嗜热乙醇杆菌中醇脱氢酶E的功能与调控
嗜热菌让纤维素降解更高效
利用酶解法生产纤维素乙醇曾被业界寄予厚望。
这种方法是在酶制剂催化作用下，将秸秆、玉米芯等农业废弃物中的纤维素转化为葡萄糖等单糖，再由酵母菌发酵为乙醇。
与玉米乙醇相比，纤维素乙醇具有原料来源广、不与人争粮等优点，因此相关研发和生产试验已在世界范围内广泛开展。
然而，由于原料预处理难度大，缺乏经济高效的酶制剂，纤维素乙醇至今未能实现商业化生产。
诺维信（Novozymes）自2000年起开始研发用于生产纤维素乙醇的酶制剂。
2009年，诺维信推出第一款标准化的复合纤维素酶Cellic CTec。
2010年，诺维信推出赛力二代（Cellic CTec2），将生产每加仑纤维素乙醇所需酶制剂的成本降至50美分。
2012年，赛力三代（Cellic CTec3）投放市场，为纤维素乙醇的商业化生产又添一份希望。
诺维信表示，相对于赛力二代，赛力三代的转化效率提高了50%。
与此同时，其对温度、酸碱度以及一些抑制剂的适应性也有所增强。
据诺维信中国区亚洲能源项目经理吴桂芳介绍，“一般的酶解反应需要控制在40~50℃进行，而赛力三代在50~55℃也能保持效力。
酶制剂性能的提升，使得纤维素乙醇生产过程中其他工段的成本也随之下降，从而将在理想工艺下生产纤维素乙醇的成本由每加仑 2.5美元降至2美元。
”中国科学院天津工业生物技术研究所副所长马延和表示，由于原料预处理成本高、酶制剂用量大、糖化效率低，糖醇转化率低等原因，目前纤维素乙醇的生产成本多在8000~9000元/吨。
诺维信中国区研发中心总监吴文平博士向麻省理工《科技创业》详细介绍了纤维素酶研发的进展及趋势。
《科技创业》：我们注意到，诺维信研究人员曾对两个嗜热菌进行基因组学比较研究，并将结论发表在2011年的《自然•生物技术》（Nature Biotechnology ）上。
赛力三代的温度适应性有所提高，是否与嗜热菌研究相关？吴文平：有关系。
嗜热真菌及其产生的高效率木质纤维素降解酶是这个领域的研究热点，诺维信的真菌基因组工作就是围绕嗜热菌进行的。
乙醇脱氢酶的作用
乙醇脱氢酶的作用乙醇脱氢酶是一种重要的酶类分子，它在生物体内起着至关重要的作用。
本文将从乙醇脱氢酶的定义、结构和功能以及其在生物体内的作用等方面进行介绍。
乙醇脱氢酶是一种催化乙醇氧化反应的酶，它能将乙醇转化为乙醛，并在此过程中释放出氢气。
乙醇脱氢酶存在于多种生物体中，包括人类、动物和微生物等。
它在生物体内的存在和活性对于乙醇代谢有着重要的影响。
乙醇脱氢酶的结构与功能密切相关。
该酶通常由多个亚基组成，其中包括一个催化亚基和一个辅助亚基。
催化亚基负责催化乙醇的氧化反应，而辅助亚基则起到稳定酶的结构和催化活性的作用。
乙醇脱氢酶在生物体内起着重要的作用。
首先，它参与了乙醇的代谢过程。
当我们饮酒或摄入含有乙醇的食物时，乙醇脱氢酶能够将乙醇转化为乙醛，使其变得更易于被生物体代谢和排出。
其次，乙醇脱氢酶还参与了能量代谢过程。
乙醛是乙醇氧化的产物之一，它可以进一步被乙醛脱氢酶氧化为乙酸，并释放出能量。
因此，乙醇脱氢酶在能量代谢中发挥着重要的作用。
乙醇脱氢酶在医学和生物工程领域也有着广泛的应用。
在医学方面，乙醇脱氢酶可以用于乙醇中毒的治疗。
乙醇中毒是一种常见的急性中毒病，乙醇脱氢酶能够加速乙醇的代谢和排出，从而减轻乙醇中毒的症状。
在生物工程方面，乙醇脱氢酶可以用于乙醇的生产和转化。
通过调控乙醇脱氢酶的活性和选择性，可以实现对乙醇生产过程的控制和优化。
乙醇脱氢酶作为一种重要的酶类分子，在生物体内起着至关重要的作用。
它参与了乙醇的代谢和能量代谢过程，并在医学和生物工程领域有着广泛的应用。
对乙醇脱氢酶的研究不仅有助于我们更好地理解乙醇代谢的机制，也能够为相关疾病的治疗和生物工程的发展提供重要的理论和实践基础。
丙酮酸转变为乙醇的酶
标题：丙酮酸转变为乙醇的酶
引言：
丙酮酸（pyruvate）是生物体内糖酵解途径中产生的一个重要中间产物。
丙酮酸可以通过一系列的反应转化为乙醇（ethanol）。
