生物转化与微生物制造研究室
Laboratory of Biotransformation and Microbial Manufacturing
【团队简介】
袁文杰 博士 教授 李益民 博士 副教授 杜聪 博士 博士后
课题组负责人袁文杰教授，博士生导师，大连市高端人才，辽宁省生物工程类教学指导委员会秘书长，辽宁省免疫学会疫苗和免疫健康分会副主任委员。曾获辽宁省科技进步一等奖、中国可再生能源学会科学进步一等奖、教育部科技进步奖二等奖、辽宁省自然科学学术成果一等奖、日内瓦国际发明展金奖等。在Chem Eng J、Green Chem、Bioresour Technol和J Biol Chem等国内外生物工程类主流学术期刊上发表论文80余篇；申请授权中国发明专利20余项，拥有欧、美、日、韩等七国授权国际专利。先后承担国家重点研发计划、国家自然科学基金项目、国际(地区)合作与交流项目及省部级科研项目10余项，完成产业化项目2项。
课题组目前有教授1人，副教授1人，博士后1人，博士研究生和硕士研究生10余人。研究团队以国家重大战略需求和学科发展前沿为导向，着力开展以工业生物技术为核心的合成生物学、生物催化与酶技术、现代发酵技术等方向的应用基础研究，围绕生物加工过程中酶的发现、酶催化机制的解析与定向设计、酶的无载体固定化、微生物的生物途径解析与系统重构，建立高效稳定的生物催化转化体系和微生物发酵生产新技术，实现化学品的低成本绿色生物制造。
主要研究方向：
(1) 微生物底盘代谢途径解析与重构，创制高版本工业生产菌株；
(2) 工业酶理性设计与无载体固定化，创制新型生物催化剂；
(3) 酶催化体系与微生物发酵过程优化与工业放大。
【科研展示】
1. 代表性研究成果
[1] 能源与农业领域：纤维素水解液的综合利用
Ø 自固定化酵母细胞酒精连续发酵技术成果获教育部科技进步奖二等奖
[2] 医药与保健品领域：生物法高效合成氨基酸和小分子肽
Ø 新疆维吾尔自治区2023年度第二批工业和信息化领域“揭榜挂帅”项目：L-谷氨酰胺高产菌株的构建及产业化
Ø 成果转化项目：丙谷二肽绿色生物制造，该项目已成果转化大连医诺生物股份有限公司，在黑龙江富锦生物制造产业园投资2.5亿建成了中国第一条生物法生产丙谷二肽的生产线
Ø 国家自然科学基金项目：基于酯酰基转移酶动力学选择性机制的自固定化细胞高效合成丙谷二肽
[3] 食品与护肤品领域：高附加值化学品的绿色生物制造
Ø 企事业单位委托项目：啤酒酵母高值化利用技术开发
Ø 企事业单位委托项目：重组人源化胶原蛋白高效表达
Ø 企事业单位委托项目：生物法高效合成甜味剂D-阿洛酮糖
2. 科研论文
[1] Ying He, Yimin Li, Jiaxin Liu, Liming Su, Cong Du*, Wenjie Yuan*. The synergistic effect of formate dehydrogenase and carbonic anhydrase accelerates the ethanol fermentation process and improves carbon recovery. Green Chem, 2025. (DOI: 10.1039/d5gc00705d)
[2] Cong Du, Ying He, Jiaxin Liu, Liming Su, Yimin Li*, WenJie Yuan* and Fengwu Bai. Metabolic coupling of acetate promotes xylose utilization in Kluyveromyces marxianus. Chem Eng J, 2024, 484.
[3] Yimin Li, Cong Du, Zhanyu Jing, Jie Zhu, Chao Fan, Yu Jiang, Wenjie Yuan*. Clean production of L-alanyl-L-glutamine by an efficient yeast biocatalyst expressing α-amino acid ester acyltransferase without N-glycosylation. J Agr Food Chem, 2023, 71(16), 6398-6405.
[4] Zhanyu Jing, Jian Xu, Jia Liu, Cong Du, Jiakun Qi, Chao Fan, Yimin Li*, Wenjie Yuan*. Multiplex gene knockout raises Ala-Gln production by Escherichia coli expressing amino acid ester acyltransferase. Appl Microbiol Biot, 2023, 107, 3523–3533.
[5] Cong Du, Yimin Li, Ying He, Liming Su, Huanan Wang, Wenjie Yuan* and Fengwu Bai. Fixing carbon dioxide in situ during ethanol production by formate dehydrogenase. Green Chem, 2022, 24, 6989.
