刘自勇
- 作品数：12 被引量：13H指数：3
- 供职机构：中国科学院青岛生物能源与过程研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金山东省自然科学基金山东省科技发展计划项目更多>>
- 相关领域：生物学轻工技术与工程化学工程动力工程及工程热物理更多>>
- 一种重组食气梭菌及其构建方法和应用
- 本发明提供了一种重组食气梭菌及其构建方法和应用，属于生物技术领域，是将Cas9编码基因整合到食气梭菌的胆碱利用基因簇中得到，所述食气梭菌为永达尔梭菌或自产醇梭菌；本发明将Cas9编码基因整合到食气梭菌的胆碱利用基因簇中，...
- 马小清张俊哲万赛谭扬席致宁刘自勇李福利
- 细菌微室及其在合成生物学中的应用进展被引量：1
- 2022年
- 细菌微室(BMCs)是一种原核生物细胞器,由半渗透性的蛋白质外壳和被封装的酶构成,其结构保守而功能非常多样化。蛋白质外壳可以将特定的代谢过程与细胞质环境分隔开来,酶和代谢中间体的区室化可以增加代谢反应的通量并保护细胞免受有毒中间体的影响。因此,细菌微室提高了细菌的代谢多样性与环境适应力。同时,在以细菌微室为代谢元件、外壳蛋白改造、人工构建新型细菌微室等多个方面都取得了一定的研究进展。细菌微室的上述特性表明其在合成生物学中具有巨大的应用潜力,以细菌微室为基础的合成生物学改造,有望推动绿色生物制造快速发展。
- 张俊哲张全刘自勇马小清刘立成李福利
- 关键词：合成生物学代谢工程原核生物细胞器
- 拜氏梭菌发酵玉米秸秆水解液生产燃料丁醇被引量：3
- 2015年
- 以柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液代替传统的乙酸-乙酸钠缓冲液作为玉米秸秆预处理物酶解的缓冲液,经过72~96 h水解,水解液中还原糖浓度较之前高出14%。在50℃,110 r/min条件下,以Ca（OH）2对水解液进行脱毒处理,Clostridium beijerinckii 8052发酵脱毒后的水解液获得丁醇的量为8.7 g/L,比脱毒前高出52.6%。通过紫外诱变提高C.beijerinckii 8052的糖摄取量,以此来提高丁醇产量,经过20轮的连续诱变,获得一株突变株CM20,利用其发酵脱毒后的水解液,糖利用率提高了14%,ABE（丙酮、丁醇和乙醇）产量可达19 g/L,其中丁醇产量为10.8 g/L。
- 田磊刘自勇张培玉张全刘振乔凯李福利
- 关键词：丁醇CA(OH)2紫外诱变
- 丙酮丁醇梭菌硫氧还蛋白系统在溶剂生产过程中的功能
- 2022年
- 【目的】探究丙酮丁醇梭菌硫氧还蛋白系统在生长和代谢过程中的功能。【方法】使用ClosTron系统对硫氧还蛋白系统中的硫氧还蛋白还原酶基因(trxB)进行插入失活,得到突变株,通过Southern杂交方法验证插入内含子的拷贝数;在基本培养基中进行分批发酵,比较并分析突变株的生长特点;通过pH控制,利用限磷的连续发酵方法使丙酮丁醇梭菌稳定地在产酸期和产溶剂期生长,分析野生型菌株和突变株在稳定的产酸期和产醇期的生长和产物合成情况;通过添加不同浓度的过氧化氢检测野生型和突变株的抗氧化压力。【结果】抗性筛选和基因测序结果表明,成功构建了硫氧还蛋白还原酶失活的突变株,命名为Clostridiumacetobutylicum trxB::int(29)。在分批发酵中,突变株和野生型菌株的最大生长量相近,细胞在600 nm处的光吸收值(OD_(600))达到6.5,但是突变株在36 h的OD_(600)达到最大,较野生型推迟12 h;在连续发酵的产酸期,野生型菌株与突变株生长变化不大,OD_(600)分别稳定在4.6和4.4,且葡萄糖的消耗和酸产量相差不大;在产溶剂期,突变株的OD_(600)稳定在3.5,低于野生型的4.0,同时,丙酮产量达到25.5 mmol/L,高于野生型(18 mmol/L),丁醇产量达到36.1 mmol/L,低于野生型(48 mmol/L);添加低浓度的过氧化氢对突变株的影响不大,高浓度的过氧化氢对突变株造成的损伤大于野生型。【结论】硫氧还蛋白还原酶基因的失活不是致死突变,突变株在产酸期的生长和产酸能力与野生型相近,表明该基因的失活没有影响产酸期的代谢过程;trxB基因的失活主要影响了产溶剂期的氧化还原平衡,造成丙酮/丁醇的比率升高。
- 杨汇照范奕萱蒋丹丹Armin Ehrenreich刘晓环李福利刘自勇
- 关键词：丙酮丁醇梭菌硫氧还蛋白
- 诱变选育拜氏梭菌利用碱处理木糖渣水解液生产丁醇被引量：3
- 2012年
- 试验以拜氏梭菌(Clostridium beijerinckii)NCIMB 8052为出发菌株,采用EMS诱变,并利用含淀粉、2-脱氧-D-葡萄糖的固体培养基对诱变菌株进行多次筛选,最终获得一株诱变菌株Y-3,其在葡萄糖培养基中总溶剂产量为15.8 g/L,丁醇产量为9.4 g/L,较出发菌株分别提高了30.6%和40.3%。利用以木糖渣为底物生产的纤维素酶对经2%氢氧化钠预处理后的木糖渣进行水解,所得的水解液作为Y-3丁醇发酵培养基中的碳源,总溶剂和丁醇产量分别达到16.3 g/L和8.8 g/L。结果表明,诱变菌株Y-3可利用碱处理木糖渣水解液作为发酵底物生产丁醇,且丁醇产量较高,适合于生物质发酵,大大降低了生产成本。
- 张婉璐刘自勇李福利
- 关键词：丁醇诱变
- 一种填充式多级联模拟移动床连续发酵系统及方法
- 本发明提供一种填充式多级联模拟移动床连续发酵系统及方法。该系统及方法中，每个发酵罐中均填充发酵填料和接种发酵菌株。多个发酵罐先单独并联连续发酵，等发酵填料表面产生生物膜后，多个发酵罐串联连续发酵。发酵菌株会大量附着在发酵...
