应用微生物发酵生产木糖醇的研究进展
微生物产木糖醇的研究进展及应用前景分析
微生物产木糖醇的研究进展及应用前景分析发布时间：2023-05-16T08:22:15.985Z 来源：《新型城镇化》2023年9期作者：田强孟雯雯孔莉莉董睿谢秀云石娜娜贾海霞于华[导读] 目前，世界上对微生物发酵法生产木糖醇的研究很多，已取得不少成果，令人关注。
山东福田药业有限公司山东德州 251200摘要：目前，世界上对微生物发酵法生产木糖醇的研究很多，已取得不少成果，令人关注。
微生物发酵法不需要化学合成法所必需的高压高温反应条件，还可综合利用像树枝、落叶等大量未利用生物量资源，既解决了原料问题，还解决了环境问题，为木糖醇的生产开辟了新途径。
关键词：微生物发酵；木糖；木糖醇；阿拉伯糖；阿拉伯糖醇；工业生产中，生产木糖醇的原料主要是纸浆和玉米芯中所含有的多缩木糖（Xytan）成分，调制生产得到木糖，然后使用镍作催化剂，在氧化还原作用（加氢作用）下生产得到木糖醇制品。
关于木糖醇发酵生产法的研究目前世界已经有许多，在生产性和成本上比化学还原法，其优位性还不低。
1 从木糖开始的木糖醇生产1.1 可产生木糖醇的微生物众所周知，能资化（同化）木糖的酵母在特定的培养条件下，可以在培养基质中积累木糖醇代谢产物。
在有关发酵法生产木糖醇的研究中，这类酵母是最常利用的。
作为从木糖到产生木糖醇的酵母有假丝酵属、毕赤氏酵母菌属、德巴利氏酵母属等多种。
特别是热带假丝酵母等酵母大多产生木糖醇的能力高，收率（生成物质量/消耗基质质量）大约在70%~85%（如下页表1）。
另外，还发现了丝状菌、细菌肠杆菌科、肠杆菌属变种和纤维单胞菌菌属等，也能利用木糖转化生产木糖醇。
1.2 酵母生产木糖醇的机制（机理）假丝酵母菌属（Candida）的酵母通过如图1所示的代谢路线生产木糖醇。
木糖原料（基质）首先在木糖还原酶（XR）作用下还原成木糖醇。
然后在木糖醇脱氢酶作用下氧化生成D-木糖。
D-木糖磷酸化以后，通过戊糖磷酸代谢路线代谢。
相对于第一个反应的催化剂主要利用的辅酶NAD PH，第二个反应的催化剂XDH（木糖醇脱氢酶）是利用NAP+作为辅助酶发生作用的，XR是利用NAD PH和NADH两者而存在。
微生物法生产木糖醇的研究进展
摘 要： 木糖 醇是 一 种 重要 的食 品 添加 剂 ， 生物 发 酵生 产木 糖 醇 因其 生产 过程 具 有 良好 的社 会 经济 效 益 ， 微 因而 受到 广
成速率 提高近 ９ ％。 ０
在选择生产 术糖 醇的菌株时 ， 究者除采用 传统 研
方法 ，０世纪 ９ ２ ０年代构建 重组酵母 菌株 并进行 木糖 醇发酵的研 究已成 为热点 。
自然界 中能 利用木糖 的微 生物种类很 多 ， 包括 细 菌、 放线菌 、 霉菌以及 酵母 菌等。酵母转化木糖生产木 糖醇的性能 比较优越 Ｃ ｎ ｉａ ，ａｄｄ 属酵母转 化能力较强 ，
Ｓｚｋ 等 用 Ｐ Ｒ方法 将 Ｃ ｔｐｃｌｌＯ ０ １ ｕｕ ｉ Ｃ ・ ｏ ｉ ｉ Ｆ ６８的 Ｄ ｒ ａｓ 一
木糖还原酶基 因 ｘｒ ｙＡ转化 到受体菌 Ｅ・ｏｉ ０ ｃｌＭｌ ９中 ， Ｊ
重组 菌株 的木糖 还 原酶（ Ｒ 在 ６ Ｘ ） ０℃的稳定 性 比 Ｃ ・ ｔ ｐｃｌ Ｉ（０ １ ｒ ｉ ｉ Ｆ） ６ ８明显增强 。当木糖浓度为 ５ Ｌ 葡 ｏ ａｓ ０ ／， ｇ 萄糖浓度为 ５ ／ ， Ｌ时 生成 木糖醇 １．ｇＬ ｇ ３ 。 ３／
Ｓ ｎ ｎ ｉ ｓ ａｃ ｎｓｉ ｔ ｆＣ ｅ ｃ ｌＳ ｎ ｎ ｉ ７ ０ ０ Ｈｅ ａ Ｃｈ ｎ ； ． ｎ ｄｎ ｓ ａ ｎ ｅ ｒＤｉｅ ｓ ｎ ｒｌ ａ ｍｅ ｘ ａＲｅ ｅ ｒ ｈＩ ｔｔ ｅｏ ｈ ｍｉａ，ａ ｍｅ ｘａ４ ２ ０ ， ｎ ｎ， ｉ ａ ４Ｐｉｇ ｉｇ ｈ ｎＣｅ ｔ ｒ ｏ ｓ ａ ｅＣｏ ｔｏ ｕ ｆ
降低等类似 问题都 比悬浮细胞工艺更易解决 。 何嘉 波［分别用 卡拉胶 、 ２ ０ １ 明胶 、 乙烯 亚胺 、 聚 壳聚 糖、 戊二醛 、 乙烯醇 （ Ｖ 做 固定 载体 ， 聚 Ｐ Ａ） 研究 发现用 Ｐ Ａ作载体 ， 的转化率最高 ， Ｖ 木糖 进一步研究表明 ， ％～ ７ １ ０％浓 度下 Ｐ Ａ的成膜性 能 、 Ｖ 转化 率水平基 本相 当。 综合考虑载体强度及经济性 ， ８％为适宜浓度。 以 黄炜
纤维燃料乙醇生产中木糖发酵的研究进展
纤维燃料乙醇生产中木糖发酵的研究进展曹秀华;阮奇城;林海红;胡开辉;孙淑静;祁建民【摘要】木糖是木质纤维质水解产物中含量仅次于葡萄糖的单糖,由半纤维素水解生成.研究表明,将本质纤维素原料中的木糖发酵生成乙醇,可提高纤维燃料乙醇的转化效率25%左右.天然菌种在发酵过程中具有副产物多、乙醇得率低、易污染、耐乙醇能力差等缺点,难以工业化应用.近年来许多研究者构建了可以高效代谢五碳糖和六碳糖的基因重组菌.虽然这些重组菌株在木糖转化酒精方面均显示出良好的应用前景,但仍存在诸多问题.本文介绍了近年来代谢工程改造微生物菌种发酵木糖生产酒精的研究进展,以期为利用农作物秸秆转化燃料乙醇研究提供参考依据.【期刊名称】《中国麻业科学》【年(卷),期】2010(032)003【总页数】5页(P166-169,182)【关键词】纤维燃料乙醇;木糖;发酵;代谢工程【作者】曹秀华;阮奇城;林海红;胡开辉;孙淑静;祁建民【作者单位】福建农林大学教育部作物遗传育种与综合利用重点实验室,福州,350002;福建农林大学教育部作物遗传育种与综合利用重点实验室,福州,350002;福建农林大学教育部作物遗传育种与综合利用重点实验室,福州,350002;福建农林大学教育部作物遗传育种与综合利用重点实验室,福州,350002;福建农林大学教育部作物遗传育种与综合利用重点实验室,福州,350002;福建农林大学教育部作物遗传育种与综合利用重点实验室,福州,350002【正文语种】中文【中图分类】TQ92农作物秸秆是一种具有多用途的可再生生物资源，也是地球上最丰富的有机物质之一。
我国是一个农业大国，农作物秸秆数量大、种类多、分布广，长期以来则作为主要燃料或废弃、焚烧。
严重污染了大气环境，制约了农村经济可持续性发展。
能源危机已迫在眉睫，开发可再生能源已成为我国必须面对的重要课题。
以淀粉类和糖类为原料生产燃料乙醇，考虑到粮食安全，已被叫停。
以农作物纤维素类生产燃料乙醇，适应我国国情发展方向。
木糖醇的发展与应用
木糖醇开展与应用摘要：木糖醇(Xylitol) , 又称为戊五醇, 是一种天然存在的五碳糖醇。
