【摘 要】
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氧化还原电位（ORP）不仅直接反映了微生物所处环境的氧化还原能力,也间接表征了微生物的代谢活性。因此在线监测并控制ORP能够有效地改善发酵结果。在过去的十年里,我们专注于建立ORP控制平台,包括:1)通过改造胞内氧化还原相关基因进行胞内ORP调控;2)利用生物电化学反应器、氧化还原试剂添加、控制气体补充等过程工程策略进行胞外ORP调控。利用这些工具,在高浓度乙醇发酵中,观察到了酿酒酵母细胞中的碳流
【机 构】
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上海交通大学生命科学技术学院,微生物代谢国家重点实验室
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氧化还原电位（ORP）不仅直接反映了微生物所处环境的氧化还原能力,也间接表征了微生物的代谢活性。因此在线监测并控制ORP能够有效地改善发酵结果。在过去的十年里,我们专注于建立ORP控制平台,包括:1)通过改造胞内氧化还原相关基因进行胞内ORP调控;2)利用生物电化学反应器、氧化还原试剂添加、控制气体补充等过程工程策略进行胞外ORP调控。利用这些工具,在高浓度乙醇发酵中,观察到了酿酒酵母细胞中的碳流再分配和耐受性提高。在木质纤维素乙醇生产中,通过胞内外ORP调节去除了由环境胁迫引起的活性氧自由基（ROS）的积累,从而赋予酵母对木质纤维素生物质预处理副产物的耐受性。此外,对产乙醇的原核生物运动发酵单胞菌进行了相似的ORP调控研究。该菌不仅在代谢通量变化和耐受性增强方面表现出与酵母相似的反应,而且能在生产乙醇的同时产电,在生物能发电方面具有潜在价值。综上所述,ORP调控可用于优化细胞代谢流,提高细胞对环境胁迫的耐受性,因此开发新的ORP调控平台技术将有助于整个微生物发酵领域的变革。
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