固定化运动发酵单胞菌乙醇发酵研究

以运动发酵单胞菌(zymomonas mobilis 10225)为菌种。以葡萄糖为底物进行乙醇发酵。对不同底物浓度[5％，7．5％。10％(W／V)]、不同温度(25℃,30℃，35℃)条件下，游离细胞和固定化细胞乙醇发酵的特性进行研究。实验结果表明。葡萄糖浓度为5％。25℃时可达到最大的乙醇产率0．50g乙醇／g葡萄糖。以海藻酸钙为包埋介质，对Zymomonas mobilis进行固定化。在10％葡萄糖培养基中多批次半连续发酵，可在8h内使乙醇产率系数达到0．50。短的发酵周期和高的乙醇产率为后续的葡萄糖和木糖两步乙醇发酵提供理想的实验数据。     

运动发酵单胞菌232B木薯快速乙醇发酵

以运动发酵单胞菌232B(Z.mobilis 232B)为菌种,木薯为底物进行同步糖化快速乙醇发酵的研究.首先采用Full Factorial设计和最速上升实验确定了培养基成分中的两个显著性因子及其最适浓度:酵母粉4.0g·kg-1,硫酸铵0.8g·kg-1.在最适合的培养基条件下,对木薯料水比和糖化酶用量进行了优化,得到Z.mobilis232B木薯乙醇发酵最佳料水比为1:3,糖化酶浓度为4AGU·g-1淀粉,乙醇发酵4.915g·(kg·h)-1.利用高效液相色谱对发酵液中残糖进行了分析,证明葡萄糖、果糖等单糖已完全被菌体利用,剩余糖多为二糖、三糖等不可发酵的低聚糖.     

发酵五碳糖和六碳糖产乙醇染色体整合大肠杆菌的构建

为了保证外源基因表达的稳定性,减少发酵副产物的生成,根据同源重组原理,将大肠杆菌丙酮酸甲酸裂解酶pfl基因两侧的基因片段作为同源片断,构建了带有运动发酵单胞菌丙酮酸脱羧酶基因pdc和乙醇脱氢酶基因adhB的整合重组质粒PA-pfl,用化学法转入大肠杆菌TOP10的感受态细胞,将经过氨苄青霉素筛选得到的重组子进行PCR扩增,证明pdc和adhB基因整合到了大肠杆菌的染色体基因组丙酮酸甲酸裂解酶基因pfl位点上.乙醇发酵结果表明,重组菌E.coli TOP10-pfl不但能稳定地利用葡萄糖产乙醇,也能稳定地利用木糖产乙醇,在大肠杆菌中建立了一条新的代谢糖生成乙醇的途径.     

表达漆酶的重组酿酒酵母菌株同步糖化发酵产乙醇特性研究

将来源于硬毛拴菌（Trametes trogii CICC 2689）的lcc1基因通过Di-CRISPR技术整合到酿酒酵母Y6中以实现漆酶的稳定表达,考察漆酶在酚类抑制剂及同步糖化发酵中的抗逆作用。结果显示：平板拮抗和液体摇瓶实验中,重组菌株Y6/Lac的生长状况、对数期生长速率及延滞期较对照菌株Y6均表现出相应优势;同时Y6/Lac对碱木质素的降解率提高41%,同步糖化发酵产乙醇效率提高14%。     

水稻脆性秸秆发酵产纤维乙醇的研究

以水稻脆性秸秆为原料进行了发酵产乙醇的研究。用水稻脆性秸秆比用作对照的普通秸秆的半纤维素和木质素含量分别高17%和5%,纤维素含量低15%。采用浓度为2%(w/v)的硫酸进行秸秆预处理后,脆性秸秆稀酸水解液中葡萄糖含量为普通秸秆的1.38倍;每克脆性秸秆产生的木糖和阿拉伯糖比普通秸秆分别高出12.0 mg和3.9 mg;两种秸秆酸水解液中副产物乙酸、糠醛和5-羟甲基糠醛的浓度差异不显著。经过纤维素酶进一步处理后,每克脆性秸秆得到的总还原糖量为(541.2±8.0)mg,比普通秸秆高出41.9 mg。Escherichia coli SZ470利用酸预处理且酶促糖化的两种秸秆发酵72 h后,脆性秸秆发酵的乙醇产量可达(10.9±0.4)g/L,为普通秸秆的1.1倍。     