外观为白色结晶或结晶性粉末,味甜,无臭味,极易溶于水,微溶于乙醇和甲醇。
溶于水吸热 ,所以固体形式在口中会产生愉快的清凉感。
木糖醇是一种天然功能性甜味剂，它不仅甜度与蔗糖相近，而且还具有一定的生理活性作用；木糖醇是人体葡萄糖代谢过程中的正常中间产物，成年人每天正常代谢可产生木糖醇 5～15 g，在水果蔬菜中也有少量存在；作为填充型甜味剂的木糖醇以其高甜度、可赋予食品构造和体积、具有多种功能特性而被作为蔗糖最正确代用品广泛应用于各类无糖糖果、低能量食品的加工中。
一、中国木糖醇行业开展、木糖醇生产企业集群分析木糖醇的开发生产历史较早，芬兰、俄罗斯等欧洲国家拥有极其丰富的白桦树资源，因此成为木糖醇生产大国。
直至今日，这些国家仍沿用传统的桦木蒸煮法来生产木糖醇——用白桦木片经水蒸气蒸煮后得到粗糖液，再经精制即可得到结晶木糖醇产品。
我国生产木糖醇始于上世纪60年代末。
当时的轻工业部组织了一批专家攻关，并在河北保定市化工二厂顺利建成一条以玉米芯为起始原料，经酸解、水提取、精制等工序最后得到结晶木糖醇的生产线，年产木糖醇300吨。
1978年后，随着木糖醇提取工艺的成熟，广东、福建、河北、浙江、山东先后建成多家以玉米芯为起始原料的木糖醇生产企业。
此时，由于国际市场上木糖醇需求量剧增，我国木糖醇产品便挟本钱优势大举进入国际市场，向芬兰、俄罗斯等传统木糖醇生产大国发起挑战。
至2003年末，我国木糖醇总产量已达万吨，全国木糖醇生产厂家多达五六十家，内销仅是总产量的10%左右，其余的90%出口至欧美和日本市场，当时出口价保持在每吨万元。
出口的热销与木糖醇零售价较高有关。
国外每公斤木糖醇的售价为35~40元人民币，这对经济富裕的欧美消费者来说并不算贵。
然而，对我国广阔工薪阶层来说，这一价位却太贵了，因为白糖的每公斤的价格仅为4元人民币，故高昂的零售价限制了木糖醇在国内市场销量的扩大。
生物法制备木糖醇的研究进展
生物法制备木糖醇的研究进展杨波;许韦;贾东旭;金利群【摘要】木糖醇是一种存在于自然的五碳糖醇,在医药、食品和化工等领域具有广泛应用.目前,工业上制备木糖醇的方法主要是化学加氢法,生物法制备木糖醇具有反应条件温和、环境污染小等优势,已经受到了广泛的关注.对微生物发酵法和酶催化法制备木糖醇以及制备过程中所涉及到的一些方法进行了综述,并对未来在提高木糖醇产量方面的一些着手点进行展望.【期刊名称】《发酵科技通讯》【年(卷),期】2017(046)002【总页数】6页(P113-117,120)【关键词】木糖醇;生物法;木糖还原酶【作者】杨波;许韦;贾东旭;金利群【作者单位】浙江工业大学生物工程学院,浙江杭州310014;浙江工业大学生物工程学院,浙江杭州310014;浙江工业大学生物工程学院,浙江杭州310014;浙江工业大学生物工程学院,浙江杭州310014【正文语种】中文【中图分类】TS245.8木糖醇是一种天然存在的五碳糖醇(分子式C5H12O5，相对分子质量152.15)，广泛存在于草莓、李子和梨等水果中，但是含量较低[1].2004年，木糖醇被美国能源部门列为12种最重要的来源于生物质的基础化学物质之一.木糖醇广泛应用于食品、医学和化工等领域.木糖醇的甜度与蔗糖相当，但其口感清凉，且不会引起龋齿，可用于制作口香糖[2-4].木糖醇作为一种功能性甜味剂，能够参与人体的糖代谢，无需胰岛素的促进，也能透过细胞膜，为人体吸收利用.有学者通过临床研究发现静脉注射木糖醇不会引起血糖值升高，却可以刺激胰岛素的分泌[5].木糖醇具有五个羟基，因此可以代替甘油和食用油制备合成油漆的重要原料——醇酸树脂.木糖醇还可以与牙膏中的氟化物和中草药混合使用，起到预防龋齿及保护牙龈的作用.目前，木糖醇的生产方法主要有固液萃取法、化学加氢法及生物法.由于天然果蔬中的木糖醇含量较低，因此利用固液萃取法生产木糖醇困难且不经济，目前已很少被采用.化学加氢法是目前工业上制备木糖醇最常用的方法，但是这种方法需要在苛刻的条件下对纯木糖进行化学加氢，且得率仅有50%～60%[6-7].在整个制备过程中需要进行多步分离纯化，大大地增加了生产成本.而生物法具有反应条件温和、对环境无污染和无需多步分离纯化等优点，具有良好的应用前景，目前已经受到广泛的关注.生物法又可分为微生物发酵法及酶催化法：微生物发酵法主要是利用微生物在一定的条件下代谢底物生成产物的方法；酶催化法即利用木糖还原酶直接将木糖转化为木糖醇.目前的研究主要集中在微生物发酵法，通过优化发酵过程来提高木糖醇产量的方法主要可以概括为以下三点.1.1 通过优化发酵培养基提高木糖醇的产量培养基的成份对菌体的生长及代谢具有重要影响，Ling等[8]以玉米芯半纤维素水解液为底物，以Candida tropicalis HDY-02为生产菌株，利用PB实验设计法筛选出重要变量KH2PO4、酵母粉、(NH4)2SO4和MgSO4·7H2O，再通过中心组合设计法(CCD)确定重要变量的最佳水平.结果表明：酵母粉和MgSO4·7H2O对木糖醇产量影响较大，优化后的培养基成份为5 g/L (NH4)2SO4，1.3 g/LKH2PO4，4.6 g/L酵母粉和0.6 g/L MgSO4·7H2O.在该条件下，连续补料的分批发酵可产生58 g/L的木糖醇，木糖转化率为73%.辅助底物的添加可以实现菌体生长发酵过程中辅酶NAD(P)H的再生，但是不同辅助底物对于菌体代谢生成产物的促进作用是不一样的，因此，Hernández-Pérez 等[9]分别研究麦芽糖、蔗糖和纤维二糖作为辅助底物对Candida guilliermondii FTI 20037产木糖醇的影响.结果表明：补充蔗糖(10 g/L)会使木糖的吸收率(1.11 g/(L·h))、木糖醇的终质量浓度(36.11 g/L)及时空产率(0.75 g/(L·h))分别增加8.88%，12.88%和8.69%.发酵过程中，底物或产物的浓度过高会对生产菌株产生抑制作用，因此，将发酵液中的底物或产物浓度控制在合适的范围内对提高菌株的发酵性能至关重要.Kim等[10]利用Candida tropicalis ATCC 13803，研究木糖和木糖醇浓度对木糖醇产率的影响，最终发现，培养基中木糖质量浓度为100 g/L，木糖与木糖醇的总质量浓度少于200 g/L为最适条件，木糖醇的质量浓度达到187 g/L，产率为75%，时空产率为3.9 g/(L·h).