木糖发酵重组酿酒酵母研究进展_英文_
纤维素乙醇生产重组酿酒酵母菌株的构建与优化研究进展

纤维素乙醇生产重组酿酒酵母菌株的构建与优化研究进展唐瑞琪;熊亮;程诚;赵心清;白凤武【期刊名称】《化工进展》【年(卷),期】2018(037)008【摘要】寻找化石能源的替代品以及开发和利用生物能源已引起国内外研究者的广泛关注.提高酿酒酵母利用来源广泛、贮存丰富的农林废弃物等木质纤维素原料生产燃料乙醇的效率是生物能源的重要研究内容,但是,重组酿酒酵母木糖发酵性能低是限制纤维素乙醇经济性的关键问题.本文总结了酿酒酵母中木糖代谢途径的构建和优化以及木糖转运对木糖利用的影响,分析了重组酵母利用纤维素水解液进行乙醇发酵的研究现状,并对进一步提高重组酿酒酵母纤维素乙醇生产效率的研究趋势进行了展望.目前国内外已经构建了可有效利用木糖产乙醇的重组酵母,但对其木糖代谢机制的研究还尚未深入,限制了重组菌株的定向改造.此外,目前缺少在纤维素生物质水解液发酵实际应用过程中对重组菌株的评价.因此,加强重组酵母菌株对木糖利用相关代谢调控机理的分析,注重多种抑制物对菌株发酵性能的影响,结合真实底物纤维素乙醇发酵过程进行重组菌株的构建和优化,从而进一步提高纤维素乙醇生产的经济性,是未来菌株构建的重要研究方向.【总页数】10页(P3119-3128)【作者】唐瑞琪;熊亮;程诚;赵心清;白凤武【作者单位】上海交通大学生命科学技术学院,上海200240;大连理工大学生命科学与技术学院,辽宁大连116023;大连理工大学生命科学与技术学院,辽宁大连116023;上海交通大学生命科学技术学院,上海200240;上海交通大学生命科学技术学院,上海200240【正文语种】中文【中图分类】Q939.97【相关文献】1.产乳酸乙酯酿酒酵母菌株的构建 [J], 刘港;李洁;任津莹;郭庆焕;赵东;陈叶福;郭学武;肖冬光2.基于木糖异构酶途径的木糖发酵酿酒酵母菌株构建研究进展 [J], 李云成;孟凡冰;苟敏;孙照勇;汤岳琴3.Man8GlcNAc2糖基化的酿酒酵母菌株的构建 [J], 周峻岗;张厚程;王鹏;祁庆生4.乙醇耐受性酿酒酵母菌株选育的研究进展 [J], 尤亮;丁东栋;崔志峰5.一种新型产乙酸乙酯酿酒酵母菌株的构建 [J], 任津莹;马艳蕊;刘港;陈叶福;肖冬光因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
木糖醇生产菌株开发--现状与未来

木糖醇生产菌株开发--现状与未来李伟;田伟;陶飞【摘要】Xylitol is a good substitute for sugar, and it has been widely used in medicine, dental care. Biological method has many advantages, such as easy operation in technology, low energy consumption, and low pollution. It is a development tendency to produce xylitol using biological method instead of chemical method. Strains for producing xylitol by biological method were reviewed from several aspects such as strain fermentation performance, fermentation conditions, genetic engineering methods, and the optimization and application of the immobilized techniques. Recent advances in the development of strains for producing xylitol were illustrated and the future development was prospected.%木糖醇是食品中糖类物质的良好替代品,而且在医药、抗龋齿中也得到广泛的应用。
生物法工艺易操作、低能耗、低污染,用生物法替代化学法生产木糖醇是一种发展趋势。
本文对生物法生产木糖醇的菌株进行分类综述,从菌株发酵性能、基因工程菌的改造方法、发酵条件和优化以及固定化技术在生产中的应用等几个方面进行概括和总结,系统阐述了生物法生产木糖醇菌株开发的最新研究进展,并对其前景进行了展望。
基因工程与基因组重排技术构建酿酒酵母高效木糖发酵菌株及甘油发酵菌株

学位论文作者签名:
签字日期:
年月日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解 天津大学 有关保留、使用学位论文的规定。 特授权 天津大学 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检
索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学 校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 (保密的学位论文在解密后适用本授权说明)
关键词:酿酒酵母,甘油,木糖,乙醇,DAK1,DAK2,GCY1,PHO13,木糖 醇,有性重组,基因组重排,发酵
ABSTRACT
The climate change caused by CO2 emition coupled with imminent depletion of fossil fuel reserves have made human spent more and more energy in looking for alternative energy sources. As a pollution-free and renewable resource, bioethanol is one of the most promising alternatives to conventional fuels. However, the conventional method of ethanol fermentation by food would cause food shortage. Meanwhile, converting glycerol from biodiesel coproduct and lignocellulosic biomass from agricultural and agro-industrial residues represents abundant xylose to bioethanol is one of the current research hot spot. It is of great significance to find out how to efficiently convert these materials to ethanol for solving the environmental and energy problems.