这个转化过程在许多生物体中都发生，并由特定的酶催化。
本文将介绍丙酮酸转变为乙醇的酶及其相关信息。
一、丙酮酸代谢途径
1.1 糖酵解途径中的丙酮酸产生
1.2 丙酮酸在无氧条件下生成乙醇
1.3 乙醇的生物学意义
二、丙酮酸转变为乙醇的酶
2.1 酶的定义与功能
2.2 乙醇脱氢酶（Ethanol Dehydrogenase）
2.3 丙酮酸还原酶（Pyruvate Decarboxylase）
2.4 其他可能参与丙酮酸转化的酶
三、丙酮酸转变为乙醇的机制
3.1 乙醇脱氢酶的催化机制
3.2 丙酮酸还原酶的催化机制
3.3 其他可能的催化机制
四、丙酮酸转变为乙醇的调控
4.1 基因表达调控
4.2 底物浓度调控
4.3 酶活性调控
五、丙酮酸转变为乙醇酶在应用中的意义
5.1 生物燃料生产
5.2 食品和饮料工业
5.3 医学应用
六、总结
丙酮酸转变为乙醇的酶是生物体中一个重要的代谢途径。
乙醇脱氢酶和丙酮酸还原酶是其中两个关键的催化酶。
通过对这些酶的研究，我们可以更好地了解丙酮酸转变为乙醇的机制以及其调控方式。
此外，丙酮酸转变为乙醇的酶在生物燃料生产、食品和饮料工业以及医学应用等方面具有重要的应用价值。
注：该文章仅供参考，具体内容需要根据实际情况和研究领域进行适当调整和补充。
微生物学 第六章 微生物的代谢
6-磷酸-果糖
磷酸己糖酮解酶
4-磷酸-赤藓糖 +-核糖
戊糖酮解酶
乙酸
3--磷酸甘油醛+ 乙酰磷酸
乳酸 乙酸
1 G 乳酸 + 1.5乙酸 + 2.5 ATP
三、发酵（fermentantion） 1、定义
广义：利用微生物生产有用代谢一种生产方式。 狭义：厌氧条件下，以自身内部某些中间代谢 产物作为最终氢（电子）受体的产能过程 特点： 1）通过底物水平磷酸化产ATP； 2）葡萄糖氧化不彻底，大部分能量存在于 发酵产物中； 3）产能率低； 4）产多种发酵产物。
乙醛脱氢酶
乙醇脱氢酶
乙酸 乙醇
草酰乙酸
丙酸
志贺氏菌无此酶，故发酵G 不产气。
b 丁二醇发酵（2，3--丁二醇发酵） —— 肠杆菌、沙雷氏菌、欧文氏菌等 丙酮酸
V.P.试验的原理：
乙酰乳酸
红色物质
（乙酰乳酸脱氢酶）
3-羟基丁酮
（OH-、O2）
精氨酸胍基
乙二酰
丁二醇
中性
其中两个重要的鉴定反应：
1 、V．P．实验 2、甲基红（M.R）反应
乙醇脱氢酶的作用
乙醇脱氢酶的作用
乙醇脱氢酶是一种酶类，主要作用是将乙醇转化为乙酸。
具体来说，它能够催化乙醇分子中的氢原子与氧分子结合，形成水分子，并将剩余的碳原子与氧分子结合，形成乙酸分子。
这个过程需要消耗一定的能量，并且会产生一些废物。
其中最主要的废物是二氧化碳，它会在反应过程中被释放出来。
乙醇脱氢酶在人体内也起着重要的作用。
例如，在肝脏中，它可以帮助身体代谢掉摄入的大量乙醇。
这对于那些经常喝酒或者吸烟的人来说尤为重要，因为这些行为会导致大量有毒物质积累在身体内部。
此外，在工业生产中，乙醇脱氢酶也经常被使用。
例如，在生产纤维素时，这种酶可以帮助将纤维素原料中的木质素转化为有用的产品。
总之，乙醇脱氢酶是一种非常重要的生物催化剂，它在许多领域都起着至关重要的作用。
乙醇酸脱氢酶
乙醇酸脱氢酶乙醇酸脱氢酶是一种重要的酶类蛋白，在生物化学研究领域占据着重要地位。
它在有机化学合成、生物工程、制药等领域具有广泛的应用价值。
乙醇酸脱氢酶能催化乙醇酸脱氢反应，将乙醇酸转化为乙酸和NADH。
本文将重点介绍乙醇酸脱氢酶的结构特点、催化机理、应用领域等方面的内容，以期为相关领域的研究提供参考。
乙醇酸脱氢酶作为一种重要的氧化酶，广泛存在于细菌、真菌、植物和动物等生物体内。
这种酶对生物体内代谢过程具有重要影响。
乙醇酸脱氢酶的催化活性主要通过其特殊的结构和催化基团来实现。
首先，乙醇酸脱氢酶是一种四聚体酶，在催化反应中起到了关键作用。
其次，乙醇酸脱氢酶的活性中心含有钴原子，这与其催化作用密切相关。
乙醇酸脱氢酶的催化机理主要包括底物结合、氧化反应和还原反应等步骤。
在底物结合阶段，乙醇酸脱氢酶通过其活性中心与乙醇酸分子形成氢键结合，从而实现底物的识别和定位。