细胞循环发酵也是防止底物或产物抑制的一种有效方法，由于其具备高的细胞浓度，可以缩短发酵时间，提高底物消耗速率.Kwon等[11]设计了一种带有吸入压力和空气喷射功能的浸没式膜生物反应器，以C. tropicalis KCTC 10457为菌种进行细胞循环培养.在每一批细胞发酵中，产生的平均木糖醇质量浓度及时空产率分别为180 g/L，8.5 g/(L·h).1.2 通过优化发酵条件提高木糖醇的产量初始pH、温度等发酵条件对菌体的生长代谢具有重要影响.Srivani等[12]对Candida parapsilosis NCIM-3323发酵生产木糖醇的初始pH、温度进行了优化.结果表明：在初始pH 3.5，温度30 ℃条件下，以60 g/L的木糖作为底物，木糖醇的产率及时空产率达到最优，分别为46.9%，0.7 g/(L·h).溶氧也是菌株发酵生产木糖醇的一个关键因素，由于菌株的最大生长速率与木糖醇的积累不在同一溶氧水平，因此，Li等[13]以C. tropicalis作为生产菌株，采用两步补料分批发酵的方法，通过改变通气速率将发酵分为通气阶段和微通气阶段，初始木糖质量浓度为80 g/L，培养120 h，最终获得96.5 g/L的木糖醇，产率及时空产率分别达83%，1.01 g/(L·h)，分别比补料分批发酵过程提高12.16%和65.57%.1.3 通过野生菌代谢过程改造提高木糖醇的产量然而，仅仅通过传统的微生物发酵法还远远满足不了工业化需求，近几年，随着分子生物学的飞速发展，利用代谢工程的手段改造野生菌，构建更加高效制备木糖醇的工程菌已经成为了国内外学者研究的热点.木糖在微生物体内的代谢路径主要有两条：一条是木糖在木糖异构酶的作用下生成木酮糖，木酮糖在木酮糖激酶的作用下生成木酮糖-5-磷酸，最后进入磷酸戊糖途径；另一条是木糖由NAD(P)H依赖型的木糖还原酶(xylose reductase，XR)还原为木糖醇，木糖醇通过NAD+依赖型的木糖醇脱氢酶(XDH)氧化为木酮糖，最终进入磷酸戊糖途径.第一条路径主要存在于细菌当中，第二条路径一般存在于丝状真菌及酵母中.木糖的代谢路径为目前文献中所报道的通过代谢工程改造来提高木糖醇产量的方法主要可以概括为改造木糖的转运系统和改造木糖醇的代谢路径.1.3.1 改造木糖的转运系统提高木糖在微生物体内的转运速度对提高木糖醇生产效率至关重要，为了促进木糖的吸收，Zhang等[14]分别将Kluyveromyces marxianus水-甘油跨膜运输通道蛋白基因(KmFPS1)，Candida intermedia葡萄糖/木糖诱导基因(CiGXF1)或葡萄糖/木糖同向转运基因(CiGXS1)导入到K. marxianus YZJ017中进行过表达.结果表明：在42 ℃条件下，带有CiGXF1基因的YZJ074利用99.55 g/L的木糖产生99.29 g/L的木糖醇，时空产率高达4.14 g/(L·h).通过重复补加未经灭菌的底物进行分批发酵，YZJ074可以产生312.05 g/L的木糖醇.为了进一步提高木糖转运蛋白的活性，Wang等[15]将来源于Meyerozyma guilliermondii的转运基因Mgt05196p导入到Saccharomyces cerevisiae进行表达，并对Mgt05196p的蛋白结构及基因序列进行分析，通过定点突变的方式确定其关键氨基酸残基.最终发现，F432A及N360S突变体能够提高Mgt05196p的木糖转运活性.1.3.2 改造木糖醇的代谢路径在丝状真菌及酵母中，木糖经木糖还原酶(XR)转化为木糖醇，但是木糖醇脱氢酶(XDH)会继续将木糖醇转化为木酮糖，这就严重阻碍了木糖醇的大量积累，因此，Ko等[16]将Candida tropical中编码木糖醇脱氢酶(XDH)的基因XYL2破坏，使木糖醇脱氢酶(XDH)的活性丧失，从而提高木糖醇的产量.结果表明：突变株BSXDH-3以50 g/L的D-木糖为底物，15 g/L的甘油为辅助底物，培养16 h，木糖醇的终质量浓度达到48.6 g/L，时空产率为3.23 g/(L·h)，转化率高达98%.Mahmud等[17]通过在Aspergillus oryzae中编码木糖醇脱氢酶的xdhA基因中插入选择性标记基因pyrG，降低木糖醇脱氢酶的活性，筛选出突变菌株xdhA2-1，最终，此突变菌株可产生16.6 g/L的木糖醇，木糖醇的产率及时空产率分别为43%，0.248 g/(L·h)，均高于原始菌株.酶催化法是一种新兴的方法，此过程简单、易行，是一种非常具有工业前景的木糖醇制备方法.2.1 木糖还原酶的基本特性木糖还原酶(XR)是木糖代谢过程中的关键酶，它负责将木糖转化为木糖醇，主要存在于丝状真菌和酵母中.木糖还原酶属于氧化还原酶，只有在辅酶的参与下才能起作用，就目前所发现的木糖还原酶而言，大多数均是辅酶NADPH依赖型，如来源于Candida tropicals[18]，Talaromyces emersonii[19]和Pichia stipitis[20]等的木糖还原酶；少部分是辅酶NADH依赖型，如来源于Candida parapsilosis[21]的木糖还原酶；还有个别是双辅酶依赖型，如来源于Candidatenuis[22]和Candida intermedia[23]的木糖还原酶.木糖还原酶普遍存在专一性差的特点，能够将多种糖转化为相应的糖醇，这给木糖醇的分离纯化带来了很大的困难，此外，在催化木糖制备木糖醇的过程中需要额外添加价格昂贵的辅酶NAD(P)H来提供还原力，这些因素很大地制约了酶催化法的工业化发展.分子改造是提高酶专一性的一种手段，Su等[24]通过对来源于Neurospora crassa的木糖还原酶进行定点突变，获得的突变体VMCQIRTT对阿拉伯糖的活性较突变前的酶降低了73.5%，从而提高了其对木糖的专一性.Rafiqul等[25]考察了反应时间、温度、pH、木糖浓度、NADPH浓度、酶添加量以及转速等因子对来源于C. tropicalis的木糖还原酶催化木屑半纤维素水解液制备木糖醇的影响.最终，以18.8 g/L的木糖作为底物，木糖醇的产率仅为56%.