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基于等離子體誘變提高木糖利用重組釀酒酵母的抑制物耐受性

作者:admin 發布時間:2021/10/18 瀏覽量:671

本期為您推薦四川大學建筑與環境學院環境生物技術研究中心吳婭菁老師研究團隊發表在《應用與環境生物學報》上的一篇文章:基于等離子體誘變提高木糖利用重組釀酒酵母的抑制物耐受性。


文章摘要內容如下:

以秸稈為代表的木質纖維素類生物質具有可再生、產生量大、分布廣、廉價等特點,已成為燃料乙醇產業規?;l展的重要原料來源,是我國燃料乙醇的發展方向。對原料進行預處理時,會伴隨產生一定量的對微生物有抑制作用的副產物,這些抑制物會嚴重影響微生物的生長和發酵性能,從而降低乙醇的產量,而對預處理原料進行脫毒處理勢必增加燃料乙醇生產成本。因此選育能同時對葡萄糖和木糖進行高效利用,且耐受高濃度抑制物的重組釀酒酵母是實現纖維素乙醇生產的重要基礎。

本研究以絮凝性工業重組釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)菌株s6作為出發菌株,通過多輪篩選獲得了一株抑制物耐受能力得到明顯提升的突變菌株335,與出發菌株相比,在含單一抑制物(4.8 g/L 乙酸,1.9 g/L 5-羥甲基糠醛,0.46 g/L香草醛)的發酵條件下,突變菌株 335 利用木糖發酵時的乙醇濃度分別提高了 55.0%,13.7%和 35.0%,在含混合抑制物(2.4 g/L 乙酸+1.3 g/L 5-羥甲基糠醛+0.23 g/L 香草醛)的發酵條件下發酵木糖時的乙醇濃度提高了 101.5%。該菌株可利用含約 15 g/L 抑制物的秸稈水解液發酵,24 h 乙醇濃度可達 38 g/L,發酵 72 h 時的乙醇收率為 0.44 g/g,表現出優良的混合抑制物耐受能力。本研究結果表明,ARTP 誘變是獲得優良抑制物耐受突變菌株的有效手段,突變菌株 335 對單一抑制物以及混合抑制物均具有較好的耐受能力,具有工業應用潛力,為構建多抑制物耐受工業菌株提供指導。


文章精彩內容如下:


圖片1

1釀酒酵母菌株 s6 的生長曲線(A)及等離子體輻射時間對其存活率的影響(B)

圖片2

2 出發菌株和突變菌株在無抑制物條件下的發酵結果

圖片3

6 出發菌株和突變菌株在混合抑制物存在條件下的發酵結果

圖片4

7 突變菌株 335 利用秸稈糖化液的發酵結果

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