在氧化反应阶段，乙醇酸脱氢酶将乙醇酸的羧基氧原子氧化成羧基，同时NAD+还原成NADH。
在还原反应阶段，NADH向细胞色素c还原酶传递电子，最终将电子传递到细胞色素c，实现氧化磷酸化反应。
乙醇酸脱氢酶在生物工程领域具有广泛的应用前景。
通过工程改造乙醇酸脱氢酶的结构和功能，可以提高其催化效率和特异性，拓展其在有机合成和生物制药领域的应用范围。
此外，乙醇酸脱氢酶还可以作为生物传感器、生物催化剂等方面的研究对象，为生物技术的发展提供新的思路和方法。
让我们总结一下本文的重点，我们可以发现，乙醇酸脱氢酶作为一种重要的酶类蛋白，在生物化学研究领域具有重要价值。
其结构特点、催化机制、应用前景等方面的研究，对于深入理解其生物学功能和应用潜力具有重要意义。
相信在未来的研究中，乙醇酸脱氢酶将发挥更加重要的作用，为生物化学和生物技术领域的发展做出贡献。
(华东理工生物化学习题集)第三部分 酶学
B、随酶浓度增大而减小 D、是酶反应的特性
35、碳酸酐酶含有金属离子作为辅助因子，这个金属是 ＋ ＋ A、Mg2 B、Mn2 2＋ 2＋ C、Zn D、Fe 36、质膜的标志酶是 A、琥珀酸脱氢酶 C、葡萄糖—6—磷酸酶 37、非竞争性抑制剂使 A、Vmax 不变，Km 变大 B、Vmax 变小，Km 不变 C、Vmax 变小，Km 变小 D、Vmax 不变，Km 不变 38、DNA 聚合酶在分类时属于六大类酶中的 A、合成酶 B、转移酶 C、裂合酶 D、氧化还原酶 39、有一个酶，当它活性部位组氨酸残基不带电荷时，酶才有活性，降低 pH 时， 将会导致何种类型的抑制 A、竞争性 B、非竞争性 C、反竞争性 40、消化系统的水解酶，大多是以非活性的酶原形式合成出来的， 但也有例外，如 A、核糖核酸酶 B、羧肽酶 C、胃蛋白酶 41、以下酶中黄素核苷酸与酶蛋白以共价键相连的是
B、已糖激酶 D、蛋白酪氨酸激酶
B、全部在 37℃ 左右 D、不是特征性常数，与反应条件有关
14、米氏常数 Km 是一个用来衡量 A、酶和底物亲和力大小的常数 B、酶促反应速度大小的常数 C、酶被底物饱和程度的常数 D、酶稳定性的常数 E、酶变构效应的常数 15、含钴的维生素是 A、叶酸 C、核黄素 E、维生素 K
54、羧肽酶 C 专门水解的肽链 C 端倒数第二位是 A、精氨酸 B、赖氨酸 C、脯氨酸 D、甘氨酸 55、对何种类型的可逆抑制，酶活性被抑制一半时的抑制剂浓度即为 Ki A、竞争性 B、非竞争性 C、反竞争性 56、对于具有正协同效应的酶，其反应速度为最大反应速度 0.9 时的底物 浓度([S]0.9)与反应速度为最大反应速度 0.1 时的底物浓度([S]0.1)二者 的比值[S]0.9／[S]0.1 应该是 A、＞81 B、＝81 C、＜81 D、以上都不对 57、二异丙基磷酰氟专一地不可逆抑制 A、丝氨酸蛋白酶 B、巯基蛋白酶 C、天冬氨酸蛋白酶 58、酶的转换数是当底物大大过量于酶时 A、每个酶分子每秒钟将底物转化为产物的分子数 B、每个酶的亚基一秒钟内催化得到的产物分子数 C、每个酶的催化中心一秒钟内催化产生的产物分子数 D、每秒钟使 1mol 底物转化为产物所需要的酶量 59、胰岛素受体具有_____活性 A、腺苷酸环化酶 B、蛋白激酶 C C、酪氨酸激酶 D、蛋白激酶 A 60、测定酶活性时，通常以底物浓度的变化在底物起始浓度 以内的速度为初速度 A、0．5％ B、1％ C、5％ D、10％ 61、某一酶反应体系中，酶的浓底为[Eo]时催化反应的最大速度为 Vmax， 当某抑制剂以浓度[I。]存在于该反应体系中，最大反应速度 V,＝V[E。](1—[Io]／[Eo])，说明该抑制剂为 A、竞争性抑制剂 B、非竞争性抑制剂 C、反竞争性抑制剂 D、不可逆抑制剂 62、从激素原加工为激素的酶切位点往往是 A、—Lys—Arg— B、—Asp—Arg— C、—Tyr—Phe— D、以上都不对 63、嗜热蛋白酶、尿酸酶和鸡肝丙酮酸脱羧酶，它们分别是用下面的辅助因子
食品中嗜热菌的检测与控制方法