为了减少辅酶NAD(P)H的添加量，构建高效的辅酶再生体系至关重要，Branco等[26]将甘蔗渣经弱酸水解获得含有18 g/L木糖和6 g/L葡萄糖的半纤维素水解液，通过来源于Candida guilliermondii FTI 20037木糖还原酶(XR)与葡萄糖脱氢酶(GDH)偶联催化含木糖的半纤维素水解液制备木糖醇，最终转化效率可达100%.Nidetzky等[27]利用来自Candida tenuis的NADH依赖型的木糖还原酶(XR)与来自Bacillus cereus的葡萄糖脱氢酶(GDH)相偶联，并通过构建动力学模型对反应过程进行优化，最终，以300 g/L的木糖作为底物，获得96%的木糖醇产率及80 g/(L·d)的时空产率.2.2 重组木糖还原酶的构建及在制备木糖醇中的应用然而，仅仅通过简单的酶催化条件的优化来制备木糖醇，其产量还无法达到理想的要求，利用基因工程的手段构建更加高效制备木糖醇的重组木糖还原酶工程菌已经受到了广泛的关注.目前，这种方法主要集中于强化木糖还原酶基因的表达.影响木糖还原酶基因表达的因素主要为还原酶的合成速度和木糖还原酶的表达宿主.2.2.1 木糖还原酶的合成速度酶的可溶性表达量大小决定了其活性的高低，酶的合成速度过快，则会导致其折叠错误，形成大量的包涵体，最终导致木糖还原酶的活性降低，为了解决这个问题，Su等[28]考察了不同启动子对来源于Neurospora crassa木糖还原酶表达的影响，最终发现，Trc启动子能够使木糖还原酶的翻译起始速率处于相对较低的水平，在相对较高的温度下诱导表达，几乎没有形成包涵体，从而很大程度上提高了木糖还原酶的活性.降低诱导温度也可以减少木糖还原酶的合成速度，但是过低的诱导温度会增加能源的消耗，同时也会使木糖还原酶的表达量降低.2.2.2 木糖还原酶的表达宿主木糖还原酶的原宿主与表达宿主的内环境不同，也不利于酶的表达.因此，Jeon等[29]将Neurospora crassa中的木糖还原酶基因(NcXR)导入到C. tropicalis中，但由于NcXR在C. tropicalis中因密码子的偏爱性不同而不能够表达.因此，将NcXR的氨基酸序列以偏好于C. tropicalis的密码子翻译为新的基因序列.最终利用经密码子优化过的重组菌株LNG2转化木糖制备木糖醇，转化率高达96%，时空产率为1.44 g/(L·h)，分别比对应的亲本菌株BSXDH-3提高62%和73%.由于木糖还原酶大多来源于酵母，因此目前关于重组木糖还原酶工程菌的研究大多以酵母为宿主，Govinden等[30]从Pichia stipitis和Candida shehatae中分离的木糖还原酶基因(XYL1)，在启动子ADH2和终止子PGK1的控制下克隆进YEp载体，然后通过电转的方式将其转入Saccharomyces cerevisiae Y294中.Pratter 等[31]将来自Candida tenuis的木糖还原酶基因(CtXR)导入到Saccharomyces cerevisiae中，最终，利用重组菌转化40 g/L的木糖，木糖醇的产率高达100%.酵母培养条件普通，可以大规模生产，同时具有一定的翻译后加工能力，对外源蛋白质进行一定的折叠加工和糖基化修饰，特别适用于真核基因的表达.大肠杆菌也是构建基因工程菌的常用宿主，具有繁殖速度快、基因操作简单、培养成本低和表达量高等优点，Woodyer等[32]从Neurospora crassa全基因组序列中确定出木糖还原酶基因，将其转入到Escherichia coli中进行表达，并以His6标记融合进行高收率纯化.然而由于木糖还原酶一般来源于真核生物，而大肠杆菌属于原核生物，真核生物与原核生物内环境差距较大，蛋白修饰不同，不利于木糖还原酶基因的表达.Suzuki等[33]将来自Candida tropical IFO 0618的木糖还原酶基因(xyrA)转入到E. coil中，最终将50 g/L的木糖和5 g/L的葡萄糖加入到经IPTG诱导过的细胞中，培养20 h，木糖醇的产量仅有13.3 g/L.2.3 固定化木糖还原酶在制备木糖醇中的应用固定化酶较游离酶有很多优势，如提高酶的稳定性、提高酶的重复利用性等，但是选择合适方法是固定化成功的关键.Su等[34]通过比较海藻酸钙凝胶包埋法、海藻酸/壳聚糖包埋法、壳聚糖-戊二醛交联法及聚丙烯酰胺凝胶包埋法对木糖还原酶活性的影响，选择了壳聚糖-戊二醛交联法固定化来源于Candida tropical的木糖还原酶，并比较了固定化酶与游离酶的性质，最终发现，固定化酶在反应7个批次后，残余酶活仍保持在40%，固定化酶对于木糖的亲和力及催化效率均高于游离酶.目前，大规模工业化生产木糖醇仍然还依赖于化学加氢法，生物法要想取代化学法仍然还有许多困难需要克服.笔者主要总结了目前在生物法制备木糖醇过程中提高木糖醇产量的常用方法，包括发酵过程条件的优化，通过代谢工程技术改造木糖醇生产菌株，通过基因工程手段强化木糖还原酶的表达等.尽管这些方法已经取得了很大的突破，但是生物法制备木糖醇的工业化前景依然不容乐观.接下来的研究可以从以下几方面入手：1) 通过基因挖掘的方法筛选具有较高活性的木糖还原酶，建立高效的辅酶再生体系，建立高效的高通量筛选法，通过易错PCR、定点突变和饱和突变等手段对木糖还原酶进行分子改造，提高其底物上载量，使其更能满足工业化的需求；2) 由于木糖还原酶普遍存在专一性差的特性，容易将半纤维素水解液中的阿拉伯糖转化为阿拉伯糖醇，而阿拉伯糖醇与木糖醇是同分异构体，性质极为相似，这给后续的分离纯化带来了很大的困难，因此筛选高专一性的木糖还原酶显得尤为重要，也可以通过分子改造技术提高其底物特异性；3) 由于工业上制备木糖醇均以半纤维水解液作为底物，而半纤维素水解液中存在糠醛、乙酸等杂质，对菌体的生长及木糖还原酶的活性具有很大的负面影响，因此可以通过基因工程的手段提高菌体及酶对底物及杂质的耐受性.【相关文献】[1] MURTHY G, SRIDHAR S, SHYAMSUNDER M, et al. Concentration of xylose reaction liquor by nanofiltration for the production of xylitol sugar alcohol[J]. Separation and purification technology, 2005, 44(3): 221-228.[2] 张凤清, 张丽君, 周长民. 木糖醇的特性及应用[J]. 当代化工, 2008, 37(1): 92-95.[3] 刘敏, 王伟健, 王文辉, 等. 咀嚼木糖醇口香糖对牙面菌斑原位pH值的影响[J]. 现代口腔医学杂志, 2006, 20(5): 476-478.[4] 李齐宏, 文军, 薛洋, 等. 