进行了展望。

关键词：纤维素酶基因表达调控转录因子里氏木霉

初始条件对高浓度乙醇连续发酵过程的影响及振荡行为提高发酵效率的机理分析

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生物工程学报 2010年第5期26卷 604-609页

作者：申渝葛旭萌白凤武重庆工商大学废油资源化技术与装备教育部工程研究中心重庆400067 大连理工大学生物科学与工程系大连116023

前期实验在稀释速率为0.027h-1的高浓度乙醇连续发酵过程中,发现了一种长周期、宽振幅的参数振荡现象。本实验进一步考察了不同稀释速率下的连续发酵过程,发现在稀释速率为0.04h-1条件下,也能出现类似的振荡现象;在稀释速率为0.027h-1或... 详细信息

前期实验在稀释速率为0.027h-1的高浓度乙醇连续发酵过程中,发现了一种长周期、宽振幅的参数振荡现象。本实验进一步考察了不同稀释速率下的连续发酵过程,发现在稀释速率为0.04h-1条件下,也能出现类似的振荡现象;在稀释速率为0.027h-1或0.04h-1的条件下,改变系统的初始状态可以得到振荡和稳态两种不同的发酵过程。比较振荡和稳态过程的实验数据后,发现在稀释速率为0.04h-1的条件下,与稳态过程相比,振荡过程的平均残糖浓度降低了14.8%,平均乙醇浓度提高了12.6%,平均设备生产强度提高了12.3%。进一步分析表明:与稳态过程相比,振荡过程动力学行为不仅存在滞后,而且在相同残糖和乙醇浓度条件下,所对应的平均比生长速率提高了53.8%。

关键词：高浓度乙醇连续发酵振荡酿酒酵母发酵效率提高

系统生物学和合成生物学研究在生物燃料生产菌株改造中的应用

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生物工程学报 2010年第7期26卷 880-887页

作者：赵心清白凤武李寅大连理工大学生命科学与技术学院大连116024 中国科学院微生物研究所北京100101

基于生物质资源生产环境友好的生物燃料,对经济和社会的可持续发展具有重要意义,但其生产成本高的问题十分突出,而高效生产菌株的获得是解决这一问题的根本出路。以下综述了利用系统生物学研究所获得的信息进行菌种改造的过程,重点论述... 详细信息

基于生物质资源生产环境友好的生物燃料,对经济和社会的可持续发展具有重要意义,但其生产成本高的问题十分突出,而高效生产菌株的获得是解决这一问题的根本出路。以下综述了利用系统生物学研究所获得的信息进行菌种改造的过程,重点论述了生产菌株胁迫耐受性方面的研究进展,并讨论了系统生物学、合成生物学和代谢工程技术在改造生物燃料生产菌株中的应用,展望了合成生物学在构建高效生物能源生产菌株方面应用的前景。

关键词：系统生物学合成生物学代谢工程生物燃料菌株改造

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镁离子提高融合株SPSC耐酒精性能机制

大连理工大学学报 2004年第2期44卷 228-232页

作者：胡纯铿白凤武安利佳大连理工大学生物工程系

生长阶段和冲击阶段均添加3.5mmol/LMg2+能显著提高融合株SPSC在20%(体积分数)酒精冲击下的存活率:经过9h冲击,对照组的存活率为0,而添加Mg2+试验组的存活率为53.1%,表明适当浓度的Mg2+能显著提高菌体的耐酒精能力.通过考察Mg2+对菌体在... 详细信息

生长阶段和冲击阶段均添加3.5mmol/LMg2+能显著提高融合株SPSC在20%(体积分数)酒精冲击下的存活率:经过9h冲击,对照组的存活率为0,而添加Mg2+试验组的存活率为53.1%,表明适当浓度的Mg2+能显著提高菌体的耐酒精能力.通过考察Mg2+对菌体在15%(体积分数)酒精冲击下细胞膜透性的影响发现,生长阶段和冲击阶段均添加3.5mmol/LMg2+的试验组的胞外核苷酸平衡浓度和细胞膜透性系数(P′)分别仅为对照组水平的45.6%和15.6%,表明添加适当浓度的Mg2+能显著降低受冲击菌体的细胞膜透性;而且,添加Mg2+提高存活率与添加Mg2+降低胞外核苷酸浓度和P′存在直接的对应关系.因此,Mg2+提高融合株SPSC耐酒精能力是与其降低受冲击菌体细胞膜透性密切相关的.

关键词：融合株SPSC 镁离子细胞膜透性存活率耐酒精性能菌体乙醇发酵

高浓度酒精连续发酵过程中振荡行为的模拟及填料弱化振荡的机理

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化工学报 2007年第3期58卷 715-721页

作者：杨蕾陈丽杰白凤武大连理工大学生物科学与工程系辽宁大连116023

在利用酿酒酵母进行高浓度酒精连续发酵中,观察到了一种持久稳定的振荡现象,表现为当严格控制发酵参数时,发酵罐中残糖浓度、酒精浓度和生物量浓度呈现大幅度的周期性波动。前期研究工作推测,细胞对环境胁迫的延迟反应是引起这种振荡行... 详细信息

