曹尚志,黄乐滔,罗　娟,上官敏敏,邓　颖,汪浩勇

(湖北工业大学发酵工程教育部重点实验室,湖北武汉 430068)



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

曹尚志,黄乐滔,罗娟,上官敏敏,邓颖,汪浩勇*

(湖北工业大学发酵工程教育部重点实验室,湖北武汉 430068)

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.mobilisHYMX。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 ℃,pH6.5,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。

重组运动发酵单胞菌,响应面法,发酵条件,乙醇产量

当今世界能源问题、环境问题日益严峻,对燃料乙醇的应用与发展的研究,不仅能为当代的生物能源开发利用提供借鉴,同时还可以缓解全球性的能源危机,减少传统能源引起的环境问题[1]。能源危机促使乙醇发酵菌种的研究,用低成本产生最大化的乙醇以满足日益增长的需要。酵母菌株PE-2是文献报道最终乙醇产量最高的乙醇发酵菌种。30%的巴西乙醇工厂采用酵母菌株PE-2,全世界超过10%的乙醇来自酵母菌株PE-2发酵。Pereira FB,Guimaraes PMR等人用重组酵母菌株PE-2在葡萄糖浓度为343 g/L,发酵96 h条件下得到乙醇产量为151 g/L[2]。

运动发酵单胞菌(Z.mobilis)被认为是进行乙醇生产最合适的细菌之一,是良好的燃料乙醇生产菌种[3]。……