底物选择性大肠杆菌共发酵葡萄糖和木糖产生乙醇

为了实现混合糖发酵产乙醇过程中葡萄糖和木糖的同步利用,采用基因删除技术,经代谢工程改造,构建了葡萄糖/木糖选择性代谢产乙醇大肠杆菌,并通过摇瓶发酵试验研究双菌株共发酵产乙醇的发酵性能。在删除了甲酸、乙酸、乳酸和琥珀酸合成途径的出发菌株Escherichia coli B0013-1031 (pta-ackA,ldh A,pfl B,frd A)基础上,删除木糖异构酶基因xyl A,得到木糖不利用菌株B0013-2010;通过回复突变修复B0013-1031 xyl H功能,并删除其中葡萄糖运输和代谢途径关键酶基因pts G、glk和man Z,得到葡萄糖不利用菌株B0013-2011H。将携带Zymomonas mobilis乙醇合成途径关键酶基因pdc和adh B的质粒p Etac-PA分别转入上述菌株,获得产乙醇重组菌B0013-2010PA和B0013-2011HPA;以此双菌株共发酵葡萄糖和木糖合成乙醇,乙醇合成速率为1. 01 g/(L·h),葡萄糖和木糖消耗速率分别为2. 02 g/(L·h)和1. 05 g/(L·h)。双菌株共发酵显著改善了乙醇发酵过程葡萄糖和木糖的同步利用。     

双酵母发酵秸秆水解糖产乙醇条件研究

初步探讨了秸秆水解糖混菌发酵的最优条件。结果表明,调整秸秆水解液中葡萄糖与木糖的比例为3：2,初始糖浓度为100g／L,初始pH为5．5,在32℃下进行嗜单宁管囊酵母和酿酒酵母混合发酵44h,平均乙醇浓度为35g／L左右,最大糖醇转化率为35．6％,达到混合发酵理论值的72．1％。从经济角度来看,混糖发酵优于分步发酵。     

树干毕赤酵母和酿酒酵母耦合发酵高浓度混合糖产乙醇

研究在高浓度发酵底物下,不同木糖及葡萄糖之间的比例、P. stipitis CBS5773和S.cerevisiae的发酵先后启动顺序、两菌间的协同发酵对两茵共同发酵混合糖产乙醇的影响.结果表明,乙醇的产量主要来自于由S.cerevisiae消耗葡萄糖而产生,两菌株偶联发酵时,Scerevisiae能较快启动进入产乙醇发酵而不受P. stipitisCBS5773生长的抑制;在高浓度(200 g/L)糖浓度下,S.cerevisiaee和P.stipitis CBS5773存在相互拮抗作用,S.cerevisiae并不完全抑制P. stipitis CBS5773的生长;当木糖与葡萄糖之比为3:2,且S.cerevisiaee和P. stipitis CBS5773分开接入,发酵12 h,乙醇产量最大,达到57 g/L.     

Candida shehatae 的纯化及其利用木糖和葡萄糖发酵的特性研究

通过对休哈塔假丝酵母TZ1 分离纯化以获取高产乙醇菌株,并对木糖、葡萄糖以及不同比例的混合糖发酵产乙醇进行实验研究。结果显示,筛选出的TZ8-13 对木糖和葡萄糖都有良好的发酵性能,糖浓度为60g/L 时的乙醇产量分别达到了21.6g/L 和24.2g/L,糖利用率分别为97.81%(72h)和99.13%(36h),较初始菌株TZ1 发酵木糖乙醇产量提高了55.38%、木糖利用率提高了19.54%;混合糖发酵存在糖的二次利用关系,TZ8-13 首先利用葡萄糖。木糖和葡萄糖比为1:1 时乙醇产量为22.8g/L。     

响应面法优化重组运动发酵单胞菌极高密度乙醇发酵工艺

采用基因工程技术,成功地构建了在无需氨基酸和维生素的条件下,能高效利用葡萄糖、木糖、阿拉伯糖和甘露糖发酵生成乙醇的重组菌Z.mobilis HYMX。为了提高发酵乙醇产量,利用响应面法优化了重组菌极高密度发酵的工艺条件。结果表明,最佳发酵条件为:葡萄糖浓度305 g/L,温度34℃,p H6.5,尿素浓度3 g/L,接种量10%,发酵时间60 h。在此条件下重组单胞菌的乙醇产量达到153.1 g/L,比优化前提高了8.5%,比原型菌产量提高了105.14%。与工业酵母菌株PE-2相比重组菌节省了约12%的葡萄糖,节省了37.5%的时间。     

