木糖发酵产乙醇酵母菌的选育进展

李正清 | -> | 994| 1| 0.28083MB |微生物,木糖,乙醇,酵母菌,选育

李正清 李正清 | 文档量 |浏览量5034

摘要: 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。
    随着工业的飞速发展,传统化石燃料消耗殆尽,人们将面临全球范围的能源危机和温室效应, 各国政府高度重视,纷纷表示要倡导节能减排,大力发展非化石燃料。以木质纤维素为原料生产的燃料乙醇清洁便捷, 被视为最有潜力的替代能源之一,成为人们研究和开发的热点。木质纤维素是地球上最丰富的可再生资源之一, 广泛存在于工农业废弃物中。木质纤维素主要由纤维素、半纤维素和木质素组成, 其中半纤维素占到11 %~37 % [1],而半纤维素水解产物主要为木糖,所以通过微生物充分利用木质纤维素水解液中的木糖发酵生产乙醇是木质纤维素乙醇产业技术成熟的关键[2]。
    传统乙醇工艺中采用的酿酒酵母可以快速发酵葡萄糖,耐乙醇和抑制剂能力较强,却不能发酵木糖,阻碍了木质纤维素乙醇的低成本生产。因此,寻找天然木糖发酵微生物和构建高效的木糖发酵工程菌成为实现木质纤维素水解液乙醇低成本生产的关键。目前已发现能代谢木糖的微生物百余种,包括细菌、真菌和酵母菌,但是细菌发酵木糖产乙醇的浓度和产率较低,产物复杂,耐乙醇能力较差,真菌产乙醇速度较慢[3],所以,大量的研究集中在发酵性能相对较好的酵母菌上。
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