木糖醇牙膏对菌斑抑制效果的临床试验[J]. 牙体牙髓牙周病学杂志, 2005, 15(6): 331-333.[5] 陈军华, 杨柳, 万喜英. 木糖醇对糖尿病病人血糖及胰岛素释放的影响[J]. 护理学杂志, 2002,17(8): 625-626.[6] KIM J S, PARK J B, JANG S W, et al. Enhanced xylitol production by mutant Kluyveromyces marxianus 36907-FMEL1 due to improved xylose reductase activity[J]. Applied biochemistry and biotechnology, 2015, 176(7): 1975-1984.[7] CIRINO P C, CHIN J W, INGRAM L O. Engineering Escherichia coli for xylitol production from glucose-xylose mixtures[J]. Biotechnology & bioengineering, 2006, 95(6): 1167-1176.[8] LING H Z, CHENG K K, GE J P, et al. Statistical optimization of xylitol production from corncob hemicellulose hydrolysate by Candida tropicalis HDY-02[J]. New biotechnology, 2011, 28(6): 673-678.[9] HERNNDEZ-PÉREZ, COSTA I A, SILVA D D, et al. Biochemical conversion of sugarcane straw hemicellulosic hydrolyzate supplemented with co-substrates for xylitolproduction[J]. Bioresource technology, 2016, 200: 1085-1088.[10] KIM J H, HAN K C, KOH Y H, et al. Optimization of fed-batch fermentation for xylitol production by Candida tropicalis[J]. Journal of industrial microbiology & biotechnology, 2002, 29(1): 16-19.[11] KWON S G, PARK S W, OH D K, et al. Increase of xylitol productivity by cell-recycle fermentation of Candida tropicalis using submerged membrane bioreactor[J]. Journal of bioscience & bioengineering, 2006, 101(1): 13-18.[12] SRIVANI K, SETTY Y P. Parametric optimization of xylitol production from xylose by fermentation[J]. Asia-Pacific journal of chemical engineering, 2012, 7(S3): S280-S284. [13] LI M H, MENG X M, DIAO E J, et al. Xylitol production by Candida tropicalis from corn cob hemicellulose hydrolysate in a two-stage fed-batch fermentation process[J]. Journal of chemical technology & biotechnology, 2012, 87(3): 387-392.[14] ZHANG J, ZHANG B, WANG D M, et al. Improving xylitol production at elevated temperature with engineered Kluyveromyces marxianus through over-expressing transporters[J]. Bioresource technology, 2014, 175: 642-645.[15] WANG C Q, BAO X M, LI Y W, et al. Cloning and characterization of heterologous transporters in Saccharomyces cerevisiae and identification of important amino acids for xylose utilization[J]. Metabolic engineering, 2015, 30: 79-88.[16] KO B S, KIM J, KIM J H. Production of xylitol from D-xylose by a xylitol dehydrogenase gene-disrupted mutant of Candida tropicalis[J]. Applied & environmental microbiology, 2006, 72(6): 4207-4213.[17] MAHMUD A, HATTORI K, HONGWEN C, et al. Xylitol production by NAD+-dependent xylitol dehydrogenase (xdhA)- and L-arabitol-4-dehydrogenase (ladA)-disrupted mutants of Aspergillus oryzae[J]. Journal of bioscience & bioengineering, 2013, 115(4): 353-359. [18] ZHANG F W, QIAO D R, XU H, et al. Cloning, expression, and characterization of xylose reductase with higher activity from Candida tropicalis[J]. Journal of microbiology, 2009, 47(3): 351-357.