[6] Cong Du, Yimin Li, Ruijuan Xiang, Ying He, Hao Sun, Huanan Wang, Wenjie Yuan*. Co-utilization of multiple lignocellulose-derived sugars and inhibitors by the robust mutant K.marxianus through adaptive laboratory evolution. Fuel,2022,315:122816.
[7] Cong Du, Yimin Li, Ruijuan Xiang, Wenjie Yuan*. Formate dehydrogenase improves the resistance to formic acid and acetic acid simultaneously in Saccharomyces cerevisiae. Int J Mol Sci, 2022, 23(6):3406.
[8] Cong Du, Yimin Li, Han Zong, Tangguo Yuan, Wenjie Yuan*, Yu Jiang. Production of bioethanol and xylitol from non-detoxified corn cob via a twostage fermentation strategy. Bioresource Technol, 2020, 310:123427.
[9] Xuze Pei, Yimin Li, Cong Du, Tangguo Yuan, Chao Fan, Hao Hong, Wenjie Yuan*. Production of L-alanyl-L-glutamine by immobilized Escherichia coli expressing amino acid ester acyltransferase. Appl Microbiol Biot, 2020, 104(16): 6967-6976.
[10] Yimin Li, Jiaoqi Gao, Xuze Pei, Cong Du, Chao Fan, Wenjie Yuan* and Fengwu Bai. Production of l alanyl glutamine by immobilized Pichia pastoris GS115 expressing α amino acid ester acyltransferase. Microb Cell Fact, 2019, 18:27.
3. 授权专利
[1] 李益民, 袁文杰. 一种表面展示生物酶的无载体双固定化生物催化剂及其制备方法和应用. ZL202210272528.9, 2024.
[2] 袁文杰, 杜聪, 李益民. 甲酸脱氢酶在提高微生物发酵菌株对纤维素水解液中甲酸和乙酸抗性中的应用. ZL202211253734.1, 2024.
[3] 袁文杰,杜聪, 李益民. 一种乙醇发酵过程中二氧化碳原位固定的方法. ZL202210183825.6, 2023.
[4] 袁文杰,杜聪, 李益民. 一种利用未脱毒纤维素原料生产木糖醇和乙醇的发酵方法. ZL202010027798.4, 2022.
[5] 范超, 齐佳琨, 袁文杰, 等. 一种差向异构酶的突变体, 其编码基因、氨基酸序列及其应用. ZL202110226700.2, 2021.
[6] 范超, 齐佳琨, 袁文杰, 等.一种γ-谷酰胺甲胺合成酶的突变体, 其编码基因、氨基酸序列及其应用. ZL202110221941.8, 2021.
[7] 袁文杰,杜聪, 相瑞娟, 李益民. 一种乙酸和木糖共利用的马克斯克鲁维酵母菌株及筛选方法. ZL201811506982.6, 2021.
[8] 袁文杰,范超, 李益民, 吴文忠. 编码丙谷二肽生物合成酶的基因及其应用. ZL201611254213.2, 2020.
[9] 袁文杰,李益民, 范超, 吴文忠. 重组酿酒酵母及其在合成丙谷二肽中应用. ZL201611254240.X, 2019.
[10] 袁文杰,冯华良, 高教琪.一种利用微量通气提高菌株对抑制物抗性的方法. ZL201610847032.4, 2019.
4. 科研环境
研究室目前教师3人，研究生11人，房屋总面积147平，配有空调和洗衣机。实验空间、条件能满足科研需求。
【培养特色】
本课题组研究生实行科研导师制，注重学术与实践并重，以科研项目、以竞赛育人，提升学生解决问题和沟通交流能力。课题组交流氛围和谐、开放，定期组织研讨，组内交流研究内容，交叉共享拓宽学术视野。
【育人成果】
本课题组毕业生去向：中国科学院及高校（大连化物所、大连理工大学、厦门城市环境研究所、沈阳工业大学等）；企业（梅花生物科技集团股份有限公司、北京双鹭药业股份有限公司、长春金赛药业有限责任公司、大连医诺生物股份有限公司等）；地方选调生、公务员等。
【招生事项】
招生类型：
硕士：硕士推免生（学术学位/专业学位）/硕士统考生（学术学位/专业学位）
博士：直博生（学术学位/专业学位）/硕博连读（学术学位/专业学位）/申请考核制博士生（学术学位）
招生导师：
硕士生导师：袁文杰、李益民
博士生导师：袁文杰、李益民
招生科研方向：
合成生物学、代谢工程、酶工程、生物催化与转化
招生专业：
生物工程、生物学、生物工程与技术
联系方式：
袁老师
E-mail: ywj@dlut.edu.cn
李老师
E-mail: yiminli@dlut.edu.cn
Address：大连理工大学生物工程学院317室（+86-0411-84706802）
