上海交通大学赵心清教授和刘晨光副教授做客三农讲坛

作者：曾雅俊 图片：何博洋

4月12日下午两点,上海交通大学生命科学院赵心清教授和刘晨光副教授应彭良才教授邀请到访我室,在分子楼103会议室,分别为大家带来了题为《木质纤维素类生物质高效生物炼制的菌种创制》、《生物能源生产中关键技术及其科学问题的研究》的精彩学术报告。

木质纤维素乙醇被认为是理想的生物燃料,其生产过程大致可以分为三个步骤:生物质预处理、酶解糖化、发酵产醇,这三个步骤的在技术上的瓶颈限制了木质纤维素乙醇的进一步发展。

赵心清教授分别从木质纤维素类生物质高效生物炼制、酿酒酵母细胞工厂的代谢工程改造、丝状真菌产酶性能的代谢工程改造三个方向进行研究。首先是针对生物质高效生物炼制,赵教授提出解决在这一问题的突破口之一就是建造生物质高效炼制的细胞工厂,而高效细胞工厂必须具备以下几个特征：高效率,高收率；高耐受性,在多种环境胁迫条件下有较好的活性；低成本,可利用廉价的底物生产高价值产物；循环使用,细胞循环使用,方便采收。选育性能优良的酿酒酵母也是生产木质纤维素乙醇的重要环节,赵教授及其团队通过分子水平对酿酒酵母进行改造,最终获得可在反应器内形成较高细胞密度,进行高密度、高浓度和高强度发酵且可进行廉价方便的细胞采收（无载体自固定化）的絮凝酵母。最后通过多组学分析,揭示了硫酸锌添加提高酿酒酵母环境胁迫耐性的分子机制,并提示组蛋白修饰酶的重要作用。

接下来,刘晨光副教授为我们分享生物能源生产中关键技术及其科学问题的研究。木质纤维素能源生产的又一难题是原材料预处理,刘教授分享了瞬间弹射汽爆、离子液体、热解处理这三种高效的预处理方式。活性氧自由基属于体内高活性分子,包括超氧阴离子、羟自由基和过氧化氢等,会破坏细胞内的生物分子,例如蛋白质、酶、胶原蛋白、核酸以及细胞膜的重要成分脂肪酸等,各种逆境胁迫会使酵母细胞内产生过多的活性氧而死亡,经研究发现ORP可以作为调控细胞代谢流的新工具,调控胞内ROS,从而提升胁迫耐受性,对于高抗逆酵母选育具有重要意义。

两位教授的精彩报告使同学们对于木质纤维素乙醇研究有了更进一步的认识,报告结束后同学们争先恐后地就自己研究内容向两位教授请教,两位教授为同学们进行详细而生动的解答。