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酵母菌合成2-苯乙醇的研究进展

生物工程学报 2016年第9期32卷 1151-1163页

作者：陈先锐王肇悦何秀萍中国科学院微生物研究所中国科学院微生物生理与代谢工程重点实验室北京100101

2-苯乙醇是一种具有令人愉悦的玫瑰风味的芳香醇,在食品、化妆品和药品等领域具有广泛的应用。本文对酵母菌合成2-苯乙醇的代谢途径及其调控过程、以及提高2-苯乙醇产量的国内外研究进展进行了综述,并对通过微生物转化法合成2-苯乙醇目... 详细信息

2-苯乙醇是一种具有令人愉悦的玫瑰风味的芳香醇,在食品、化妆品和药品等领域具有广泛的应用。本文对酵母菌合成2-苯乙醇的代谢途径及其调控过程、以及提高2-苯乙醇产量的国内外研究进展进行了综述,并对通过微生物转化法合成2-苯乙醇目前存在的不足及进一步研究方向进行了讨论。

关键词：酵母 2-苯乙醇代谢途径基因调控

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一辆自行车

快乐语文 2020年第14期 40-41页

作者：林青强陈先锐(指导) 福建省大田县广平中心小学不详

朋友有辆漂亮的自行车,他常在放学后骑着自行车在小区里转,看得我心里痒痒的,好希望自己也能拥有一辆自行车呀!我跑回家,对爸爸妈妈软磨硬泡了半天,他们终于答应在我10岁生日那天,给我买一辆自行车,当作我的生日礼物。我等啊盼啊,终于... 详细信息

朋友有辆漂亮的自行车,他常在放学后骑着自行车在小区里转,看得我心里痒痒的,好希望自己也能拥有一辆自行车呀!我跑回家,对爸爸妈妈软磨硬泡了半天,他们终于答应在我10岁生日那天,给我买一辆自行车,当作我的生日礼物。我等啊盼啊,终于盼来了我的生日。

关键词：生日礼物自行车软磨硬泡

应用合成生物学策略构建全细胞生物催化剂合成(S)-乙偶姻

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中国生物工程杂志 2019年第4期39卷 60-68页

作者：李检秀陈先锐陈小玲黄艳燕莫棋文谢能中黄日波广西科学院非粮生物质酶解国家重点实验室国家非粮生物质能源工程技术研究中心广西生物炼制重点实验室南宁530007 广西大学生命科学与技术学院亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室南宁530004

目的:在大肠杆菌宿主中过量表达丁二酮还原酶(DAR),同时构建辅酶NADH原位再生系统,利用全细胞高效催化丁二酮不对称还原合成(S)-乙偶姻。方法:PCR克隆多黏芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa) dar基因连到质粒pETDuet-1,转化至大肠杆菌(Es... 详细信息

目的:在大肠杆菌宿主中过量表达丁二酮还原酶(DAR),同时构建辅酶NADH原位再生系统,利用全细胞高效催化丁二酮不对称还原合成(S)-乙偶姻。方法:PCR克隆多黏芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa) dar基因连到质粒pETDuet-1,转化至大肠杆菌(Escherichia coli) BL21(DE3),构建重组菌E. coli BL21(DE3)-DAR;通过Hi Trap TALON柱亲和层析纯化表达产物DAR酶蛋白,测定DAR的比酶活和分子动力学参数。在重组菌E. coli BL21(DE3)-DAR中构建辅酶NADH原位再生系统,协同表达枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)的葡萄糖脱氢酶(GDH),构建重组菌E. coli BL21(DE3)-DAR/GDH,并以此重组菌为全细胞生物催化剂,优化催化条件,提高(S)-乙偶姻的产量和产率。结果:获得重组工程菌E. coli BL21(DE3)-DAR和E. coli BL21(DE3)-DAR/GDH。DAR以NADH为辅酶还原丁二酮的米氏常数Km、最大催化速率Vmax、催化常数Kcat分别为2. 59mmol/L、1. 64μmol/(L·min·mg)、12. 3/s,还原丁二酮生成(S)-乙偶姻光学的纯度为95. 86%,具有较好的催化效率和立体异构体选择性。构建辅酶NADH原位再生系统后,重组菌E. coli BL21(DE3)-DAR/GDH可高效催化丁二酮合成乙偶姻。在最优催化条件下分批补料,乙偶姻产量达51. 26g/L,转化率为81. 37%,生产速率为5. 13g/(L·h)。结论:使用非手性化合物原料丁二酮生产高附加值的手性化合物(S)-乙偶姻,以重组菌为全细胞生物催化剂合成(S)-乙偶姻,不需额外添加昂贵的辅酶,具有较高的生产应用价值。

关键词：全细胞生物催化剂辅酶再生系统丁二酮还原酶乙偶姻

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重组枯草芽孢杆菌发酵廉价原料生产普鲁兰酶

生物技术 2016年第6期26卷 606-612,592页

作者：黄艳燕李检秀刘祺霞陈先锐李晓明陆迪谢能中王青艳广西科学院非粮生物质酶解国家重点实验室国家非粮生物质能源工程技术研究中心广西南宁530007 南宁中诺生物工程有限责任公司广西南宁530007