食品中嗜热菌的检测与控制方法食品安全一直是人们关注的重要议题之一。
随着科学技术的不断进步和食品行业的迅猛发展，人们对食品中微生物的检测与控制方法也越来越关注。
嗜热菌作为一类常见的食品中微生物，对人体健康构成潜在威胁。
因此，本文将探讨食品中嗜热菌的检测与控制方法，为食品安全提供一定的理论依据和实用指导。
首先，我们来了解一下什么是嗜热菌。
嗜热菌是一类喜好高温生长的微生物，它们在高温环境下能够快速繁殖并产生有害物质。
常见的嗜热菌包括沙门氏菌、金黄色葡萄球菌等。
这些微生物来源于食品原料或者生产环境，它们能够通过食品加工、储存和运输等环节，进入到食品中，对人体健康构成潜在威胁。
为了确保食品中嗜热菌的安全性，科学家们开发了多种检测方法。
其中最常用的方法是PCR技术。
PCR技术通过扩增目标基因区域，使得目标样品中的嗜热菌能够被快速检测出来。
这种方法具有高度灵敏度和特异性，可以有效地检测食品中微量的嗜热菌。
此外，还有糖印迹法、免疫荧光法等多种检测方法可供选择。
这些方法在实际应用中发挥了重要作用，为食品安全提供了有力支持。
除了嗜热菌的检测，控制嗜热菌的生长也是确保食品安全的重要一环。
首先，控制食品生产环境的温度是非常关键的。
高温是嗜热菌生长繁殖的理想环境，降低环境温度可有效地控制嗜热菌的增殖。
其次，加热是一种常见的控制嗜热菌的方法。
通过高温加热或者蒸煮等方式，可以杀灭食品中的嗜热菌，降低其对人体健康的潜在威胁。
此外，还可以采用冷藏、冷冻等方法延缓嗜热菌的生长。
这些方法在食品加工和储存环节中被广泛应用，确保了食品的安全性。
除了外部环境的控制，食品生产者和消费者也需加强对嗜热菌的风险识别和防范意识。
食品生产过程中，应建立科学合理的质量控制体系，确保原材料的安全性和生产过程的卫生条件。
此外，消费者在购买食品时，应选择信誉度高、销售渠道可靠的品牌，避免购买假冒伪劣食品。
同时，也要注重食品的正确保存和烹饪方法，以避免嗜热菌的繁殖和传播。
关键酶名词解释
关键酶名词解释关键酶是指在细胞代谢中发挥关键作用的酶。
酶（Enzyme）是一种催化生物化学反应的蛋白质，由于酶的催化作用极具特异性和高效性，因此酶在细胞代谢中起着至关重要的作用。
关键酶则是对维持生命特别重要的酶，其催化作用对于细胞的正常生存和功能发挥至关重要。
下面将对几种常见的关键酶进行详细解释。
1. 乙酰辅酶A羧化酶（Acetyl-CoA carboxylase）：这是一种关键的酶，在细胞内催化乙酰辅酶A转化为丙酰辅酶A。
丙酰辅酶A是细胞合成脂肪酸和胆固醇的重要物质。
乙酰辅酶A羧化酶的活性直接影响脂肪酸和胆固醇的合成速率，调节细胞内脂肪代谢的平衡。
2. 乙醛脱氢酶（Alcohol dehydrogenase）：这是一类关键酶，它催化乙醇转化为乙醛。
乙醛脱氢酶参与乙醇代谢的过程，将乙醇转化为乙醛，进而进一步转化为乙酸。
这个过程是人体中乙醇的主要代谢途径，也是酒精中毒的解毒过程的一部分。
3. DNA聚合酶（DNA polymerase）：DNA聚合酶是细胞中复制和修复DNA过程中的关键酶类。
DNA聚合酶能够将DNA 模板链上的碱基序列准确地复制到合成链中，是DNA复制的关键酶。
细胞复制DNA时，DNA聚合酶能够保证复制过程中的准确性，从而确保新合成的DNA与原始模板DNA完全一致。
4. 丙酸脱氢酶（Pyruvate dehydrogenase）：丙酸脱氢酶是关键的酶类之一，参与细胞呼吸过程中的关键环节。
丙酸脱氢酶能够将丙酮酸转化为乙酰辅酶A，为细胞供应继续产生能量所需的底物。
丙酸脱氢酶活性的调节与细胞的能量代谢紧密相关。
5. ATP酶（ATPase）：ATP酶是将ATP（腺苷三磷酸）分解为ADP（腺苷二磷酸）和无机磷酸盐的关键酶。
细胞中的能量通常储存于ATP中，而ATP酶能够将ATP分解为ADP释放出储存的能量。
这个过程是细胞内能量供应的重要途径，也是调节细胞内ATP/ADP比例的重要手段。
以上仅为几个常见的关键酶的解释，关键酶的种类很多，每个关键酶都在重要的生物代谢过程中扮演着重要的角色。