酿酒酵母酒精耐性研究进展

酿酒酵母酒精耐性研究进展
杨建刚;马跃;肖冬光;星野力
【期刊名称】《酿酒科技》
【年(卷),期】2006(000)011
【摘要】酿酒酵母是目前使用最广泛的菌种之一,它的耐酒精性能及其机理一直被广泛地关注及研究.本文介绍了目前国内外对酵母酒精耐性的研究方向和进展,主要内容包括耐酒精性能评价,以及酵母细胞膜、蛋白质、海藻糖和培养基组成等方面与酒精耐性的关系.
【总页数】4页(P86-89)
【作者】杨建刚;马跃;肖冬光;星野力
【作者单位】天津科技大学天津市工业微生物重点实验室,天津,300222;天津科技大学天津市工业微生物重点实验室,天津,300222;天津科技大学天津市工业微生物重点实验室,天津,300222;新泻大学农学部应用生物化学科,日本
【正文语种】中文
【中图分类】TS261.1;TQ920
【相关文献】
1.脂肪酸对酿酒酵母酒精耐性的影响 [J], 王川;罗惠波;黄丹
2.海藻糖含量与酿酒酵母酒精耐性的关系 [J], 吕烨;肖冬光;和东芹;吴文韬
3.大豆脂肪酸对酿酒酵母酒精耐性的影响 [J], 沈楠;肖冬光;吴帅;丁书美;徐曼
4.几种无机离子和氨基酸对酿酒酵母酒精耐性的影响 [J], 梁泽新;王川;戴川
5.酿酒酵母海藻糖含量与酒精和高温耐性的关系 [J], 肖冬光;张翠英;吕烨
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
木糖代谢途径

12新能源袁锦 3125912050木糖在微生物体内的主要代谢途径虽然半纤维素的降解比较容易,但其降解产物戊糖(主要是木糖)发酵产生乳酸则要比纤维素最终降解产物葡萄糖的发酵困难得多。
自然界存在着某些天然利用木糖的微生物,包括细菌、酵母菌和丝状真菌(主要为米根霉),真菌与细菌的木糖代谢途径不尽相同。
丝状真菌及酵母的木糖代谢途径利用木糖的丝状真菌及酵母的木糖代谢途径,首先是在依赖NADPH的木糖还原酶(Xylosereductase.XR)的作用下还原木糖为木糖醇,随后在依赖NAD的木糖醇脱氢酶(Xylitol Dehydrogenase)作用下氧化形成木酮糖,再经木酮糖激酶(Xylulokinase)磷酸化形成5-磷酸木酮糖,由此进入磷酸戊糖途径(Pentose Phosphate Pathway,PPP)。
PPP 途径的中间产物6-磷酸葡萄糖及3- 磷酸甘油醛通过酵解途径形成丙酮酸,丙酮酸再经L-乳酸脱氢酶以NADH为辅酶还原为L-乳酸。
酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)因缺乏木糖转化为木酮糖的酶,而不能利用木糖,但可以利用木糖的异构体—木酮糖。
在酿酒酵母菌中木酮糖也是先磷酸化形成5-磷酸木酮糖,进入PPP途径,经酵解形成乳酸。
细菌与酵母菌的木糖代谢差异细菌的木糖代谢途径与真菌(米根霉等丝状真菌及酵母菌)的木糖代谢途径不同,细菌的木糖代谢途径是通过木糖异构酶直接转化木糖形成木酮糖,该酶不需要辅酶的参与,随后同样在木酮糖激酶的作用下磷酸化形成5-磷酸木酮糖进入磷酸转酮酶途径,进一步产生乳酸。
细菌中木糖的代谢途径通常认为,在乳酸菌中木糖只通过磷酸转酮酶(Phosphoketolase Pathway.PK)途径被代谢,并产生等摩尔的乳酸、二氧化碳和乙醇(或乙酸),其中产物乙醇和乙酸的比例取决于微生物中的氧化还原作用。
