丙酮丁醇梭菌的選育及其發(fā)酵產(chǎn)丁醇研究.pdf

1、丁醇作為一種重要的四碳平臺化合物,已廣泛應用于醫(yī)藥、化工等領域。隨著石油資源的枯竭和環(huán)境壓力的加劇,丁醇作為一種極具開發(fā)潛力的可再生能源倍受人們的高度關注。玉米秸稈是自然界中儲量非常豐富的可再生資源,采用廉價的秸稈代替?zhèn)鹘y(tǒng)的玉米及糖蜜發(fā)酵產(chǎn)丁醇可以很大程度上減少丁醇生產(chǎn)成本。本文采用復合誘變的方法對丙酮丁醇梭菌進行選育;通過高產(chǎn)突變株發(fā)酵工藝的優(yōu)化,獲得最適發(fā)酵條件;并對玉米秸稈水解液發(fā)酵產(chǎn)丁醇的效果進行了初步研究,得到如下主要結果:<

2、br>　　 1、采用紫外線與甲基磺酸乙酯復合誘變丙酮丁醇梭菌CICC8012的較適條件為紫外照射120 s,5％(v/v)甲基磺酸乙酯處理60 min;經(jīng)溴甲酚綠平板初篩和發(fā)酵復篩,最終得到1株高產(chǎn)丁醇突變株M-31;突變株發(fā)酵葡萄糖產(chǎn)總溶劑10.39 g/L,其中丁醇產(chǎn)量為6.55 g/L,較原始菌株分別提高了16.48％和20.62％:經(jīng)6次傳代接種,突變株M-31丁醇產(chǎn)量較穩(wěn)定。
　　 2、通過Plackett-Burm

3、an及Box-Behnken響應面設計,得到突變株M-31最適的培養(yǎng)基組成為:初始糖49 g/L、(NH4)2SO43 g/L、酵母浸粉1.5 g/L、MgSO4·7H2O0.37 g/L、KH2PO41 g/L、FeSO4·7H2O15 mg/L、CaCO34.45 g/L和L-半胱氨酸鹽酸鹽0.75 g/L;正交試驗獲得突變株M-31最適發(fā)酵條件為:溫度37℃,初始pH5.5、接種量5％、裝液量80％、熱激時間為60 s。此條件下,

4、總溶劑產(chǎn)量達到15.26 g/L,其中丁醇產(chǎn)量為9.57 g/L。
　　 3、考察玉米秸稈水解液中有毒成分對丁醇發(fā)酵的影響,結果表明糠醛含量超過1 g/L時,嚴重抑制菌體生長和產(chǎn)物合成;不同方法對玉米秸稈水解液脫毒的效果顯示,亞硫酸鹽法雖然總糖損失率較高,但水解液中的糠醛含量最少,僅為對照組的25.62％,并且發(fā)酵終點時生物累積量和丁醇質量濃度最高,分別較對照組提高42.34％和16.59％。
　　 4、對突變株M-31