丙酮、丁醇發(fā)酵高產(chǎn)菌的選育.pdf

1、丙酮、丁醇發(fā)酵曾是僅次于酒精發(fā)酵的世界第二大發(fā)酵工業(yè)，由于石化工業(yè)的飛速發(fā)展，丙酮、丁醇發(fā)酵逐漸衰退。隨著石化資源的耗竭和溫室效應(yīng)等環(huán)境問題的日益突出，丙酮、丁醇發(fā)酵重新顯示出競爭優(yōu)勢，逐漸成為解決能源危機(jī)的重要方法之一。
　　 本論文采用離子注入進(jìn)行誘變，通過自行設(shè)計(jì)的篩選方法篩選丙酮、丁醇發(fā)酵高產(chǎn)突變菌株，并對發(fā)酵條件進(jìn)行了初步優(yōu)化。
　　 首先建立了丙酮、丁醇發(fā)酵高產(chǎn)菌的快速篩選方法。以2-脫氧-D-葡萄糖作為抗代

2、謝阻遏物，篩選高淀粉酶活性的突變株，再根據(jù)丙酮、丁醇發(fā)酵代謝途徑中先產(chǎn)酸后產(chǎn)溶劑以及高活力厭氧發(fā)酵細(xì)胞具有較強(qiáng)還原力的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了溴甲酚綠和刃天青兩種篩選平板，篩選高產(chǎn)酸和高還原能力的突變株，進(jìn)而得到丙酮、丁醇發(fā)酵高產(chǎn)菌。該方法操作簡單，篩選效率高。
　　 選用離子注入誘變技術(shù)進(jìn)行丙酮、丁醇發(fā)酵高產(chǎn)菌的選育，通過自行設(shè)計(jì)的篩選方法篩選得到了一株高產(chǎn)突變菌株I4-28，其總?cè)軇┖投〈籍a(chǎn)量分別達(dá)到15.24 g/L和10.62 g/

3、L，比出發(fā)菌分別提高了26.28％和43.31％，丁醇比例由出發(fā)菌的63.39％提高到71.94％。經(jīng)過8次連續(xù)傳代，I4-28突變株具有較好的傳代穩(wěn)定性。對I4-28突變株在3 L發(fā)酵罐中的丙酮、丁醇發(fā)酵進(jìn)行了初步研究，其總?cè)軇┊a(chǎn)量高于搖瓶發(fā)酵，達(dá)到19.00 g/L，丁醇比例達(dá)到70.37％。
　　 研究表明，海藻糖可以提高菌體對丁醇的耐受性和溶劑產(chǎn)量，這對今后引入海藻糖合成的相關(guān)基因來提高菌體的丁醇耐受性有重要的指導(dǎo)意義。

4、
　　 針對厭氧菌的特點(diǎn)，開發(fā)出一種簡單、快速、準(zhǔn)確的確定種子液最佳接種時(shí)間的方法--菌體還原活力法。選用刃天青作為指示劑，以菌體使刃天青褪色時(shí)間作為指標(biāo)，來衡量菌體的活力，進(jìn)而確定種子液的最佳發(fā)酵時(shí)間。研究表明種子液的還原活力和總?cè)軇┑漠a(chǎn)量成近似的正比例關(guān)系，I4-28突變株的種子液在12 h時(shí)還原活力達(dá)到最大值1.00 min-1，總?cè)軇┊a(chǎn)量同時(shí)也達(dá)到最大值。
　　 對高產(chǎn)突變菌株I4-28的產(chǎn)溶劑發(fā)酵進(jìn)行了條件優(yōu)化