K.Tanaka 等人研究发现,乳酸乳球菌(Lactococcuslactis)以D-木糖为唯一碳源生产乳酸时,除了有磷酸转酮酶途径以外,还发现该菌种具有另外一条途径能从木糖生产乳酸,而此途径代谢木糖的产物只有乳酸。
探讨以酵母菌发酵生产木糖醇之研究

探讨以酵母菌发酵生产木糖醇之研究发布时间:2023-06-02T03:48:02.457Z 来源:《科技潮》2023年8期作者:田强孟雯雯孔莉莉董睿于华贾海霞谢秀云石娜娜[导读] 木糖醇是一种应用于食品营养特性改善的多元醇。
由于木糖醇的传统生产工艺流程较长、耗水量、排污量大,因此发酵生产木糖醇近年来受到了广泛的关注。
山东福田药业有限公司山东德州 251200摘要:木糖醇是一种天然存在的糖醇,经发酵生产木糖醇,具有工序步骤短、产品更天然、生产安全容易保障优点。
要发酵生产木糖醇,首先微生物必须能够利用木糖,酵母在发酵生产木糖醇方面具有很大的优势。
本文主要综述了木糖在酵母细胞中的运输与代谢、影响发酵生产木糖醇的因素,以及优化发酵生产木糖醇的方法。
关键词:木糖醇;木糖代谢;酵母;木糖醇是一种应用于食品营养特性改善的多元醇。
由于木糖醇的传统生产工艺流程较长、耗水量、排污量大,因此发酵生产木糖醇近年来受到了广泛的关注。
从现在的微生物发酵工艺来看,要实现规模化生产,还需要通过代谢工程的优化。
1发酵生产木糖醇的微生物1.1 天然微生物发酵生产木糖醇在工业化发酵生产中,菌种的发酵性能直接关系到微生物代谢生产能力、发酵生产的成本以及工业化规模化生产的难易程度等方面的问题。
目前,木糖/木糖醇转化率和木糖醇产率依旧是限制微生物转化生产木糖醇规模化的瓶颈之一,因此获取一株性能优良的高产木糖醇菌株显得尤为重要。
自然界中能够利用木糖通过不同的代谢途径生产木糖醇的微生物种类很多,其中包括很少一部分细菌,部分霉菌,大部分酵母等。
但通过目前的报道来看大部分细菌发酵生产木糖醇的转化率不高。
真菌虽然可以通过木糖→木酮糖→木糖醇的途径来转化生产木糖醇,但真菌的生产效率普遍偏低。
通过综合分析发现酵母类,尤其是假丝酵母属在木糖醇发酵中具有优越的性能,其最高产量平均可达到理论值的84.5%。
1.2 构建基因工程菌株发酵生产木糖醇随着基因工程技术在近几年的迅猛发展,不断有研究者通过从自然界中筛选、克隆、转基因等手段获得高产菌株。
酿酒酵母L 阿拉伯糖转化乙醇代谢工程的研究进展
( S t a t e K e y L a b o r a t o r y o f Mi c r o b i a l T e c h n o l o g y , S h a n d o n g U n i v e r s i t y , J i n a n 2 5 0 1 0 0 , C h i n a )
第 1 2卷 第 1 期
2 0 1 4年 1
生
物
加
过
程
V0 1 .1 2 No .1
C h i n e s e J o u r n a l o f B i o p r o c e s s En g i n e e r i n g
J a n .2 0 1 4
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 6 7 2 — 3 6 7 8 . 2 0 1 4 . 0 1 . 0 1 3
L— a r a b i n o s e i S r e v i e we d .