[目的]构建长野芽孢杆菌普鲁兰酶突变体枯草芽孢杆菌工程菌株,优化发酵条件,筛选廉价的培养基原料生产普鲁兰酶。[方法]利用分子生物学手段,将基因pul324和表达载体p WB980连接,构建表达质粒p WB-pul324并转化Bacillus subtilis WB600;... 详细信息

[目的]构建长野芽孢杆菌普鲁兰酶突变体枯草芽孢杆菌工程菌株,优化发酵条件,筛选廉价的培养基原料生产普鲁兰酶。[方法]利用分子生物学手段,将基因pul324和表达载体p WB980连接,构建表达质粒p WB-pul324并转化Bacillus subtilis WB600;对表达产物进行SDS-PAGE分析和初始酶活的测定。进一步优化发酵条件,对不同碳源和氮源进行发酵培养基的筛选,同时研究不同金属离子的添加和培养基初始p H、接种量对发酵产酶的影响。[结果]获得基因工程菌*** WB600/p WB-pul324,SDS-PAGE电泳结果显示在89 k Da处有特异性条带,发酵初始酶活为12.34 U/ml;筛选得到玉米淀粉水解液和玉米浆干粉为培养基最适碳源和氮源,其最适浓度分别为50 g/L和30 g/L。Mn^(2+)、Fe^(3+)、Fe^(2+)和Tween-80的添加能提高发酵产酶活力。在最适初始p H 6.5,以最适5%接种量接种于优化后的培养基中,摇瓶发酵80 h普鲁兰酶的酶活达到414.48 U/ml。[结论]实现了普鲁兰酶突变体在枯草芽孢杆菌中的高效表达,筛选获得的培养基主要原料经济低廉,经过发酵条件优化后,重组菌酶活达到414.48 U/ml,是之前研究结果(20.16U/ml)的20倍。

关键词：普鲁兰酶长野芽孢杆菌枯草芽孢杆菌玉米淀粉水解液玉米浆干粉发酵条件优化

代谢工程改造多粘芽孢杆菌及合成光学纯(R,R)-2,3-丁二醇

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基因组学与应用生物学 2021年第4期40卷 1643-1649页

作者：莫棋文陈先锐李燕婷彭龙云黄艳燕李检秀黄日波广西科学院非粮生物质酶解国家重点实验室国家非粮生物质能源工程技术研究中心广西生物质工程技术研究中心广西生物炼制重点实验室南宁530007 广西大学生命科学与技术学院南宁530004

(R,R)-2,3-BD是一种重要的四碳平台化合物,在液晶材料、高附加值手性化合物,尤其是不对称合成光学纯药物等方面有天然优势。将来源于多粘芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa) DSM 365的α-乙酰乳酸合成酶(α-acetolactate synthase)基因a... 详细信息

(R,R)-2,3-BD是一种重要的四碳平台化合物,在液晶材料、高附加值手性化合物,尤其是不对称合成光学纯药物等方面有天然优势。将来源于多粘芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa) DSM 365的α-乙酰乳酸合成酶(α-acetolactate synthase)基因alsS、α-乙酰乳酸脱羧酶(α-acetolactate decarboxylase)基因alsD和(R,R)-2,3-丁二醇脱氢酶(2,3-butanediol dehydrogenase)基因R,R-bdh与表达载体pMA5连接,导入多粘芽孢杆菌P. polymyxa DSM 365中加强(R,R)-2,3-丁二醇的主代谢途径,构建可高效合成(R,R)-2,3-丁二醇的多粘芽孢杆菌工程菌株DM-5。利用工程菌株DM-5补料分批发酵60 h,(R,R)-2,3-丁二醇产量达54.91 g/L,得率为0.52 g/g,生产强度为0.92 g·L^(-1)·h^(-1),与野生菌株相比(R,R)-2,3-丁二醇产量增加19.66%,且副产物甲醇浓度不变,乙醇、乙偶姻积累下降。本研究结果表明,在多粘芽孢杆菌中过量表达关键基因alsS、alsD和R,R-bdh能够显著提高(R,R)-2,3-丁二醇的产量和生产强度,为多粘芽孢杆菌的代谢工程改造和工业化生产(R,R)-2,3-丁二醇提供参考。

关键词： (R,R)-2,3-丁二醇代谢工程补料分批发酵多粘芽孢杆菌

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中国省域环境可持续性时空格局及其影响因素

生态学报 2024年第2期44卷 511-522页

作者：陈先鹏方恺浙大城市学院法学院杭州310015 浙江大学公共管理学院杭州310058 浙江大学民生保障与公共治理研究中心杭州310058 浙江大学长三角智慧绿洲创新中心嘉兴314100

