高效代谢葡萄糖产乙醇的酵母菌株的选育

以酵母H为出发菌株,运用EMS和紫外线复合诱变育种.在采用0.2MEMS处理5h后,再紫外线照 射15min的条件下,选育出1株H15酵母,其乙醇产率比出发菌种提高20.3%.     

木糖发酵产乙醇酵母菌的选育进展

能源危机和环境问题使纤维素乙醇成为新能源研究开发的热点之一.木糖是木质纤维素水解产物中含量仅次于葡萄糖的单糖,将木糖和葡萄糖同时转化为乙醇,可以大大降低纤维素乙醇的成本.选育可同时将葡萄糖和木糖转化为乙醇的优良菌株,是纤维素乙醇产业化的关键问题之一.为解决这一问题,人们试图通过自然筛选与驯化、人工诱变、细胞融合、基因工程和基因组改组等多种技术选育木糖代谢菌株,文中介绍了这方面的研究进展.     

利用木糖高产乙醇酵母菌的ARTP诱变选育

为了提高酵母菌利用木糖发酵产乙醇的能力,将分离得到的野生菌株异常威克汉姆酵母A42通过常温常压等离子体（ARTP）技术进行诱变处理,从中选育具有优良性能的高产乙醇突变菌株。结果表明：诱变处理时间120 s为最佳诱变条件,在该条件下对A42进行诱变,此时致死率达到97.53%。对该条件下ARTP诱变后的菌株进行两轮的筛选得到突变菌株A42-338,发酵60 h乙醇含量为20.78 g/L,其乙醇产量较出发菌株提高了42.59%,且传代8次各代乙醇产量变化率不超过2.50%。将异常威克汉姆酵母A42-338在油茶籽壳发酵培养基中发酵60 h乙醇含量为19.88 g/L,还原糖残糖含量为9.06 g/L,其中木糖残糖含量为1.79 g/L,葡萄糖残糖含量为7.27 g/L,木糖利用率为84.61%,葡萄糖利用率为81.05%,糖转化率为0.40 g乙醇/g糖。因此,ARTP诱变是一种高效可行的酵母菌育种方法。     

原生质体复合诱变选育耐高温高产乙醇酵母菌株

以酿酒酵母Ygx-5为出发菌株,对其原生质体进行紫外线(UV)与亚硝基胍(NTG)复合诱变,经初筛和复筛,选育出1株耐高温、高产乙醇菌株U-N2。在37℃培养条件下,菌株U-N2产乙醇浓度最高可达16.32%vol,比原菌株提高20.44%,比只用紫外线诱变后的菌株提高8.04%,比只用亚硝基胍诱变后的菌株提高6.27%。经过20次传代培养,乙醇产量稳定。     

发酵木糖高产乙醇休哈塔假丝酵母突变株的选育

木糖的乙醇发酵是利用木质纤维原料生产乙醇的关键环节。休哈塔假丝酵母是木糖发酵性能较好的天然酵母之一。研究中对Candida shehatae CICC1766进行了紫外诱变和离子注入诱变,力求选育出发酵木糖产乙醇能力强的假丝酵母。先将其进行紫外诱变,得到的突变株S28在木糖添加量为60g/L的条件下乙醇产量为2364g/L,相比原始菌株提高1498%,乙醇得率达到0394g/g(乙醇/木糖)。再对S28进行氮离子注入诱变,得到的突变株SY58乙醇产量为2508g/L,相比S28提高609%,乙醇得率为0418g/g(乙醇/木糖),达到理论得率的908%。进而对SY58菌株进行了5L罐发酵实验,乙醇产量达到2504g/L,得率为0417g/g(乙醇/木糖),同摇瓶发酵结果基本相同,并且发酵时间由原来的72h缩短到52h。     

发酵木糖酵母菌株的选育

本文介绍了发酵木糖产酒精酵母菌种的筛选方法并利用该方法筛选出一株性能优良的发酵木糖产酒精酵母菌株Zs。该菌株性能测试结果为：发酵木糖产乙醇能力相当于理论产量的60．0％；发酵葡萄糖浓度为8％的发酵液，乙醇转化率为0.388g/g；最低乙醇抑制浓度14％（v/v)；在温度高达42℃的条件下仍能正常生长。并初步鉴定该菌株为奥默毕赤氏酵母（Pichia ahmeri)。     