Ke y wo r d s: l i g n o e e l l u l o s e; 一 a r a b i n o s e; e t h a n o l ; y e a s t ; me t a b o l i c e n g i l i s m o f L— a r a b i n o s e . Th e r e s e a r c h p r o g r e s s o f e t ha n o l f e r me n t a t i o n b y S. c e r e v i s i a e us i ng
酿酒酵母中的嗜热细菌木糖异构酶活性表达及木糖代谢研究
酿酒酵母中的嗜热细菌木糖异构酶活性表达及木糖代谢研究王青艳;杨登峰;孙靓;陆雁;黄日波【期刊名称】《广西科学》【年(卷),期】2009(016)004【摘要】将来自嗜热放线细菌Thermobifida fusca的木糖异构酶(xylose isomerase,XI)基因xylA,连接于酵母表达载体pYES2 的半乳糖诱导启动子(PGAL)下,得到重组质粒pYES2-xylA,用其转化酵母菌INVSc1,测定重组酵母菌株INVSc1-xylA的木糖异构酶活性,并对重组酵母菌株进行木糖葡萄糖共发酵试验,探讨在酿酒酵母中建立新的生产乙醇木糖代射途径.结果木糖异构酶在75℃,pH值6.8的酶活力最高,在酿酒酵母中成功地获得活性表达,并且SDS-PAGE 电泳有明显的特异性表达产物带,单体分子量为43kD.INVSc1-xylA在木糖葡萄糖共发酵实验中消耗木糖和产生乙醇分别比对照菌提高53.8%和36%,提高了其生产乙醇的能力.【总页数】5页(P446-450)【作者】王青艳;杨登峰;孙靓;陆雁;黄日波【作者单位】广西科学院国家非粮生物质能源工程技术研究中心,广西南宁,530007;广西大学,广西南宁,530003;广西科学院国家非粮生物质能源工程技术研究中心,广西南宁,530007;广西科学院国家非粮生物质能源工程技术研究中心,广西南宁,530007;广西科学院国家非粮生物质能源工程技术研究中心,广西南宁,530007;广西科学院国家非粮生物质能源工程技术研究中心,广西南宁,530007;广西大学,广西南宁,530003【正文语种】中文【中图分类】TQ926【相关文献】1.一株嗜热菌木糖异构酶的纯化与性质研究 [J], 张波;殷燕2.嗜热木聚糖酶的克隆表达及其在酶解生产低聚木糖中的应用 [J], 王月皎;何浪;王飞;张瑜;李迅3.木糖异构酶在酿酒酵母表面表达及对木糖代谢影响的初步研究 [J], 侯进;沈煜;鲍晓明4.嗜热细菌木糖异构酶基因xylA在酿酒酵母中的高效表达 [J], 鲍晓明;高东5.P137G点突变对嗜热细菌木糖异构酶酶活性及热稳定性的影响 [J], 郭亭;鲍晓明因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
马克斯克鲁维酵母发酵黄酒特性研究及木糖转化工程菌株的构建
马克斯克鲁维酵母发酵黄酒特性研究及木糖转化工程菌株的构建现代黄酒酿造多采用单一酿酒酵母发酵,导致成品黄酒口味淡薄、风格单一,为改善黄酒风味,本研究将耐热马克斯克鲁维酵母(Kluyveromycesmarxianus)HY32应用于黄酒酿造中,探索了HY32单独发酵以及与酿酒酵母混合发酵对黄酒风味物质的影响。
以糯米糖化液为发酵培养基,将HY32置于不同温度、不同通气条件下发酵,采用气相色谱分析技术测定酒样酒精度及风味物质的成分和含量。
结果表明,HY32在37℃下发酵的黄酒酒精度高于28℃下发酵1.2倍,达到7.13%vol,乙酸乙酯、异丁醇、异戊醇、β-苯乙醇、醋嗡等风味物质的含量也高于28℃发酵,而乙酸、丙酸、丁酸、异戊酸、戊酸、己酸等酸类物质含量则明显降低;HY32在100r/min摇床发酵条件下的酒精度为3.29%vol,与静置发酵下的酒精度(3.47%vol)无明显区别,乙酸乙酯含量达1369.69mg/L,是静置发酵下的乙酸乙酯含量的9.7倍,此外,异丁醇、异戊醇、醋嗡、乙酸、己酸的含量均显著高于静置发酵,但乙醛、正丙醇、丙酸、丁酸、戊酸的含量有所降低。
将HY32与酿酒酵母TRADY进行不同比例的糯米糖化液混菌发酵实验,得到最佳混菌发酵比例为1:1。
将HY32与TRADY按1:1进行混菌发酵,对发酵过程中的酵母菌数、酒精度、残糖量、乙酸乙酯和β-苯乙醇含量等关键指标进行了动态检测。
结果表明,HY32与TRADY在发酵前期二者数量相当,但在后期TRADY占明显优势,HY32受到抑制。
发酵过程中的酒精度逐渐增加,残糖量逐渐降低。
乙酸乙酯主要在发酵前3天产生,后期保持稳定,β-苯乙醇则基本处于上升状态。
发酵完成后对酒样进行气相色谱测定,发现二者混合发酵的酒精度为13.89%vol。
与TRADY纯种发酵相比,混合发酵酒样的乙酸乙酯、乙酸、乙醛含量分别由21.43mg/L、284.09mg/L、90.43mg/L增至52.79mg/L,371.90mg/L、101.38mg/L,酒精度、总糖、总酸、PH值、β-苯乙醇等理化指标均达到或超过国家标准,并且产生了己酸乙酯(2.11mg/L)和2,3-丁二醇(24.12mg/L)两种新的风味物质;混合发酵酒样的总酸、总酯含量提高,高级醇类含量降低,经感官评定,混合发酵酒样口感爽口柔和,醇香浓郁,比单一酿酒酵母发酵的黄酒的口感和风味好。
以木糖为原料的酒精发酵研究