人类活动已成为人类世背景下全球环境变化的主要驱动力,因此将其合理调控在地球环境边界之内是实现可持续发展的前提条件。作为全球尺度的环境边界,行星边界秉持“地球系统观”,为统筹不同区域的环境可持续性评估提供了新视角。以行星... 详细信息

人类活动已成为人类世背景下全球环境变化的主要驱动力,因此将其合理调控在地球环境边界之内是实现可持续发展的前提条件。作为全球尺度的环境边界,行星边界秉持“地球系统观”,为统筹不同区域的环境可持续性评估提供了新视角。以行星边界为切入点,评估中国省域主要人类活动的环境可持续性状况,揭示其时空格局演变及社会经济影响因素。结果表明:(1)中国省域碳、氮、磷排放的不可持续性北部整体高于南部,分异程度随时间逐步拉大,不可持续省份数量的占比均已超出2/3;省域水、土地利用的可持续性南部整体高于北部,保持相对稳定,可持续省份数量的占比均已超出3/4。(2)中国省域环境可持续性大体受人口、经济、技术等因素的综合影响,且各类环境要素的可持续性之间存在一定的协同效应。其中,各类环境可持续性均受人口规模的正向驱动,同时氮、磷、水和土地的可持续性均受农业活动的负向驱动。(3)碳排放可持续性主要受能源消费强度的负向驱动,而磷排放可持续性同时受人口城镇化率的负向驱动,水可持续性受二产占比的负向驱动。基于行星边界的环境可持续性研究,可为区域合理界定和有效承担全球环境可持续性责任提供科学参考。

关键词：环境可持续性行星边界时空格局影响因素空间计量

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可持续发展评估新思路:甜甜圈框架研究进展

自然资源学报 2024年第2期39卷 307-318页

作者：陈先鹏方恺浙大城市学院法学院杭州310015 浙江大学公共管理学院杭州310058 浙江大学民生保障与公共治理研究中心杭州310058

可持续发展是全人类普遍关注和热烈讨论的焦点议题。作为行星边界框架向社会经济领域的拓展,甜甜圈框架为全球范围内的可持续发展评估提供了新思路。本文对甜甜圈框架的概念内涵、理论基础、本地化拓展、存在的问题及改进方向进行了系... 详细信息

可持续发展是全人类普遍关注和热烈讨论的焦点议题。作为行星边界框架向社会经济领域的拓展,甜甜圈框架为全球范围内的可持续发展评估提供了新思路。本文对甜甜圈框架的概念内涵、理论基础、本地化拓展、存在的问题及改进方向进行了系统梳理和深入分析。研究表明:甜甜圈框架有机整合了环境边界和社会经济基本需求,进而将环境可持续性和社会经济发展纳入同一个分析框架。该框架以稳态经济理论为理论基础,强调既要一定的人造资本以满足人的社会经济需求,又要恒定的自然资本以维持环境的可持续性。甜甜圈框架的本地化拓展应用多以环境可持续性和社会经济发展的各自评估为主,缺乏对内在交互机制的深入阐释。为增强对环境边界与社会经济边界之间传导机制的科学认知,亟需加强基于生态系统单元的环境边界、生态系统服务和社会经济边界三者之间互动关系的研究。甜甜圈框架对全球和区域可持续发展的指导价值有待进一步提升。由于与中国兼顾生态保护红线和社会经济底线的发展理念高度契合,甜甜圈框架在中国可持续发展领域具有较大的应用潜力空间。

关键词：可持续发展甜甜圈框架行星边界社会经济边界生态系统服务

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晚清两次海防大讨论的幕后解读

安徽史学 2024年第1期 43-51页

作者：陈先松杭州师范大学人文学院浙江杭州311121

同光之交海防大讨论和光绪十一年海防大讨论,关系到晚清海防建设的重大布局和发展走向。与正式上交的海防奏议不同,李鸿章等参议官员留下的信函、日记等,记载了两次海防大讨论更多的政治内幕。从中可以发现,大多数参议官员对近代海防的... 详细信息

同光之交海防大讨论和光绪十一年海防大讨论,关系到晚清海防建设的重大布局和发展走向。与正式上交的海防奏议不同,李鸿章等参议官员留下的信函、日记等,记载了两次海防大讨论更多的政治内幕。从中可以发现,大多数参议官员对近代海防的认知较为隔膜,尤以同光之交海防大讨论为著,由此一定程度上影响了参议官员的筹款决心。相对于李鸿章、翁同龢、阎敬铭等参议官员,文祥、奕譞是两次海防大讨论的发起者和主持者,但前者因病不可为,将海防筹议的主导权推诸地方督抚、京官群体;后者借海防善后为京旗“市德”谋取裁勇节饷款。清廷中枢对海防大讨论进程的指导不力和海防态度的反转,应为两次海防大讨论因循粉饰的结局承担更多的责任。

关键词：海防大讨论文祥周家楣李鸿章奕譞

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现象是有限的光源(十三首)

钟山 2024年第3期 63-68页

作者：陈先发安徽文联