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关键词：
酵母葡聚糖,硫酸化,硫酸化葡聚糖,抑菌,大肠杆菌
发表时间：
2012-09-26 15:10:43
摘要： 高效利用糖蜜产生丁醇的菌株是低成本生产丁醇的基础。本研究从自然环境（牛粪、沼气池、土壤）中筛选具有利用糖蜜产生丁醇能力强的菌株。采样通过玉米培养基富集初筛分离获得12 株生产丁醇能力较强的菌株。用8 度糖蜜发酵复筛，有2 株菌株丁醇产量较高，分别为8.57 g/L 和8.45 g/L，丁醇比高达75 %。将菌株分别命名为gxzp-5 和gxzp-9，经过16S rDNA 基因序列同源性分析初步鉴定，2 株菌株都为拜氏梭菌（Clostridium beijerinckii）。
随着石化资源的枯竭，石油价格的不断攀升，微生物发酵生产丁醇受到了人们的普遍关注。丁醇是一种重要的有机化工原料，主要应用于溶剂、抗氧剂、增塑剂、合成药物精细化工等[1]。而在能源危机日益凸显的今天，由于丁醇具有能量密度高、亲水性低、蒸汽压低、辛烷值高等特点，被认为是最有发展潜力的新型液体燃料之一[2]。
国内生产生物丁醇（ABE 发酵）主要是以玉米为原料，利用丙酮丁醇梭菌（Clostridium acetobutylicum）发酵。这个发酵过程的生产成本为8000～10000 元人民币/ 吨生物丁醇， 过高的成本约束了生物丁醇作为燃料的推广使用，而其中原料成本占了总成本的75 % [3]。从2006 年起，我国已经开始限制利用粮食来生产生物能源，鼓励发展非粮食的生物质能源。利用糖蜜、木薯、农业废弃物和纤维素等原料生产丁醇是一种趋势， 但由于原料前处理技术不成熟、发酵菌株产总溶剂较低、丁醇比不高等问题成为生产生物丁醇的瓶颈[4]。分离筛选性能优良的新菌种[5]；诱变育种[6]；过量表达菌株代谢网络的相关蛋白[1]；敲除合成代谢副产物基因或转录阻遏蛋白的基因[7]；构建合成丁醇新的代谢途径和改造工艺设备等是提高丁醇生产效率的有效技术手段[8]。
糖蜜是食糖生产的副产品。我国是产糖大国，2008年糖蜜产量达300 多万吨，价格700～800 元/ 吨，以廉价的糖蜜为原料发酵生产丁醇，可降低生物丁醇的成本，具有市场竞争力[9]。本研究从自然界分离筛选获得12 株可以利用糖蜜发酵生产丁醇的菌株， 其中2 株为丁醇高产菌株。经16S rDNA 基因序列分析初步鉴定为Clostridium beijerinckii。很多研究表明，拜氏梭菌的原料谱和适宜pH 范围更广[10]，在丁醇发酵产业上具有更大的应用潜力[11]。
国内生产生物丁醇（ABE 发酵）主要是以玉米为原料，利用丙酮丁醇梭菌（Clostridium acetobutylicum）发酵。这个发酵过程的生产成本为8000～10000 元人民币/ 吨生物丁醇， 过高的成本约束了生物丁醇作为燃料的推广使用，而其中原料成本占了总成本的75 % [3]。从2006 年起，我国已经开始限制利用粮食来生产生物能源，鼓励发展非粮食的生物质能源。利用糖蜜、木薯、农业废弃物和纤维素等原料生产丁醇是一种趋势， 但由于原料前处理技术不成熟、发酵菌株产总溶剂较低、丁醇比不高等问题成为生产生物丁醇的瓶颈[4]。分离筛选性能优良的新菌种[5]；诱变育种[6]；过量表达菌株代谢网络的相关蛋白[1]；敲除合成代谢副产物基因或转录阻遏蛋白的基因[7]；构建合成丁醇新的代谢途径和改造工艺设备等是提高丁醇生产效率的有效技术手段[8]。
糖蜜是食糖生产的副产品。我国是产糖大国，2008年糖蜜产量达300 多万吨，价格700～800 元/ 吨，以廉价的糖蜜为原料发酵生产丁醇，可降低生物丁醇的成本，具有市场竞争力[9]。本研究从自然界分离筛选获得12 株可以利用糖蜜发酵生产丁醇的菌株， 其中2 株为丁醇高产菌株。经16S rDNA 基因序列分析初步鉴定为Clostridium beijerinckii。很多研究表明，拜氏梭菌的原料谱和适宜pH 范围更广[10]，在丁醇发酵产业上具有更大的应用潜力[11]。
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