利用玉米秸秆水解液发酵生产2,3-丁二醇

利用1株克雷伯氏菌(Klebsiella oxytocaZU-03)发酵玉米秸秆水解液生产2,3-丁二醇,使水解液中的己糖和戊糖都得到了有效利用。研究结果表明,当玉米秸秆水解液中Na2SO4浓度低于20 g/L时,对2,3-丁二醇的发酵无明显影响。乙酸和乙醇是主要的发酵副产物,当浓度分别超过20 g/L和5 g/L时,对发酵的抑制作用较明显。玉米秸秆水解液发酵生产2,3-丁二醇的适宜初始pH值为6.0-6.5,初始总糖浓度为80-100 g/L。在总糖浓度80 g/L(含葡萄糖47.25 g/L,木糖32.75 g/L),初始pH值6.0,温度30℃的条件下发酵64 h,总糖利用率达到99.36%,2,3-丁二醇的质量浓度为37.20 g/L,产率为0.468 g/g(总糖),达到理论最大产率的94%。     

棕榈发酵细菌(Zymobacter palmae)利用海带不同组分发酵产乙醇研究

以海带中含有的不同糖类为碳源,利用棕榈发酵细菌进行乙醇发酵研究,结果显示,Z.palmae可以直接利用甘露醇、葡萄糖、半乳糖、岩藻糖、昆布淀粉为碳源发酵产乙醇,最大乙醇产量分别为6.92g/L、5.86 g/L、4.72g/L、5.34g/L、6.16g/L,相应乙醇转化率分别为0.346g、0.293g、0.236g、0.267g、0.308g乙醇/g底物;但是,Z palmae不能在以褐藻酸、褐藻糖胶、甘露糖、木糖、鼠李糖、阿拉伯糖、肌醇为唯一碳源的培养基上正常生长.     

发酵木糖酵母的选育及其应用

面对世界范围内石油价格飞涨,能源供应日趋紧张的现状,从解决"三农"问题、加强环境保护和保障能源安全等方面,从自然界里筛选出一株发酵木糖产乙醇酵母T011,通过正交试验确定了利用T011发酵玉米秸秆生产乙醇的最佳条件:发酵温度为34℃,发酵周期为60h,转速为8r/min,接种量为6%,纤维素酶用量为40IU/g底物.在此条件下,乙醇产率为0.131g/g原料.     

木质纤维素酶解糖化发酵研究

考察添加剂对绿色木霉产纤维素酶的影响.结果表明,初始培养基中添加油酸、十二烷基酸钠(SDS)、麦芽糖、羧甲基纤维素(CMC)、水杨素和水解淀粉等对绿色木霉产纤维素酶有促进作用,其中添加2%油酸和1%SDS均可使酶活提高1倍以上.在木质纤维素酶的水解过程中,在酶液中添加Mg2+、K+、Co2+、Tween 80、聚乙二醇(PEG)等均对酶有激活作用;当底物浓度为30%,酶量1.0 FPA/mL,PEG6000浓度0.14%,Co2+浓度为0.06%,搅拌速度120 r/min条件下,能得到较高的糖浓度(85 g/L).乙醇发酵过程,发现木糖、葡萄糖单独发酵得酒精度分别为0.7g/100 mL和4.3/100 mL;木糖-葡萄糖分步发酵的酒精浓度可达5.1g/100 mL,而木糖-葡萄糖同步发酵得酒精浓度仅为4.4g/100mL.     

重组大肠杆菌KO11利用单糖发酵乙醇条件优化

对重组大肠杆菌KO11利用单糖转化乙醇的能力进行了研究与优化,结果表明,KO11对己糖中的半乳糖、甘露糖、葡萄糖和戊糖中的岩藻糖、木糖均有较高的乙醇转化率。通过对KO11利用葡萄糖与木糖发酵的考察发现,以4%(v/v)接种量接种于含葡萄糖20 g/L的LB培养基中,KO11在pH 5.5、37℃、150 r/min振荡培养4 h后再静置发酵20 h能够达到乙醇转化率94.81%;将其接种于含同样浓度木糖的LB培养基在相同的pH、发酵温度与振荡速度下振荡12 h后再静置发酵15 h达到乙醇转化率94.15%。另外,KO11具有较高糖耐受性,发酵葡萄糖与木糖混合糖时优先利用葡萄糖,并且在43℃时仍表现出较高的乙醇转化率,为利用该菌种进行纤维质水解液发酵提供了参考依据。