摘要:生物乙醇作为可再生液体燃料具有重要价值,工业生产乙醇过程中甘油和有机酸的过量积累导致乙醇含量降低。本研究利用CRISPR-Cas9方法构建了GPD2、FPS1和ADH2基因缺失的酿酒酵母工程菌株,以提高乙醇产量。通过RNA测序和转录组分析研究基因缺失对基因表达的影响。结果表明,以50g/L葡萄糖为底物,通过同时缺失GPD2、FPS1和ADH2基因构建的酿酒酵母工程菌株SCGFA乙醇产量为23.1g/L,比野生型菌株提高了0.18%,每g葡萄糖的乙醇转化率为0.462g。此外,SCGFA中甘油、乳酸、乙酸、琥珀酸含量与野生型菌株相比分别降低了22.7%、12.7%、8.1%、19.9%、20.7%。京都基因与基因组百科全书(KEGG)分析显示,上调基因富集表明糖酵解、脂肪酸和碳代谢均能影响SCGFA的乙醇生产。因此,该工程菌株SCGFA在生物乙醇生产中具有巨大的潜力。
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AB 先进生物燃料 AFDC 替代燃料数据中心 AFV 替代燃料汽车 BBD 生物质柴油 BIP 生物燃料基础设施伙伴关系 CAA 清洁空气法案 CAFE 企业平均燃油经济性 CARD 农业和农村发展中心 CaRFG3 加州第三阶段新配方汽油 CB 纤维素生物燃料 CCC 商品信贷公司 CNG 压缩天然气 EPA 美国环境保护署 EPAct 能源政策法案 EIA 美国能源信息署 EV 电动汽车 FCEV 氢燃料电池电动汽车 FFV 灵活燃料汽车 GHG 温室气体 HBIIP 高混合基础设施激励计划 HEV 混合动力电动汽车 ICE 内燃机 MTBE 甲基叔丁基醚 MY 车型年份 NACS 美国便利店协会 PHEV 插电式混合动力电动汽车 RF 可再生燃料 RFS 可再生燃料标准 RIN 可再生识别号 RVO 可再生量义务 RVP 雷德蒸气压 SRE 小型炼油厂豁免 USDA 美国农业部 UST 地下储罐 VOC 挥发性有机化合物
已确定有 10 亿吨生物质原料可用于生产可再生生物燃料和生物化学品。这是为运输部门提供轻型、重型和航空燃料能源的关键碳原料之一。木质纤维素原料的利用有助于减少石油进口需求、促进农业发展、创造就业机会和减少温室气体排放,从而提高能源安全。然而,迄今为止,运营挑战阻碍了大批量木质纤维素燃料和化学品的工业生产。因此,美国能源部已投入大量研究资金,以了解和提高先锋纤维素生物炼油厂的运营可靠性。本文介绍了从淀粉乙醇工艺中采用的木质纤维素转化技术。所开发的工艺最终成功演示了使用多种原料(包括柳枝稷、能源高粱和两种玉米粒纤维)进行的 1,000 小时综合运行。本文重点介绍了工艺开发,解决了困扰纤维素糖领域许多问题(并将继续困扰这些问题),例如生物质进料到设备中、高灰分含量、多样化的副产品价值等。
图 1. 单级连续培养(a)和两级连续培养(b)的示意图。在两级连续培养(b)中,橙色箭头、虚线框和字母代表计算整个过程的生物质和乙醇酸生产率的过程和参数。
2020 2021 % 变化与运营成本 百万美元 百万美元 2020 原料(玉米) 16,405 美元 30,823 美元 87.9% 酶、酵母和化学品 1,053 美元 1,191 美元 13.2% 变性剂 213 美元 549 美元 157.4% 天然气、电力、水 2,050 美元 3,164 美元 54.3% 直接人工 569 美元 640 美元 12.4% 维护和维修 452 美元 508 美元 12.4% 运输 130 美元 147 美元 12.4% GS&A 539 美元 606 美元 12.4% 总运营成本 21,411 美元 37,628 美元 75.7% 美元/加仑 1.57 美元 2.54 美元
2022 年 1 月 由高级经济影响分析师 Brigid Tuck 介绍 编辑:社区活力中心高级编辑 Elyse Paxton 审阅者:明尼苏达州生物燃料协会传播与教育副总裁 Ashwin Raman 明尼苏达州生物燃料协会执行董事 Tim Rudnicki 明尼苏达大学推广部项目负责人 Bruce Schwartau 明尼苏达州生物燃料协会项目实施协调员 Liliana Tovar 合作伙伴/赞助商:明尼苏达州生物燃料协会 © 2021,明尼苏达大学董事会。明尼苏达大学推广部是一个提供平等机会的教育者和雇主。根据《美国残疾人法案》,本出版物/材料可根据要求提供其他格式。请直接拨打 612-624-2116 提出请求。
电磁诱导的透明度(EIT)是一个连贯的光学过程,在原子培养基中的宽吸收线中提供狭窄的透明峰。EIT的全dielectric跨表面类似物已使纳米光子学场中的新发展获得了较小,更有效的慢灯设备和高度敏感的检测器,而无需量子方法。然而,尽管近红外(N-IR)区域很少报道全磁化元面的EIT响应的动态控制,尽管通过可重新配置的EIT系统将启用更广泛的应用程序。在这项研究中,我们意识到了硫元素(GST)的硫元化物(GST)元素元面,它通过光学地驱动GST培养基中的无定形 - 晶状相变的变化,具有动态调节的EIT响应。只有几十纳米厚,纳米结构的GST膜表现出MIE共振,这些共振通过激光诱导的相变经频谱修饰,在N-IR区域提供了高度相对调制的对比度为80%。此外,在此透明度“窗口”中观察到导致“慢光”行为的极端分散体。此外,N-IR梁的组延迟在相变下可逆开关。测量与数值模拟结果和现象学建模既一致。我们的工作促进了新型紧凑型超快N-IR全息图,过滤和超敏感探测器的发展。