发酵木糖酵母菌株的选育

本文介绍了发酵木糖产酒精酵母菌种的筛选方法并利用该方法筛选出一株性能优良的发酵木糖产酒精酵母菌株Z8。该菌株性能测试结果为 :发酵木糖产乙醇能力相当于理论产量的 60 .0 % ;发酵葡萄糖浓度为 8%的发酵液 ,乙醇转化率为0 .3 88g/g;最低乙醇抑制浓度 14% (v/v) ;在温度高达 42℃的条件下仍能正常生长。并初步鉴定该菌株为奥默毕赤氏酵母(Pichiaahmeri)。     

丝状真菌发酵木糖产乙醇的研究

以木质纤维素为原料生产燃料乙醇是目前的一个研究重点,其中利用木糖产乙醇微生物的研究尤为重要。本文简要概述了自然界中能利用木糖产乙醇的几种主要丝状真菌及基因工程技术在之研究中的应用,并展望了今后的研究方向。     

复合诱变选育耐高温产乙醇酵母菌的研究

为获得耐高温产乙醇菌株,对实验室保藏的菌株JZ进行分子生物学鉴定和紫外（UV）-硫酸二乙酯（DES）复合诱变,并通过单因素试验及响应面试验对筛选得到的诱变菌株进行发酵条件优化。结果表明,菌株JZ被鉴定为库德里阿兹威毕赤酵母（Pichia kudriavzevii）。经紫外（UV）-硫酸二乙酯（DES）复合诱变,得到诱变菌株JZ-2,且当紫外照射时间为80 s,硫酸二乙酯含量为5%时,在40 ℃条件下发酵6 d,乙醇产量可达4.8%vol。通过单因素试验及响应面试验确定最佳发酵条件为发酵温度40 ℃、初始pH值为4、初始糖度16 °Bx、接种量12%,静置发酵时间6 d。在此优化条件下,乙醇产量达5.6%vol,比优化前相比提高了17%。     

发酵木糖产酒精酵母菌的初步研究

采用稀释平板法及划线分离法从自然环境中筛选获得120株形态特征不尽相同的酵母菌,然后通过发酵木糖、葡萄糖试验获得6株能利用木糖为唯一碳源生长的酵母菌株,其中有1株分解木糖产乙醇能力较佳,其发酵条件为:96r/min摇瓶发酵、温度为30℃、木糖浓度为3.0%时木糖转化率最高达7.1%。     

不同条件对木糖酒精发酵菌种发酵性能的影响

对从自然界中筛选出一株能利用木糖产酒精的菌株1125-3进行发酵性能的研究,研究了不同条件下自筛菌生长和发酵的规律.自筛菌株定向驯化后对木糖的利用率可达92.92%,酒精得率达12.88%.菌株1125-3的最适生长温度为30℃、pH范围为4.6～5.0;最适发酵温度为37℃、pH为6.0左右,用尿素作为单一氮源,自筛菌1125-53的生长和发酵情况良好.自筛菌的混合糖发酵效果优于单纯木糖发酵,在2.5%葡萄糖与2.5%木糖做混合碳源发酵时,其酒精得率达到了纯葡萄糖发酵水平.     

谷氨酸高产菌FTN9108的细胞融合育种及其发酵条件的研究

以谷氨酸生产菌天津短杆菌(Brevibacterium tianjinese)T_(6-13)为出发菌株,经500μg/ml NTG诱变处理,获得了具有目的遗传标记寡霉素抗性(O_m~r)和氟乙酸抗性(FEA~r)的突变株TN63和TN115。然后,分别以TN63和TN115为亲株,通过原生质体融合,获得了具有O_m~r+FEA~r标记的融合子FTN9108,其原生质体融合频率为2.6×10~(-3)。确定了目的融合子FTN9108摇瓶发酵的最佳条件,其谷氨酸产率可达8.74g/dl。经连续摇瓶传代10次,发现该融合子是稳定的,具有一定的实用价值。     

