乙酸抗性菌株选育及混菌发酵生产乙醇

发布时间：2020-06-05 12:10

【摘要】：随着社会的发展,人们对能源的需求越来越高,但传统的化石能源是不可再生能源。木质纤维素作为一种来源广泛的发酵底物,能够被用于生产可再生能源纤维素乙醇,但目前纤维素乙醇生产过程中仍存在木质纤维素水解液中葡萄糖抑制木糖利用、水解液中抑制物影响细胞生长的问题。本文希望利用混菌发酵的优势,解除葡萄糖对木糖的抑制作用,加快木糖的利用速度,同时使用常压室温等离子体诱变(ARTP)与全自动高通量微生物液滴培养(MMC)的方法,对菌种进行选育,提高菌株对水解抑制物乙酸的耐性。首先,为了解决水解液中葡萄糖的存在抑制木糖利用的问题,利用能够快速代谢葡萄糖的酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae和能够天然利用木糖的发酵菌株Spathaspora passalidarum进行混菌发酵实验。混菌发酵实验分为高浓度混合糖的发酵实验与低浓度混合糖的发酵实验,通过改变酿酒酵母S.cerevisiae与S.passalidarum不同的接种比例,进行发酵实验。实验结果表明,混菌发酵确实能够解除葡萄糖对木糖利用的抑制作用。但在水解抑制物存在的情况下,菌株对乙酸的耐性成为影响发酵的主要因素。为了降低甚至消除水解液中抑制物存在对微生物在生长和发酵方面的影响,本研究对菌株进行诱变提高抑制物的耐性。利用常压室温等离子体诱变仪对S.passalidarum进行菌种的改造,同时采用全自动高通量微生物液滴培养仪与手动筛选的方法,对菌种进行筛选。经过多次诱变筛选,筛选出抑制物耐性提高的菌株,对获得的耐性提高的菌株进行点板评价与发酵实验的验证。实验结果表明,诱变筛选获得的菌株能够在含有5 g/L的乙酸平板中生长,提高了S.passalidarum菌株的乙酸耐性。为后续深入揭示乙酸耐性提高的机理提供了重要的菌体来源,并为纤维素乙醇发酵提供了菌种支持。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TQ920.1;TQ223.122

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本文编号：2698032