表達纖維素酶的釀酒酵母構建及其發(fā)酵纖維素產醇研究.pdf

1、表達纖維素酶的釀酒酵母構建及其發(fā)酵纖表達纖維素酶的釀酒酵母構建及其發(fā)酵纖維素產醇研究維素產醇研究ConstructionevaluationofSacomycescerevisiaestrainsexpressingcellulolyticenzymefethanolproductionfromcellulose學科專業(yè)：生物化工研究生：楊華軍指導教師：劉成研究員天津大學化工學院二零壹肆年陸月I中文中文摘要摘要統(tǒng)合生物加工過程（CBP）

2、簡化了纖維素乙醇生產過程、降低了生產成本，被認為是最廉價高效的纖維素乙醇生產工藝。該技術的障礙之一是缺少能直接、有效利用纖維素發(fā)酵產醇的微生物菌株，而釀酒酵母是構建此類CBP菌株的最佳出發(fā)菌種之一。本研究通過δ整合方式構建了單獨表達一種和共表達多種纖維素酶基因的菌株，考察了相關因素對菌株酶活、生長和產醇的影響，評價了其利用纖維素發(fā)酵產醇能力，探討了其作為CBP菌株的應用潛力。以已有δ整合棘孢曲霉bgl1的單倍體菌株BGLa為出發(fā)菌株，構

3、建了表達BGL的釀酒酵母1N~4N整倍體系列菌株，進行了酶活、生長以及發(fā)酵產醇能力評價，結果表明：(1)二倍體BGLaα酶活明顯比BGLaa和BGLαα低，隨著倍性增加，菌株BGL酶活增加；(2)菌株生長（OD660）隨著倍性增加而降低，但交配型不影響菌株生長（OD660）；(3)倍性、交配型對多倍體系列菌株在10%葡萄糖和10%纖維二糖培養(yǎng)基中發(fā)酵產醇的影響均不顯著，但是在發(fā)酵酸堿預處理玉米芯產醇中受氮源影響很大，二倍體菌株BGLaα

4、在營養(yǎng)貧瘠和豐富兩種條件下均具有最佳的發(fā)酵產醇性能。在以尿素為氮源的酸堿預處理玉米芯發(fā)酵培養(yǎng)基中，最大乙醇濃度為19.761.39gL，乙醇得率為理論得率的41.92%。。經δ整合平臺將6種纖維素酶基因（Trichodermareesei來源的cbh1、cbh2、egl2和Aspergillusaculeatus來源的cbh1、egl1、bgl1）同時整合至菌株W3031A染色體上，共整合四次，得到工程菌株LY1、LY2、LY3和LY4

5、。酸堿預處理玉米芯發(fā)酵產醇和酶活結果表明：(1)在外加10FPUgbiomass和氏璧纖維素酶發(fā)酵7天的情況下，LY3產醇最佳，其的最大乙醇濃度為28.081.26gL，乙醇得率為理論得率的59.57%。而W3031A在同時添加BGL5FPUgbiomass情況下的相應值分別為19.540.87gL和41.46%。因此，菌株LY3在不添加β葡萄糖苷酶的情況下，纖維素到乙醇的轉化率較同時添加5FPUgbiomassβ葡萄糖苷酶的的W303