用于生产乙醇的、具有失活的乳酸脱氢酶基因(LDH)的嗜热微生物[
专利名称：用于生产乙醇的、具有失活的乳酸脱氢酶基因（LDH）的嗜热微生物
专利类型：发明专利
发明人：A·阿特金森,R·克里普斯,K·埃利,B·拉德,M·托德,A·汤普森
申请号：CN200680015299.1
申请日：20060503
公开号：CN101203602A
公开日：
20080618
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：对一种野生型微生物进行修饰以使其乳酸脱氢酶失活从而制备一种突变的嗜热微生物。
所述突变的微生物用于以C、C或C糖为底物的乙醇生产。
申请人：TMO可再生能源有限公司
地址：英国萨里
国籍：GB
代理机构：北京北翔知识产权代理有限公司
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乙醇脱氢酶和乙醛脱氧酶
乙醇脱氢酶和乙醛脱氧酶1. 介绍乙醇脱氢酶（Ethanol dehydrogenase，简称ADH）和乙醛脱氧酶（Acetaldehyde dehydrogenase，简称ALDH）是两种在生物体内起重要作用的酶。
它们在乙醇代谢途径中发挥关键作用，参与了乙醇的氧化过程。
本文将详细介绍这两种酶的结构、功能及其在生物体内的作用。
2. 乙醇代谢途径乙醇代谢途径是指人体内将乙醇转化为无毒产物的过程。
该途径包括三个主要步骤：乙醇脱氢、乙醛脱氧和乙二酸脱羧。
其中，乙醇脱氢和乙醛脱氧是由ADH和ALDH这两种重要的代谢相关的酶催化完成。
3. 乙醇脱氢过程3.1 ADH的结构ADH是一种四聚体结构的金属依赖性酶，由四个亚基组成。
每个亚基都包含一个结合辅酶NAD^+的活性位点和一个催化乙醇氧化的活性位点。
3.2 ADH的功能ADH催化乙醇脱氢反应，将乙醇转化为乙醛。
在该反应中，ADH通过将乙醇中的氢原子转移给辅酶NAD^+，同时生成NADH。
这一过程是一个氧化还原反应。
3.3 ADH在生物体内的作用ADH在人体内广泛存在，特别是在肝脏和胃黏膜中表达量较高。
它参与了乙醇的代谢过程，将乙醇转化为乙醛，并产生NADH。
通过这一过程，ADH帮助减少了乙醇对身体的毒性影响。
4. 乙醛脱氧过程4.1 ALDH的结构ALDH也是一种四聚体结构的金属依赖性酶，与ADH相似。
每个ALDH亚基包含一个结合辅酶NAD^+的活性位点和一个催化乙醛氧化的活性位点。
4.2 ALDH的功能ALDH催化乙醛脱氧反应，将乙醛转化为乙酸。
在该反应中，ALDH通过将乙醛中的氢原子转移给辅酶NAD^+，同时生成NADH。
这一过程也是一个氧化还原反应。
4.3 ALDH在生物体内的作用ALDH广泛分布于人体各个组织中，尤其是在肝脏、心脏和肾脏中表达量较高。
它参与了乙醇代谢途径的最后一步，将乙醛转化为无毒的乙酸。
通过这一过程，ALDH 帮助减少了乙醛对身体的毒性影响。
嗜热菌在工业生产中的应用研究
嗜热菌在工业生产中的应用研究在工业生产中，嗜热菌是一类生活在高温环境中的微生物。
由于其能够在高温下生存和繁殖，嗜热菌在许多工业领域中具有广泛的应用潜力。
本文将介绍嗜热菌在工业生产中的应用研究，包括食品工业、能源领域、制药业以及环境保护等方面的应用。
一、嗜热菌在食品工业中的应用嗜热菌在食品工业中的应用主要体现在食品加工过程中的酶工程技术。
嗜热菌分泌的热稳定酶可以在高温条件下保持其活性，因此在高温食品加工过程中具有重要作用。
比如，嗜热菌产生的糖化酶在啤酒酿造过程中可以提高糖化效率，改善啤酒口感。
此外，嗜热菌的蛋白水解酶能够促进食品蛋白质的降解，提高食品的营养价值。
二、嗜热菌在能源领域中的应用嗜热菌在能源领域中的应用主要体现在生物燃料的生产过程中。
由于嗜热菌能够生活在高温条件下，其代谢产物可以用于生物燃料的合成。
例如，嗜热菌可以利用植物纤维素进行发酵，产生乙醇作为生物燃料。
此外，嗜热菌还可以生产氢气和甲烷等生物燃料，为能源的可持续发展提供了新的途径。
三、嗜热菌在制药业中的应用嗜热菌在制药业中的应用主要体现在药物合成和药物代谢的研究中。
