具有高降粘活性的生產(chǎn)木質(zhì)纖維素乙醇的釀酒酵母工業(yè)菌株的開(kāi)發(fā).pdf

1、纖維素是最具有潛力的化石燃料替代品之一，可通過(guò)降解生成還原糖，進(jìn)而用于發(fā)酵生產(chǎn)生物燃料或其它化學(xué)試劑。木質(zhì)纖維素，如玉米芯和甘蔗渣由于具有造價(jià)低廉、資源豐富、可再生等優(yōu)點(diǎn)，在近幾年得到了廣泛的研究和工業(yè)應(yīng)用。然而傳統(tǒng)的產(chǎn)醇菌株釀酒酵母，特別是釀酒酵母工業(yè)菌株，并不能直接利用木質(zhì)纖維素進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)乙醇。通過(guò)構(gòu)建表達(dá)纖維素酶基因的釀酒酵母工業(yè)菌株進(jìn)行纖維素乙醇的生產(chǎn)是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)之一。
　　本研究通過(guò)δ-整合得到分別表達(dá)兩種來(lái)源的內(nèi)

2、切葡聚糖酶基因釀酒酵母工業(yè)菌株A129、T1、T2、T3和T4，可快速降解CMC。與出發(fā)菌株相比重組菌株的乙醇產(chǎn)量得到了提升。利用預(yù)處理的玉米芯發(fā)酵，添加10 FPU/g IJT纖維素酶和5 U/g NS50010條件下，A129在144 h的乙醇產(chǎn)量達(dá)到3.60 g/100 g，得率為85.7％，而出發(fā)菌株Angleα得率為81.7%。在添加20 FPU/g IJT纖維素酶和10 U/g NS50010條件下利用預(yù)處理的甘蔗渣發(fā)酵的乙

3、醇得率為77.1%，出發(fā)菌株Angleα得率為71.7%。綜上，構(gòu)建的重組菌株表達(dá)了內(nèi)切葡聚糖酶具有良好的降粘效果，可助于生物乙醇生產(chǎn)工藝的進(jìn)一步發(fā)展。
　　通過(guò)整合內(nèi)切葡聚糖酶和β-葡聚糖酶基因至釀酒酵母工業(yè)菌株的染色體上，最終得到陽(yáng)性轉(zhuǎn)化子Angle BE1，Angle BE2，Angle BE3和Angle BE4，在YPD液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)48 h時(shí)，β-葡聚糖苷酶的活性分別可達(dá)到0.46 U/ml，0.33 U/ml，0.

4、66 U/ml和0.64 U/ml；培養(yǎng)120 h時(shí)，內(nèi)切葡聚糖酶的活性均可達(dá)到24 U/ml。Angle BE3利用酸堿預(yù)處理木質(zhì)纖維素發(fā)酵生產(chǎn)乙醇的能力最強(qiáng)，利用預(yù)處理甘蔗渣發(fā)酵時(shí)，添加20 FPU/g纖維素酶產(chǎn)生乙醇3.52g/100g；添加10 FPU/g IJT纖維素酶時(shí)，Angle BE3生成乙醇3.42 g/100g。當(dāng)利用酸堿預(yù)處理的玉米芯發(fā)酵時(shí)，添加10 FPU/g纖維素酶時(shí)產(chǎn)生乙醇3.57g/100g；添加5 FPU