[19] FERNANDES S, TUOHY M G, MURRAY P G. Xylose reductase from the thermophilic fungus Talaromyces emersonii: cloning and heterologous expression of the native gene (Texr) and a double mutant (Texr K271R + N273D) with altered coenzyme specificity[J]. Journal of biosciences, 2009, 34(6): 881-890.[20] CHUNG Y S, KIM M D, LEE W J, et al. Stable expression of xylose reductase gene enhances xylitol production in recombinant Saccharomyces cerevisiae[J]. Enzyme & microbial technology, 2002, 30(6): 809-816.[21] LEE J K, KOO B S, KIM S Y. Cloning and characterization of the xyl1 gene, encoding an NADH-preferring xylose reductase from Candida parapsilosis ,and its functional expression in Candida tropicalis[J]. Applied and environmental microbiology, 2003, 69(10): 6179-6188.[22] SASAKI M, JOJIMA T, INUI M, et al. Xylitol production by recombinant Corynebacterium glutamicum under oxygen deprivation[J]. Applied microbiology and biotechnology, 2010, 86(4): 1057-1066.[23] NIDETZKY B, BRÜGGLER K, KRATZER R, et al. Multiple forms of xylose reductase in Candida intermedia: comparison of their functional properties using quantitative structure-activity relationships, steady-state kinetic analysis, and pH studies[J]. Journal ofagricultural & food chemistry, 2004, 51(27): 7930-7935.[24] SU B L, ZHANG Z, WU M B, et al. Construction of plasmid-free Escherichia coli for the production of arabitol-free xylitol from corncob hemicellulosic hydrolysate[J]. Scientific reports, 2016, 6: 26567.[25] RAFIQUL I S M, AKINAH A M M, ZULARISAM A W. Evaluation of sawdust hemicellulosic hydrolysate for bioproduction of xylitol by enzyme xylose reductase[J]. Food & bioproducts processing, 2015, 94: 82-89.[26] BRANCO R D F, SANTOS J C D, SILVA S S D. A novel use for sugarcane bagasse hemicellulosic fraction: xylitol enzymatic production[J]. Biomass and bioenergy, 2011,35(7): 3241-3246.[27] NIDETZKY B, NEUHAUSER W, HALTRICH D, et al. Continuous enzymatic production of xylitol with simultaneous coenzyme regeneration in a charged membrane reactor[J]. Biotechnology and bioengineering, 1996, 52(3): 387-396.[28] SU B L, WU M B, ZHANG Z, et al. Efficient production of xylitol from hemicellulosic hydrolysate using engineered Escherichia coli[J]. Metabolic engineering, 2015, 31: 112-122.[29] JEON W Y, YOON B H, KO B S, et al. Xylitol production is increased by expression of codon-optimized Neurospora crassa xylose reductase gene in Candida tropicalis[J]. Bioprocess and biosystems engineering, 2012, 35(1): 191-198.