嗜鞣管囊酵母(Pachysolen tannophilus 1622)和重组大肠杆菌(E.coli(pGM-PA))乙醇发酵特性研究

通过对嗜鞣管囊酵母和重组大肠杆菌代谢木糖及混合糖产乙醇研究,阐明两种菌的不同发酵能力.结果表明:重组大肠杆菌在5%木糖培养基中乙醇产率为理论值的100%,在10%木糖的培养基中乙醇产率达到理论值的96%.重组大肠杆菌木糖转化乙醇的能力明显高于嗜鞣管囊酵母,但嗜鞣管囊酵母与重组大肠杆菌相比乙醇耐受度更高(可达8%),且代谢过程中pH降低幅度不大.固定化技术对于提高P. tannophilus 1622乙醇发酵表现作用显著,而对重组大肠杆菌乙醇发酵的产率提高没有明显作用.     

代谢木糖重组酿酒酵母的初步构建

为使酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)代谢木糖产乙醇,须要在酿酒酵母胞内表达木糖代谢途径的关键酶基因--木糖还原酶基因xyl1和木糖醇脱氢酶基因xyl2,这2种酶基因的相对表达水平对乙醇的产生和木糖醇的积累具有重要影响.该研究初步构建了含有诱导型启动子控制的木糖还原酶基因xyl1的酵母表达载体pYes2-xyl1和含有组成型强启动子控制的木糖醇脱氢酶基因xyl2的酵母表达载体pDR195-xyl2,同时,在国内首次克隆出热带假丝酵母(Candida tropicalis)的木糖醇脱氢酶基因.这2个表达载体的构建为后续重组酵母的构建提供了重要基础.     

琼胶降解菌的筛选及其在龙须菜乙醇发酵中的初步应用

文章以龙须菜为原料,开展发酵产乙醇的基础研究,主要进行了高效琼胶降解菌的筛选和酶解条件的优化。利用琼胶为唯一碳源筛选出2株琼胶降解能力强的菌株QJ14和Hhjh,通过形态学观察和16s r DNA序列分析,对这两株菌株进行了鉴定,经NCBI数据库比对,确定QJ14为假单胞菌属,Hhjh为白色噬琼胶菌属。用QJ14和Hhjh产生的粗酶液酶解龙须菜酸解糊化液,并对影响酶解效果的因素,如起始p H值、酶解时间、震荡处理、混合酶液比例等进行了优化,结果还原糖产量最高可达29.33 mg/g。通过比较酵母单菌发酵、混合菌发酵与分步酶解发酵,利用顶空气相色谱法(HS-GC法)检测发酵液中乙醇产量,结果表明,酵母单菌发酵和混合菌发酵几乎没有乙醇产生,分步酶解发酵的乙醇产量约为2.36m L/L。     

代谢木糖和葡萄糖的重组酿酒酵母的构建

采用RT-PCR的方法克隆得到Candida shehatae木糖还原酶基因xyl1,将该基因插入到含有强启动子ADH1的穿梭质粒pACT2中,用同样的方法克隆得到Pichia stipitis的木糖醇脱氢酶基因xyl2,将该基因插入到含有强启动子PMA1的穿梭质粒pDR195中,两套外源基因连同各自的启动子和终止子将连接到酵母整合质粒YIp5-kanR中,并预期整合到酿酒酵母的基因组当中,从而构建代谢木糖和葡萄糖的重组酿酒酵母.     

在石油为主要能源的世界中发展乙醇生产——巴西乙醇生产的经验

当前,人们生活在依赖石油的世界中,因为汽油和柴油的价格不断升高,许多国家都在寻求化石燃油的替代物。用糖类作物或谷物生产的乙醇被视为最好的替代物。然而,全球目前乙醇产量仅为汽油耗量的2．5％,所以乙醇需求增长迅速,市场广阔。介绍了巴西乙醇生产的经验;在乙醇市场波动的情况下,乙醇生产商得以生存的措施;乙醇生产商的生产方式;乙醇生产所用糖浆原料的概况等。