- 吕明李福利范奕萱冯骏苏航王皓明胡光荣刘自勇
- 燃料丁醇研究进展及市场前景分析
- 2020年
- 丁醇是一类重要的化工原料,可以作为车用液体燃料。本文中,笔者介绍了丁醇的生产方法(包括化学方法和生物发酵法)以及丁醇作为液体燃料在全球范围内的研究和应用进展;针对发酵法生产丁醇存在的问题,如原料成本高、溶剂毒性造成产物浓度低、丁醇产量及选择性低和生产过程成本高等,分析了近年来国内外主要研究进展,包括通过代谢工程和合成生物学手段提升丁醇的发酵产量,改善发酵产物选择性方面的工作以及通过混菌培养模式降低酶解生物质的成本等方面,由此可见相关研究有望改善微生物发酵法生产丁醇的经济性,推动可再生生物质能源的商业化进程。最后对丁醇国内外市场需求和生物丁醇的经济性进行分析,同时对生物丁醇的产业化前景进行预测。
- 张全查孝胜高慧鹏李澜鹏关浩刘自勇乔凯李福利
- 关键词：梭菌丁醇生物燃料液体燃料合成生物学代谢工程
- 拜氏梭菌及其以木糖渣为原料发酵制备生物丁醇的方法
- 一株高产丁醇的拜氏梭菌，其分类命名为拜氏梭菌Clostridium beijerinckii Y-3，其保藏登记号为：CGMCC 5805。本发明利用拜氏梭菌以木糖渣为原料制备生物丁醇的方法，包括氢氧化钙脱毒预处理、厌氧...
- 李福利张婉璐刘自勇
- 一种提高拜氏梭菌溶剂产量的发酵工艺
- 本发明涉及一种提高拜氏梭菌溶剂产量的发酵工艺。本发明是通过控制副产物糖蛋白产生的途径来提高拜氏梭菌的溶剂产量，具体的发酵工艺，是在以拜氏梭菌为发酵菌发酵生产溶剂的过程中，在拜氏梭菌的对数生长期内向发酵液中流加含有氮源的补...
- 刘自勇李福利范奕萱
- 丙酮丁醇梭菌半胱氨酸合成途径中铁氧还蛋白和胱硫醚-γ-裂解酶基因功能被引量：1
- 2020年
- 【目的】探究丙酮丁醇梭菌半胱氨酸合成代谢途径上铁氧还蛋白和胱硫醚-γ-裂解酶基因的功能。【方法】使用ClosTron系统对半胱氨酸合成途径上的铁氧还蛋白基因(fer)和胱硫醚-γ-裂解酶基因(mccB)进行失活,得到突变株;在不同硫源的培养基中进行分批发酵,分析突变株的生长特点;通过pH控制,使用限磷的连续发酵方法将丙酮丁醇梭菌维持在产酸期和产溶剂期,分析野生型菌株和突变株在连续发酵中的生长情况。【结果】成功构建Δfer和ΔmccB突变株。在分批发酵中,敲除fer基因的突变株无法利用硫酸盐作为硫源,但添加亚硫酸盐或半胱氨酸可以使其恢复生长;在以半胱氨酸为唯一硫源进行分批发酵时,其终浓度1 mmol/L时不会影响野生型与Δfer突变株的生长,但高于1 mmol/L时生长均会受到抑制。在连续发酵中,Δfer突变株不能在产溶剂阶段生长,添加过量的半胱氨酸也不能恢复生长;敲除mccB基因的突变株仍能在添加甲硫氨酸的培养基中生长,但最大OD仅为野生型的57%;相较于野生型,ΔmccB突变株在产酸期和产溶剂期的生长均受到抑制。【结论】fer基因为半胱氨酸合成途径中硫酸盐还原为亚硫酸盐的关键基因,其控制合成的半胱氨酸不能完全由外源的半胱氨酸替代,敲除后对生长的抑制主要表现在连续发酵中的产溶剂阶段。mccB基因参与调控甲硫氨酸转化为半胱氨酸的过程,其敲除会影响甲硫氨酸到半胱氨酸的转化,但不会阻断该生物反应过程。
- 徐荆刘自勇朱海峰高亮亮张培玉李福利
- 关键词：丙酮丁醇梭菌
