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以典型食品製造微生物为研究对象，在透彻解析微生物全基因组序列的基础上，结合组学数据，构建全基因组规模代谢与调控网路模型。并通过可视化与模拟方法深入阐释生理代谢功能，藉助生化工程方法和系统代谢工程策略调控微生物生理功能，提升微生物製造食品配料与添加剂的过程效率。

以维生素C工业生产菌株巨大芽孢桿菌（Bacillus megaterium）和普通生酮基古龙酸菌（Ketogulonicigenium vulgare）为研究对象，以所构建两菌的GSMM为平台，结合转录组学、蛋白组学、代谢物组学等组学数据和生物化学方法，在系统解析两菌各自生理生化特性的基础上，透彻阐释两菌之间的生理依赖关係。在此基础上利用系统代谢工程策略顶层设计与改造维生素C生产菌株，提高维生素C的生产效能。

以光滑球拟酵母（Candida glabrata）高效生产有机酸为研究对象，在基因、蛋白、代谢物、代谢流及调控网路等水平上详尽解析光滑球拟酵母高效积累有机酸所需的生理稳定性和品质稳定性，採用代谢工程、辅因子工程等策略定向调控光滑球拟酵母的生长、代谢，促使代谢流的最大化和快速化流向目标有机酸。

以建立微生物製造营养强化剂的生产工艺为目标，在通过高通量筛选方法获得目标菌株的基础上，解析工业菌株高效合成营养强化剂的生理特徵与机制，根据此生理机制设立特定的限制条件，结合该菌特有的GSMM，以最大化生长速率和产物生产速率为目标函式，通过乾实验定量模拟寻找最优的解空间，再用湿实验验证预测结果，经过“乾-湿实验”不断叠代循环，最终透彻理解工业菌株过量生产营养强化剂的生理机制，提高生产效率。

实验室现团队现共有26人，其中教授1人，博士后1人，博士生4人，硕士生20人。

1.刘立明，教授，博导，2008年全国百篇优秀博士论文获得者。

[1] Liu L-M, Li Y, Zhu Y, Chen J. Redistribution ofcarbon flux in Torulopsis glabratabyaltering vitamin and calcium level. Metabolic Engineering, 2007, 9(1):21-29

[2] Liu L-M, Li Y, and Chen J. Enhancement of pyruvateproduction by osmotic-tolerance mutant of Torulopsisglabrata. Biotechnology and Bioengineering, 2007, 97(4): 825-832

[3] Liming Liu, Rasmus Agren, Sergio Bordel, JensNielsen. Use of genome-scale metabolic models for understanding microbialphysiology. FEBS Letters, 2010, 584:2556-2564

[4] Jing Zhang, Jie Liu, Zhongping Shi, Liu Liming*,Jian Chen. Manipulation of B. megaterium growth for efficient 2-KLG productionby K. vulgar. Process Biochemistry,2010, 45(4):602-606

[5] Yi Qin, Liu Liming*, Jian Chen. Increasingglycolytic flux of Torulopsis glabrataCCTCC M202019 at high oxidoreduction potential created by potassiumferricyanide. Biotechnology Progress, 2010, 26, 6:1551-1557

[6] 陈克杰, 刘杰, 刘立明*，陈坚. 蔗糖提升高渗条件下2-酮基-L-古龙酸生产效率. 生物工程学报, 2010, 26(11):1507-1513.

[7] 赵亮亮,汪军,周景文,刘立明*,堵国成,陈坚.双层面调控S. cerevisiae碳流促进L-乳酸积累.微生物学报,2011,51(1):50-58

[8] 汪军, 刘立明*, 堵国成, 陈坚.一株耐受低pH光滑球拟酵母的生理特性. 微生物学报,2011,51(3):340-345.

实验室依託国内重点学科食品科学与发酵工程、以及食品科学领域唯一的国家重点实验室食品科学与技术国家重点实验室，与国内外诸多知名企业合作，积极将科研成果向企业生产一线转化。近年来，科研成果在日本味之素(国际上最大的发酵公司之一)、日本富尔玛株式会社、江苏江山製药有限公司、光明乳业等国内外知名发酵公司得到推广套用，在维生素C、有机酸、多种营养强化剂等生产套用方面已经取得可喜成绩。

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