嗜热菌产生的酶可以在高温和高压条件下催化药物的合成反应，提高反应速度和收率。
此外，嗜热菌还可以用于药物的代谢研究，帮助科研人员了解药物的代谢途径和药效。
嗜热菌在制药业中的应用有望加快新药开发的速度，提高药物的质量和疗效。
四、嗜热菌在环境保护中的应用嗜热菌在环境保护中的应用主要是利用其生物降解能力来处理有机废弃物和污染物。
嗜热菌分泌的热稳定酶可以降解有机废弃物，将其转化为无害的物质。
此外，嗜热菌还可以降解有机污染物，减少环境中的污染物浓度，保护生态环境。
嗜热菌在环境保护中的应用有助于解决废弃物处理和污染治理的难题，促进可持续发展和绿色环保。
总结起来，嗜热菌在工业生产中具有广泛的应用潜力。
无论是在食品工业、能源领域、制药业还是环境保护中，嗜热菌都发挥着重要的作用。
随着科学技术的不断进步和工业发展的推动，相信嗜热菌在工业生产中的应用将会得到更多的关注和发展，并为各个领域的发展做出重要贡献。
嗜热菌乙醇代谢途径研究进展
嗜热菌乙醇代谢途径研究进展作者：乐易林倪黎郭星星来源：《江苏农业科学》2016年第11期摘要：微生物利用木质纤维素发酵生产乙醇是可再生能源发展策略之一。
人们对常温菌发酵生产乙醇的代谢途径和机理进行了广泛深入的研究。
目前天然高效发酵产乙醇菌不能利用五碳糖，因为能利用五碳糖的常温菌乙醇产率低。
随着产乙醇嗜热微生物的深入研究，嗜热菌发酵产乙醇的发展为研究带来了契机。
文中综述了发酵产乙醇嗜热菌的种类、代谢途径及其关键酶功能特性的研究进展。
关键词：木质纤维素；乙醇；嗜热菌；代谢途径；五碳糖中图分类号：S216.2 文献标志码： A文章编号：1002-1302（2016）11-0022-04我国农业每年产生大量秸秆，这些生物质如能得到开发利用，可以满足人类对能源的需求。
木质纤维原料的开发利用是现代生物技术领域研究热点之一。
木质纤维水解产生的五碳糖和六碳糖通过微生物发酵生产乙醇是可再生能源发展策略之一。
以酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）和运动发酵单孢菌（Zymomonas mobilis）为代表的乙醇代谢途径是通过丙酮酸脱羧酶（PDC）和乙醇脱氢酶（Adh）将丙酮酸转化成乙醇，即所谓的双酶法[1]。
酵母菌和运动发酵单胞菌能将六碳糖转化成乙醇和二氧化碳，酵母菌和运动发酵单胞菌发酵生产乙醇的缺点是都不能代谢五碳糖产乙醇。
针对酵母菌和运动发酵单胞菌不能利用五碳糖发酵乙醇的问题，将酿酒酵母或运动发酵单胞菌来源的丙酮酸脱羧酶和乙醇脱氢酶基因在能够高效代谢五碳糖的微生物中共表达，代谢五碳糖的微生物经过代谢工程改造从而获得发酵乙醇能力；也可以将五碳糖代谢途径在酿酒酵母和运动发酵单胞菌中表达，使代谢途径改造后的酿酒酵母和运动发酵单胞菌能够利用五碳糖发酵产乙醇[2-3]。
微生物中另外一条乙醇代谢途径是通过丙酮酸铁氧还蛋白氧化还原酶（POR）或丙酮酸甲酸裂解酶（PFL），将丙酮酸转化为乙酰辅酶A，再通过辅酶A-依赖型的乙醛脱氢酶（AdhE）转化为乙醛，最后在乙醇脱氢酶作用下生成乙醇，即所谓的三酶法。
嗜热菌产酶现状的研究_潘丽贞
Science and Technology of Food Industry专题综述2012年第3期嗜热菌是应用最广泛的一种极端微生物，自1969年Brock T.D.和他的同事从美国黄石国家公园的温泉中分离到最适生长温度高达70℃的水生栖热菌，接下来30多年中嗜热菌的研究取得了重要进展，尤其近十年来嗜热菌已成为科学界的研究热点之一。
嗜热菌并非单一的菌属或菌群，而是广泛分布于各种不同的菌群中，如芽孢杆菌属、梭状芽孢杆菌属、栖热菌属、热厌氧杆菌属（Thermoanaerobacter ）、闪烁杆菌属（Fervidobacterium ）、热袍菌属（Thermotoga ）及产水菌属（Aquifex ）等[1]。
目前已有约70个属140种嗜热菌得到了鉴定，均属于古细菌及真细菌。