米曲霉葡萄糖代谢抑制菌株的选育及发酵性能研究

选择对2-脱氧葡萄糖（2-DG）抗性较强的米曲霉A2-104为出发菌株,通过原生质体诱变育种,进一步获得了葡萄糖代谢抑制突变株A2-104-166-小试规模的酱油酿造实验结果显示：A2-104-166的蛋白酶和谷氨酰胺酶等主要酶系的活力均有不同程度的提升,碳水化合物消耗量下降33％,全糖／全氮、谷氨酸态氮／全氮、游离氨基态氮／全氮均有明显优势;感官鉴评结果表明A2-104-166菌株的酱油成味弱,甜味和鲜味加强。     

一株原生质体融合菌株发酵菊芋生产酒精的工艺条件优化

将试验筛选的具有分泌菊粉酶和产乙醇性能的融合菌株R8进行酒精发酵条件优化,经过6个单因素试验和正交试验,得到的优化条件为：160g／LJAE（菊芋提取液）,25g／LBE（牛肉膏）,8g／LNH4H2PQ4,0．1g／LZnCl2,pH6．0,30℃,转速180r／min。最终酒精得率为46．30％,原料糖分利用率能达到84．96％。     

原生质体融合技术选育高效菌株降解聚乙烯醇

从自然界中分离聚乙烯醇(PVA)的降解细菌，经紫外线诱变，得到两株具有单重抗药性的突变菌株S7(Str^s，Kan^r)和K15(Str^r，Kan^s)，两者对PVA的去除率分别达到52％和58％．将S7和K15作为亲本菌株进行原生质体融合，并对融合条件进行优化，融合子F4菌株对PVA去除率达到79．9％，将其培养成活性污泥后，PVA去除率可达87％，是普通活性污泥的三四倍．     

工业酿酒酵母木糖代谢途径的建立及酒精发酵初步研究

以酵母AS2.1190为出发菌株,把含有木糖还原酶基因(XYL1)、木糖醇脱氢酶基因(XYL2)以及木酮糖激酶基因(XKS1)的质粒载体pYMIKP-xy127线性化后多拷贝整合进入其基因组,筛选得到基因工程菌株GZ4-127,并对此工程菌株进行葡萄糖、木糖共发酵试验.结果显示GZ4-127比出发菌株的菌体密度提高5%,木糖消耗提高2倍,酒精产率提高12%,说明工程菌已能够有效地利用木糖生产乙醇.     

休哈塔假丝酵母发酵木糖生产乙醇的研究

木糖发酵是木质纤维素发酵的关键,休哈塔假丝酵母是自然界木糖发酵性能较好的天然酵母之一.研究了装液量、转速、木糖浓度、有机氮源等条件对休哈塔假丝酵母CICC 1766发酵木糖生产乙醇的影响,探讨休哈塔假丝酵母的乙醇耐受能力.结果表明,休哈塔假丝酵母对酒精的耐受能力达3%vol.在28℃,初始pH值5.0,160 r/min,250 mL三角瓶装液量150 mL,木糖浓度60 g/L,玉米浆0.5%(v/v),含尿素0.024%的条件下,休哈塔假丝酵母发酵木糖能产乙醇20.52 g/L,得率达到理论值的74.5%.     

原生质体融合选育L-亮氨酸高产菌的研究

以黄色短杆菌TQ5 35 1(Met- +Ile- + 2 TAr+SGr)和TQ5 35 6(Met- +Ile- +α ABr+ β HLr)为亲株 ,采用原生质体融合技术 ,定向选育出一株L 亮氨酸高产菌TQ980 6(Met- +IleL + 2 TAr+SGr+α ABr+ β HLr) ,该菌株经 5L罐分批发酵 64h产L 亮氨酸2 2 7g/L。     

原生质体电融合选育维生素K2高产菌株

试验采用双亲灭活原生质体电融合选育维生素K2高产菌株,探究了灭活和电融合条件。结果表明:经热灭活和紫外灭活后,在成串脉冲频率2 MHz,成串电压32 V,脉冲融合电压500 V,脉冲宽度40μs,脉冲个数6个的条件下进行电融合,筛选得到一株优良菌株BKU-6,其维生素K2的产量达到39.6 mg/L,远高于产量低的亲本菌株CICC10262。