在利用酿酒酵母进行高浓度酒精连续发酵中,观察到了一种持久稳定的振荡现象,表现为当严格控制发酵参数时,发酵罐中残糖浓度、酒精浓度和生物量浓度呈现大幅度的周期性波动。前期研究工作推测,细胞对环境胁迫的延迟反应是引起这种振荡行为的主要原因之一,并发现填料具有弱化这种振荡行为的作用,但描述这种振荡行为的动态模型尚未建立,填料弱化振荡的机理也尚不清楚。通过引入时滞加权函数,建立了预测高浓度发酵(VHGF)条件下振荡行为的过程动态模型。并在前期实验研究基础上,分别采用3种性质不同的填料,通过考察其弱化振荡行为的差异,在一定程度上揭示填料对振荡行为弱化作用的机理。实验结果表明采用木块填料能明显地弱化振荡现象,金属丝网环和聚氨酯填料则不能弱化振荡现象;填料弱化振荡现象的原因与酵母细胞生长微环境的改变有关;利用聚氨酯作为填料能显著提高反应器中的生物量浓度,从而显著提高反应器系统的设备生产强度指标。

关键词：酒精连续发酵高浓度振荡填料弱化

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碳化硅泡沫陶瓷空气吸热器性能数值模拟

化工学报 2014年第S1期65卷 217-222页

作者：李青白凤武张亚南中国科学院电工研究所中国科学院太阳能热利用及光伏系统重点实验室北京100190

基于Dymola软件平台,建立了以碳化硅泡沫陶瓷为吸热体的塔式太阳能热发电用空气吸热器一维动态仿真模型。模型结合了Rosseland辐射传递方程,并考虑了空气物性随温度及压强的变化。使用Modelica语言编写程序,并由该语言对代数微分方程自... 详细信息

基于Dymola软件平台,建立了以碳化硅泡沫陶瓷为吸热体的塔式太阳能热发电用空气吸热器一维动态仿真模型。模型结合了Rosseland辐射传递方程,并考虑了空气物性随温度及压强的变化。使用Modelica语言编写程序,并由该语言对代数微分方程自动求解。通过分析仿真结果,剖析空气吸热器工作过程的传热特性,得出投入辐射能热通量、吸热体厚度、平均孔径等参数对空气、吸热体温度及系统达到稳定所需时间的影响,为该类空气吸热器的设计提供了理论依据。

关键词：空气吸热器碳化硅泡沫陶瓷动态仿真传热特性数值模拟数值分析

从第三届亚太地区生化工程会议谈生化工程学科研究与发展方向

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食品与发酵工业 1995年第1期21卷 87-88,79页

作者：白凤武大连理工大学

从第三届亚太地区生化工程会议谈生化工程学科研究与发展方向白凤武（大连理工大学，大连，１０００２３）第三届亚太地区生化工程大会（ＡＰＢｉｏＣｈＥＣ’９４）于１９９４年６月１３日～１５日在新加坡召开。本届会议的主题为：“... 详细信息

从第三届亚太地区生化工程会议谈生化工程学科研究与发展方向白凤武（大连理工大学，大连，１０００２３）第三届亚太地区生化工程大会（ＡＰＢｉｏＣｈＥＣ’９４）于１９９４年６月１３日～１５日在新加坡召开。本届会议的主题为：“ＢｅｔｔｅｒＬｉｖｉｎｇＴｈｒｏｕ...

关键词：生化工程学细胞培养生物催化生物反应器

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一类潜热型功能液固两相流体的定压比热研究

工程热物理学报 2002年第1期23卷 91-93页

作者：卢文强白凤武马重芳中国科学院研究生院北京100039 北京工业大学北京100010

应用两相流与热物理理论，严格推导出一类潜热型功能液固两相流体的定压比热计算公式．

关键词：定压比热潜热型功能液固两相流体相变微胶囊热物理计算公式传热封装相变材料

氧化还原敏感型基因元件增强酵母木质纤维素水解液抑制物胁迫耐受性

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生物技术通报 2023年第11期39卷 360-372页

作者：王文韬冯颀刘晨光白凤武赵心清上海交通大学生命科学技术学院上海200240

纤维素乙醇作为一种清洁可再生的绿色能源,具有良好的应用前景。然而酿酒酵母利用木质纤维素原料生产乙醇的发酵过程易受多种抑制物胁迫的影响,因此提高其胁迫耐受性具有重要意义。本研究在细胞内设计了一种氧化还原敏感型基因元件,通... 详细信息

纤维素乙醇作为一种清洁可再生的绿色能源,具有良好的应用前景。然而酿酒酵母利用木质纤维素原料生产乙醇的发酵过程易受多种抑制物胁迫的影响,因此提高其胁迫耐受性具有重要意义。本研究在细胞内设计了一种氧化还原敏感型基因元件,通过生物传感器Yap1感应胞内氧化还原状态,以调控抗胁迫基因智能表达。首先,分析了Yap1调控的天然内源启动子P_(TRR1)、P_(TRX2)和P_(MET16)对木质纤维素水解液中典型抑制物的响应强度。其次,根据不同胁迫种类组合相应启动子与抗胁迫的效益基因,构建氧化还原敏感型基因元件提高了酿酒酵母的胁迫耐受性。最后,将表现较好的基因元件GP-CTT和GP-ADH串联整合到一起构建了双基因元件系统,在5-HMF和H_(2)O_(2)双重胁迫下细胞的死亡率与野生型相比下降了69.6%。相较于单基因元件GP-CTT,双基因元件整合菌株的比生长速率、葡萄糖消耗速率和乙醇生产速率分别提高了64.2%、60.1%和58.9%,重组菌株过氧化氢酶的酶活力提高了40.2%。本研究通过理性设计氧化还原敏感型基因元件的遗传回路,强化胞内关键抗氧化酶和醛降解途径,系统地提高了酿酒酵母的胁迫耐受性,为动态地提高酵母鲁棒性提供了新的见解。

关键词：氧化还原电位基因元件酿酒酵母胁迫耐受性木质纤维素燃料乙醇