以木糖为原料的酒精发酵研究宋安东;康怀彬;王占彬;王艳婕;李春水;张百良【期刊名称】《郑州轻工业学院学报(自然科学版)》【年(卷),期】2003(018)003【摘要】对产朊假丝酵母As 2.120,嗜鞣管囊酵母As 2.1585和粗糙脉孢菌As 3.1598等3种菌株在以木糖为惟一碳源的培养基上的生长和发酵情况进行研究.结果表明:嗜鞣管囊酵母As 2.1585可以很好地发酵木糖生产酒精,在28℃,150 r/min 条件下,摇瓶发酵摩尔分数为3%的木糖72 h,酒精体积分数达到最大值0.63%,木糖利用率为91.67%,每100g木糖产酒精22.9 g,为理论酒精产率的48.7%.【总页数】3页(P41-43)【作者】宋安东;康怀彬;王占彬;王艳婕;李春水;张百良【作者单位】河南农业大学,生物技术与食品科学学院,河南,郑州,450002;河南科技大学,食品与生物工程学院,河南,洛阳,471003;河南科技大学,食品与生物工程学院,河南,洛阳,471003;河南农业大学,生物技术与食品科学学院,河南,郑州,450002;河南农业大学,生物技术与食品科学学院,河南,郑州,450002;河南农业大学,机电工程学院,河南,郑州,450002【正文语种】中文【中图分类】TS261.1【相关文献】1.耐酒精木糖酒精发酵菌种的诱变选育研究 [J], 刘天霞;刘雅琴;彭美月2.木糖发酵生产燃料酒精的研究进展 [J], 方春雷;修秀红;马风顺;贺东海3.固定化增殖酵母酒精发酵新技术研究——第一报薯类原料固定化增殖酵母酒精发酵技术研究(中间试验) [J], 谢振根;杨励生;何嘉波;曹淑娟;汪维芝;徐洪兴;刘锡兰4.固定化增殖酵母酒精发酵新技术研究——第四报薯类原料固定化增殖酵母酒精发酵新技术研究技术研究报告(工业性试验) [J], 谢振根;章芙蓉;何嘉波;罗申;谭树华;汪维芝;曹淑娟;汪李严5.固定化增殖酵母酒精发酵新技术研究——第五报薯类原料固定化增殖酵母酒精发酵新技术研究经济分析报告 [J], 谢振根;章芙蓉;何嘉波;罗申;谭树华;汪维芝;曹淑娟;汪李严因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
573 863计划(2009AA05Z436)和中国科学院广州能源研究所所长创新基金人才引进项目(o807rd)资助 收稿日期: 2010-02-25; 修回日期: 2010-04-19; 网络出版日期: 2011-04-27 网络出版地址: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.2442.N.20110427.1216.006.html
北京大学学报(自然科学版), 第47卷, 第3期, 2011年5月 Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis, Vol. 47, No. 3 (May 2011)
Research Advances on Xylose-Fermenting Recombinant Saccharomyces cerevisiae
ZHU Shunni1, ZHANG Mingting1,2, ZHOU Weizheng1, ZHUANG Xinshu1, XU Huijuan1, QI Wei1, YUAN Zhenhong1,†
1. Guangzhou Institute of Energy Conversion, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510640; 2. College of Life Science, Capital Normal University, Beijing 100048; † Corresponding author, E-mail: yuanzh@ms.giec.ac.cn
Abstract Bioconversion of lignocellulosic raw materials into ethanol has aroused extensive attention in recent years. High ethanol yields are dependent on co-fermentation of hexose and pentose sugars present in lignocellulosic hydrolysates. However the traditional ethanologenic yeast Saccharomyces cerevisiae has been found to be unable to ferment xylose and also unable to utilize this pentose sugar for growth. Hence attempts have been made to construct various recombinant yeasts to improve the ability of xylose fermentation. In this article, progress in development of xylose-fermenting recombinant S. cerevisiae strains is reviewed, including naturally occurring xylose-fermenting microorganisms, xylose metabolic pathway, metabolic engineering of S. cerevisiae, protoplast fusion and genome shuffling. Problems existing in current researches and prospects are also discussed. Key words xylose fermentation; Saccharomyces cerevisiae; metabolic engineering; protoplast fusion; genome shuffling
木糖发酵重组酿酒酵母研究进展 朱顺妮1 张明婷1,2 周卫征1 庄新姝1 徐惠娟1 亓伟1 袁振宏1,† 1. 中国科学院广州能源研究所, 广州510640; 2. 首都师范大学生命科学学院, 北京100048; † 通信作者, E-mail: yuanzh@ms.giec.ac.cn
摘要 近年来针对木质纤维素类原料生物转化乙醇的研究引起了广泛关注。乙醇的高产依赖于木质纤维素水解液中六碳糖和五碳糖的共同发酵。但是, 传统产乙醇酵母酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae既不能发酵木糖, 也不能利用该五碳糖生长。因此, 研究人员尝试各种方法构建重组酵母菌以提高木糖发酵能力。作者综述了木糖发酵重组酿酒酵母菌的研究进展, 包括天然木糖发酵微生物、木糖代谢途径、S. cerevisiae的代谢工程、原生质体融合以及基因组改组技术, 同时也对目前研究存在的问题及研究前景进行了讨论。 关键词 木糖发酵; 酿酒酵母; 代谢工程; 原生质体融合; 基因组改组 中图分类号 Q939