嗜热菌有代谢快、生长率高、世代时间短、酶的热稳定性高等优点，在造纸行业、环境保护、能源利用、烟草业、石油开采、液体燃料生产、生物转化及抗生素生产等领域都有广泛的应用。
嗜热菌的主要应用之一是嗜热酶的开发应用。
目前已知的从嗜热菌中分离出来的酶具有极高的热稳定性、传质速率高、耐有机溶剂等特点，可降低酶制剂的制备成本、提高酶促效率、减少能耗，其催化功能优于目前在各种工业生产中应用的酶，故在生物化工合成中有着广泛的应用。
1几种嗜热酶目前大多数的常温酶都发现了其对应的嗜热酶，如脂肪酶、蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶、糖苷酶、酰胺酶、植酸酶、几丁质酶、漆酶、乙醇脱氢酶、腈水解酶、过氧化氢酶等，以下主要介绍几种用量较大以及近来新发现的酶。
1.1脂肪酶脂肪酶能够催化脂类化合物的水解、合成和酯交换，广泛应用于油脂水解、食品风味和香味改进、医药生产、皮革绢纺脱脂、低等油脂改性等，并可作为洗涤剂与化妆品的添加剂。
脂肪酶因其具有高度的立体选择性而倍受关注。
Yasser R.Abdel-Fattah 等[2]分离出一株疑似Geobacillus thermoleovorans 的脂肪酶产生菌，该菌产生的脂肪酶在60℃，pH8下稳定，经100℃处理1h ，剩余酶活为30%。
嗜热乙醇杆菌
微生物菌种选育中的基因改组技术
原理
方法
优点
应用及意义 1.用于改进微生物代谢产量 1.用于改进微生物代谢产量 2.用于改进微生物多基因调控表型的进化和 2.用于改进微生物多基因调控表型的进化和 对环境的适应性 3.用于提高微生物菌株的遗传多样性 3.用于提高微生物菌株的遗传多样性 4.与其他生物技术相结合大幅度改进微生物 4.与其他生物技术相结合大幅度改进微生物 的性状
相关研究
国内对嗜热厌氧乙醇杆菌的研究主要是由江南大 学工业生物技术教育部重点实验室进行。蒋宇等 （5）对该菌的乙醇代谢途径进行了初步的研究， 证明辅酶A 证明辅酶A依赖型乙醛脱氢酶是该菌乙醇代谢途 径的关键酶，它和乙醇脱氢酶共同作用将乙酰辅 酶A转化为乙醇。彭惠等研究了改菌中醇脱氢酶E 转化为乙醇。彭惠等研究了改菌中醇脱氢酶E 的功能与调控（6），并对菌株JW200转化条件进 的功能与调控（6），并对菌株JW200转化条件进 行了研究（7 行了研究（7），国际上首次实现了对嗜热厌氧菌 JW200的外源基因的导入。 JW200的外源基因的导入。 国际上对嗜热厌氧乙醇杆菌JW200与39E在发酵调 国际上对嗜热厌氧乙醇杆菌JW200与39E在发酵调 控与关键酶的克隆与表达都有深入的研究（8 控与关键酶的克隆与表达都有深入的研究p linear DNA 1141bp linear DNA
嗜热厌氧细菌的系谱分析
应用
嗜热厌氧细菌通常能直接利用一些廉价的底物，如纤维素、 半纤维素以及淀粉，是一种有很大开发潜力的生产工业乙 醇的微生物，其中嗜热厌氧产乙醇杆菌是产乙醇能力最强 的极端微生物。该菌底物范围广，能广泛利用五碳糖和六 碳糖，乳糖、蔗糖、麦芽糖、纤维二糖、丙酮酸和淀粉， 不能利用纤维素，当底物浓度小于1%时，以乙醇和CO 不能利用纤维素，当底物浓度小于1%时，以乙醇和CO2为 主要发酵产物
嗜热菌实验原理
实验原理
1、生物的一个基本特征是对环境的适应性, 而微生物对高温的适应能力尤为惊人,极端嗜热菌是泛指最适生长温度在80℃以上的嗜热菌, 其中大部分是嗜热古细菌。
嗜热菌在基因工程、蛋白质工程、发酵工程及矿产资源的开发利用上均有很大的应用价值。
2、生物强化所利用的微生物来源于原有的生物降解体系或经过驯化、富集、筛选、培养获得，甚至是原来降解体系中不存在的外源微生物。
高效优势菌种对污染物的生物强化作用主要表现为，优势菌种对污染物的直接降解作用和高效优势菌种间的共代谢作用以及高效优势菌种对生物降解系统中微生物种群和群落的调节作用。
3、选择性培养基是指根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基。
其功能是使混合菌样中的劣势菌变成优势菌，从而提高该菌的筛选效率。