[30] GOVINDEN R, PILLAY B, ZYL W H V, et al. Xylitol production by recombinant Saccharomyces cerevisiae expressing the Pichia stipitis and Candida shehatae XYL1 genes[J]. Applied microbiology and biotechnology, 2001, 55(1): 76-80.[31] PRATTER S M, EIXELSBERGER T, NIDETZKY B. Systematic strain construction and process development: xylitol production by Saccharomyces cerevisiae expressing Candida tenuis xylose reductase in wild-type or mutant form[J]. Bioresource technology, 2015, 198: 732-738.[32] WOODYER R, SIMURDIAK M, DONK W A V D, et al. Heterologous expression, purification, and characterization of a highly active xylose reductase from Neurospora crassa[J]. Applied & environmental microbiology, 2005, 71(71): 1642-1647.[33] SUZUKI T, YOKOYAMA S I, KINOSHITA Y, et al. Expression of xyrA gene encoding for D-xylose reductase of Candida tropicalis and production of xylitol in Escherichia coli[J]. Journal of bioscience & bioengineering, 1999, 87(3): 280-284.[34] SU Y Q, LI W, ZHU W H, et al. Characterization of xylose reductase from Candida tropicalis immobilized on chitosan bead[J]. African journal of biotechnology, 2010, 9(31): 4954-4965.。
张玉震 微生物发酵生产醇类产品
微生物发酵生产醇类产品关键词发酵产品乙醇甲醇甘油木糖醇肌醇微生物发酵在白然界具有普遍性，凡是有微生物存在的地方，特别是潮湿厌氧环境条件下细胞微生物的生命活动就显示其发酵功能和活力。
也就是说，人们通常所讲的发酵是指在厌氧条件下的糖酵解作用。
利用这条发酵途径在人工控制下有可能获得各种不同的中问代谢产物，如醇类产品是其中之一。
因此，微生物发酵工程实质上是在人工控制条件下对微生物(通常为厌氧代谢)最有效的利用，或者说，是对微生物代谢产物的利用和开发.微生物发酵有其传统的历史，在人类日常生活中与之密切相关，如酱油、醋、腐乳以发酵食品和某些饮料等等。
而现代生物技术与发酵工业的有机结合，将对微生物发酵工业的展起着巨大的推动作用。
现着重介绍微生物发酵生产醇类产品的研究进展。
发酵生产乙醇和甲醇微生物发酵生产的乙醇、甲醇已在工业、能源、农业、医药等方面得到广泛应用，把它作为新一代绿色能源的开发已成为全世界所关注的课题，特别是利用工农业废弃有机物发酵生产乙醇也是当今环保产业—新能源开发的重要研究课题。
微生物如藻类生产燃料用乙醇已占全世界液体燃料产量的10%。
我国乙醇发酵生产有悠久历史，有发展之势。
1995年乙醇总产量330万吨，到2000年将突破450万吨。
近年广西柳州一家公司以木薯代粮生产酒精，为节约用粮做出重要贡献。
河南一家高新技术开发区正在建设年产3万吨的特级乙醇生产基地。
为提高酒精产率生物技术得到运用，在广西，采用固定化酵母生产酒精，以木薯淀粉为原料的出酒率为52%一55 %(提高2% )，采用固定化酵母生产乙醇工艺，1年仍保持生产菌的活性。
也有报道，采用运动发酵单胞菌(Zymomoruz.s mobale)固定化技术生产酒精优于酵母;如果将酵母与纤维二糖酶共固定化，则可提高纤维二糖基质转化为乙醇的效率f }l混合培养方法提高酒精产量也有所应用，如利用葡萄糖的菌株与利用木糖(主要指半纤维素类)的菌株混合发酵生产乙醇的产量提高30%一38%，而单一菌株的产量只有10%，最高也只有30% } }}。
发酵法生产木糖醇中重要中间产物的发酵条件的研究的开题报告
发酵法生产木糖醇中重要中间产物的发酵条件的研究的开
题报告
一、研究背景
木糖醇是一种重要的生物基化学品，具有广泛的应用价值。
目前，主要的木糖醇生产方式有化学法和生物法。
其中，采用发酵法生产木糖醇不仅可以利用廉价的生物
质资源，而且还能减少对环境的污染，具有重要的经济和环境意义。
发酵法生产木糖
醇的过程中，中间产物的生成速率和产量是影响木糖醇产率的重要因素之一。
因此，
研究发酵法生产木糖醇中的中间产物的发酵条件对于提高木糖醇产率具有重要意义。
二、研究内容和方法
本研究将以发酵法生产木糖醇为基础，以木糖醇的中间产物为研究对象，从发酵条件中间产物的生成速率和产量入手，探究中间产物的产生机理，并对发酵条件进行
优化。
具体研究内容和方法如下：
1.选择适宜的微生物菌种，进行生物发酵实验，验证中间产物的生成情况。
2.通过反应动力学分析，研究发酵过程中中间产物的生成机理。
3.探究酵母菌在不同发酵条件下中间产物的变化规律，比较不同发酵条件下中间产物的产量差异。
4.在温度、pH值、氧气等因素上进行优化实验，选取最优发酵条件，使中间产
物的产率最大化。
5.对研究结果进行分析和总结，并提出进一步的研究方向和建议。
三、研究意义和预期结果
本研究将有助于深入探究发酵法生产木糖醇的机制和产业化技术的优化，提高生产效率和产品质量，降低生产成本，强化我国在木糖醇产业领域的竞争力。
预期的研
究结果包括：1.明确中间产物在发酵法生产木糖醇中的作用和产生机理；2.确定最优发酵条件，使中间产物的产率最大化；3.为发酵法生产木糖醇提供技术支持和理论指导。
木糖醇的应用及其生产工艺研究
木糖醇的应用及其生产工艺研究摘要：随着时代的进展，木糖醇广泛的被应用在食品等领域。