With the inevitable depletion of the world’s energy supply and the prospect of global warming, there has been an increasing worldwide interest in alternative fuels such as bioethanol[1]. Presently, ethanol is exclusively produced from starch or sucrose fraction of agricultural crops such as corn, sugar beet and grain, which results in an undesirable increase in the price of grain and food while decreasing the fertility of the agricultural fields. To expand the feedstock range and improve productivity for 北京大学学报(自然科学版) 第47卷 574 large-scale ethanol production, it is of vital importance to enable efficient ethanol production from lignocellulose. Lignocellulosic feedstocks are much more abundant than food crops, have fewer competing uses, and can be harvested with considerably less interference to the food economy and less strain on environmental resources, thus having great potential for ethanol production [2]. Ethanol production from lignocellulosic feedstocks poses a number of challenges compared to that from conventional starch- or sucrose- based feedstocks. One important technical factor restricting conversion of lignocellulose to ethanol is xylose fermentation[3]. Upon hydrolysis, lignocellulose yields a mixture of monomeric hexoses (glucose, mannose and galactose) and pentoses (xylose and arabinose). Among these, glucose is normally the most abundant, followed by xylose or mannose, as well as other sugars present in much lower concentrations[4]. Hinman et al.[5] analyzed that practicable xylose fermentation with acceptable yields and ethanol concentrations could lower the overall cost of ethanol from wood by 25%. Unfortunately, while many microorganisms can convert hexoses efficiently into ethanol, the utilization and bioconversion of xylose remain relatively inefficient. Since the conversion of xylose to ethanol was addressed in the early 1980s [6], extensive researches on xylose metabolism have been developed. As well, many efforts have been made through genetic engineering of yeasts for the fermentation of xylose to ethanol. This review focuses on the current status of these efforts and prospects of bioconversion of xylose to ethanol by Saccharomyces cerevisiae.
1 Metabolism of Xylose 1.1 Microorganisms for xylose fermenta- tion Species of bacteria, yeasts, and filamentous fungi are capable of fermenting xylose to ethanol. Each group of microorganisms has its advantages and disadvantages considering the lignocellulosic context and modern engineering strategies [7]. However, yeasts