蔗糖为原料同步糖化发酵生产乳酸单体
2021-09-26张桦宇田康明赵继华牛丹丹MCHUNUNokuthulaPeace王正祥
张桦宇,田康明,赵继华,牛丹丹,MCHUNU Nokuthula Peace,王正祥,*
(1天津科技大学生物工程学院,天津300457;2天津科技大学化工与材料学院,天津300457;3Biotechnology Platform, Agricultural Research Council, Pretoria South Africa 0001)
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甘蔗是世界上生物量最大的栽培作物,是蔗糖生产的主要来源,也是我国重要的经济农作物[1]。蔗糖作为甘蔗的主要产物,一直以来都是我国重要的生活物资和战略储备物资。随着社会进步与我国淀粉糖产业的迅猛发展,近年来蔗糖消费结构与蔗糖作为工业原料的应用领域出现了重大改变。需要拓宽以蔗糖为大宗工业原料规模化生产其他大宗工业品的生产技术。现有以蔗糖或糖蜜生产活性干酵母和燃料乙醇,可以将蔗糖就地实现大规模生物转化,但是经济效益有待进一步提高[2-3]。因此,寻求更大规模的、商业价值更显著的其他大宗工业品或平台化合物,可以更好地提升甘蔗种植业与甘蔗产业的经济效益与社会效益。
近年来,随着“白色污染”治理需求,生物可降解聚乳酸材料发展迎来巨量市场需求。聚乳酸生产所需乳酸单体的大规模工业化生产,已成为聚乳酸产业链中最为关键的一环[4-6]。前期的研究结果显示,以淀粉或生物柴油副产物甘油为原料,通过代谢工程菌生物代谢已实现乳酸单体(D-型乳酸或L-型乳酸)的规模化生产[7-9]。
进一步寻找乳酸单体生产的大宗发酵原料(如蔗糖),同样是实现乳酸单体生产与聚乳酸产业链健康平稳发展的重要内容。已有研究结果表明,郭洋等[10]筛选分离出1株米根霉GY18,能够利用高浓度的蔗糖(120 g/L)发酵产L-乳酸114.7 g/L,产酸强度为2.39 g/(L·h),转化率为95.5%。……