为了对木糖醇有更为深入的了解，本文将从木糖醇的差不多概况、生理功能、木糖醇的应用、木糖醇的生产工艺及其在我国的进展状况和前景对木糖醇进行初步研究。
关键词：木糖醇、应用、生产工艺1.木糖醇的差不多概况木糖醇的英文名称是Xylitol木糖醇的分子式为C5H12O5,是一种五碳糖醇。
木糖醇分子量为152.15，纯度>98.0%(T)木糖醇原产于芬兰，是从白桦树、橡树、玉米芯、甘蔗渣等植物中提取出来的一种天然植物甜味剂。
有助于牙齿的清洁度，然而过食用过度可能带来腹泻等副作用[ 1 ]。
木糖醇的结构式为：木糖醇的物化性质：木糖醇是白色结晶或粉末，味甜，似绵白糖，甜度是蔗糖的 1.05倍，热量与葡萄糖相似，吃在口中有清凉感，这是因为它易溶于水，并在溶解时会吸取一定热量。
木糖醇微溶于酒精，难溶于有机溶剂，熔点92~95℃，有吸湿性，木糖醇是糖类在人体内正常代谢的中间体，即使人们不吃糖，在人体的血液里也含有0.03~0.06%的木糖醇[ 2 ]。
天然物质木糖醇的含量，如表1所示[3]2.木糖醇的生理功能木糖醇是糖类代谢的正常中间体，它在没有胰岛素时，也能透过细胞膜被组织吸取利用，即使是在人体糖代谢发生障碍时，木糖醇的代谢也十分完全。
木糖醇能减慢血浆中产生脂肪酸的速度，但可不能使血糖上升。
4.56%的木糖醇溶液和血液等渗，当用木糖醇作静脉注射时，血中乳酸、丙酮酸、葡萄糖含量下降，并使胰岛素有轻微上升。
肝脏中的肝糖会随之增加。
故木糖醇既是糖尿病人的治疗剂和营养剂，也是肝炎病人的保肝药物，关于糖尿病和肝炎的并发症病人，木糖醇是最理想的药物。
木糖醇有较强的抗酮体作用，比山梨酸更优越。
以木糖醇静脉注射，抢救酮体病人，有较好的疗效。
木糖醇热稳固性好，和氨基酸一起加热不产生化学反应，能够和氨基酸配制种种制剂作为营养药物。
木糖醇还能促进胃液的分泌，促进胰脏和胆的活性，促进肾上腺皮质激素等增加，适用于老年人和体弱的人[4]。
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摘
要 目前 ，世 界 上 对 微 生 物 发 酵 法 生 产 木 糖
世 界木 糖 醇市 场 规模 达 到 ３亿 ４ 千 万 Ｈ元 ，平 均 每 公斤 木糖 醇 的价格 为 ４ 美元 ～５美 元 。 工 业 生产 中 ，生 产木 糖 醇 的原 料 主要 是纸 浆 和 玉 米芯 中所 含有 的 多缩木 糖 （ ｙ ｎ Ｘ ｔ ）成 分 ，调制 生 ａ
要化 学 还原 法那 样 的 高温 高 压 以及 利用 葡 萄糖 等较 为便 宜 的基 质 可能 性更 大 ，所 以 ，关 心 发 酵法 生产
木糖 醇 的人越 来越 多 。
ｃ ｌ ｄ ｔ ｎ ｉｎ Ｍｉｒ ｂ ａ Ｆ ｒ ｎ ａ ｉｎ ｗ ｉｈ ｄ ｄ ’ ａ ｌ ａｔ ｔ ． ｃ ｏ ｉ ｅ ｅ ｏ ｌ ｅ ｍｅ ｔ ｔ ， ｈ ｃ ｉ ｎｔ ｏ ｈ ｖ ｈ ｈ ｒ ｏ ｎ ｓｗｉ ｈ ｈ ｍｉａ ｔ ｏ ｏ ｅ ａ ｅ ｔ ｅ ｓ ｏ ｔ ｍｉ ｇ ｔ ｔ ｅ ｃ ｅ ｃ ｍｅｈ ｄ ｆｒｔ ｃ ｈ ｌ ｈ
盛 国 华
（ 京 市食 品 ： 研 究 所 ， 京 ｉ２ ３ ） 北 Ｊ ｌ 业 北 ４ ３ ０
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醇 的研 究很 多 ， 已取 得 不 少成 果 ，令 人 关 注 。 微
生 物 发 酵 法 不 需要 化 学 合 成 法 所 必 需 的 高 压 高 温
反 应 条 件 ，还 可 综 合 利 用像 树 枝 、 落叶 等 大量 未
利 用 生 物 量 资 源 ，既 解 决 了原 料 问题 ，还 解 决 了
糖 醇具 有 的生 理功 能 及其 制 造方 法 的研 究 盛 行 了起
环 境 问题 ，为木 糖 醇 的 生产 开辟 了新 途径 。 关键词 微生物发酵 ；木糖 ；木糖 醇 ；阿拉伯 糖 ；阿
拉 伯糖 醇
Ａｂｓ ｒ ｃ Ｓ ｕ ｅ ｎ ｍｉ ｒ ｂ ａ ｅ ｍｅ ｔｔｏ ｏ ｐ ｏ ｕ ｅ ｔａ ｔ ｔ ｄｉｓｏ ｃ ｏ ｉｌｆ ｒ ｎａ ｉｎ ｔ ｒ ｄ ｃ ｘ ｌｔｌｈａ ｅ ｂｅ ｎ ａ ｒｅ ｕ ｎ ｔ ｅ ｗｏ ｌ ｇ ｅ ｔｙ ａ ｄ ｙ ｉ ｖ ｅ ｃ ｒｉｄ ｏ ｔ ｉ ｈ ｒｄ ｒ ａ ｌ ｎ ｏ
产 得到 木糖
（ ｙｏｅ Ｘ ｌ ）， 然 后 使 用 镍 作 催 化 剂 ｓ
（ ａｅ — ｉ ，在 氧 化还 原 作 用 （ Ｒ ｎｙＮ） 加氢 作 用） 下 生 产 得 到 木 糖 醇 （ ｙｉ １ 制 品 。关 于 木 糖 醇 发 酵 生产 Ｘ ｌｏ） ｔ 法 的研 究 目前世 界 已经有 许 多 ，在 生 产性 和成 本 卜 比化 学 还原 法 ，其 优位 性 还 不低 。因 为发 酵法 不需
１ 从 木 糖 开 始 的木 糖 醇 生 产
１１ 可产 生木 糖醇 的微 生物 ．
众所 周 知 ，能 资化 （ 化） 木糖 的酵母 在 特定 同 的培 养 条件 下 ，可 以在 培 养基 质 中积 累术糖 醇代 谢 产物 。 在有 关发 酵 法生 产 木糖 醇 的研 究 中 ，这 类酵
木糖 醇 是 １９ ８ ０年 由德 国学 者 费 歇 尔 （ ｉ ｈ ｒ Ｆｓ ｅ） ｃ
等从植 物 山 毛榉 分 离 得 到 的 ，当 时关 心木 糖 醇 的人 不 太 多 。但 是 １５ ９ ０年 以后 有 研 究 发 现 ，木 糖 醇 在 人 体 内也 能合 成 （ ５ｇ／ １ ／ ） 约 ｄ～ ５ｇ ｄ ，于是 ，对木
２ １ 年第 ３ ００ 期
９月 出 版
食 品 工 程
Ｆ００Ｄ ＥＮＣｌ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
２ ９
应 用微 生 物 发 酵 生产 木 糖醇 的研 究 进展
Ｒｅ ｅ ｒ ｈａ ｖ ｎ ｅ ｏ ｉｒ ｂ ａ ｅ ｍｅ ｔ ｔ ｎｔ ｒ ｄ ｃ ｙ ｉ ｌ ｓ ａ ｃ ｄ ａ ｃ ｎ ｍ ｃ ｏ ｉ ｌ ｒ ｎ ａ ｉ ｐ ｏ ｕ ｅ ｘ ｌｏ ｆ ｏ ｏ ｔ
母 是 最 常利用 的 。作 为 从 木糖 到 产生 木 糖 醇的 酵母 有 假 丝 酵 属 （ａｄｄ ） （ ｔ ｖ ｒｍ ｃｓ ｃｎ ｉａ ｋｕ ｅｏ ｇ ｅ）、毕 赤 氏 ｙ 酵母 菌 属 （ ｉｈａ （ａ ｈｓｌｎ 、德 巴利 氏 酵母 ｃ ｉ） ｐ ｃｙｏｅ ）
ａ ｏ ｉｏ ｅ ａａ ｉｉ ｌ ｒ ｂ ｎ ｓ ； ｒ ｂ ｎｔ ｏ