总结：我们实验水样是来自某炼钢厂中焦化厂50℃~70℃的熄焦池，该池已运行4年多，该池水和二沉池的部分回流水一起作为焦煤冷却用水，所以该池的水温常年保持在50℃~70℃。
常年高温的环境和废水中有机物给嗜热菌提供了良好的生长条件，所以我们可以在废水中筛出分解难降解或臭味有机物的嗜热菌。
乙醇脱氢酶基因
乙醇脱氢酶基因乙醇脱氢酶基因是编码乙醇脱氢酶的基因，乙醇脱氢酶是一种重要的酶类，在生物体内发挥着关键的作用。
本文将从乙醇脱氢酶基因的结构、功能和应用等方面进行阐述。
一、乙醇脱氢酶基因的结构乙醇脱氢酶基因属于酶基因家族，包含多个编码区域。
该基因编码的乙醇脱氢酶是一种酶蛋白，由多个氨基酸残基组成。
在该基因序列中，存在着启动子和转录因子结合位点，这些结构区域对基因的转录和表达起着重要的调控作用。
乙醇脱氢酶是一种催化乙醇氧化反应的酶，将乙醇氧化为乙醛，同时还能将辅酶NAD+还原为辅酶NADH。
乙醇脱氢酶广泛存在于真核生物、原核生物和一些病毒中。
在真核生物中，乙醇脱氢酶参与乙醇代谢以及乙醛的生成，对维持正常的酒精代谢具有重要作用。
在一些细菌和古菌中，乙醇脱氢酶参与能量代谢和乙醇的利用过程。
三、乙醇脱氢酶基因的应用乙醇脱氢酶基因在生物工程和医学领域具有重要的应用价值。
通过对乙醇脱氢酶基因的研究，可以探索乙醇代谢途径的调控机制，为酒精代谢相关疾病的治疗提供新的思路。
此外，乙醇脱氢酶基因也可以用于生物酶工程中，通过对其基因的改造和表达，可以增加酶的产量和活性，提高酶的工业应用效果。
乙醇脱氢酶基因还可以用于微生物的基因工程改造，使其具备乙醇代谢能力，从而实现对乙醇的高效利用。
乙醇脱氢酶基因是一种重要的基因，编码的乙醇脱氢酶在生物体内发挥着重要的作用。
通过对乙醇脱氢酶基因的研究，可以更好地理解乙醇代谢途径和调控机制，为相关疾病的治疗提供新的思路。
此外，乙醇脱氢酶基因还具有在生物酶工程和基因工程中的应用潜力。
随着对乙醇脱氢酶基因的深入研究，相信将会有更多的应用价值得到挖掘。
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第２ ７卷 第 ２期 ２０ ０ ８年 ３月
食 品 与 生 物 技 术 学 报
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关 键 词 ：嗜 热 乙 醇 杆 菌 ； 脱 氢 酶 Ｅ； 能 ； 控 醇 功 调 中图分 类号 ： ５４ Ｑ ５ 文 献 标 识 码 ：Ａ
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文章 编 号 ： ６ ３ １ ８ （０ ８ ０ ０ ４ ０ １ ７ — ６ ９ ２ ０ ） ２０ ８ — ４
嗜热乙醇杆菌中醇脱氢酶 Ｅ的功能与调控
彭 惠 ， 毛 忠 贵 武 国干 邵 蔚 蓝 ， ，
（ ．食 品科 学 与 技 术 国家 重 点 实验 室 江 南 大 学 ， 苏 无 锡 ２ ４ ２ ； ． 南 京 师 范 大 学 微 生 物 工 程 １ 江 １ １２ ２
重点 实验 室，பைடு நூலகம் 苏 南京 ２ ０ ９ ） １ ０ ７
摘 要 ： 对嗜 热 乙醇杆 菌 中的 醇脱 氢酶 Ｅ ａｃ ｈ ｌ ｅ ｙ ｒｇ ｎ ｓ Ａｄ Ｅ 进行 了克隆 、 达和鉴 （ ｌ ｏ ｈ ｄ ｏ ｅ ａｅＥ， ｈ ） ｏ ｄ 表 定， 明先前报道 的醛 脱 氢酶 其 实是 Ａ ｈ 证 ｄ Ｅ。对 Ａｄ Ｅ在 乙醇 代 谢 中的 功 能 与调 控 进 行 了研 究 。 ｈ 通过 分析 测 定 Ａｄ Ｅ的 酶 学性 质 、 ｈ ｈ Ａｄ Ｅ在 嗜热 乙醇杆 菌的 不 同生 长 时期 的表 达 情 况 以及 Ａｄ Ｅ ｈ 高表 达 时嗜 热 乙醇杆 菌产 乙醇／ 乙酸的 比率 变化 ， 明 了 Ａｄ Ｅ的主 要 生理 功 能是 促使 乙醇产 生 。 证 ｈ 分析 了嗜热 乙醇杆 菌在 山梨糖 （ 还原 性 碳 源） 葡 萄 糖 （ 强 、 氧化 还 原 性 居 中的 碳 源 ） 葡 糖 醛酸 （ 和 强