一種利用木糖和/或葡萄糖發酵生產乙醇的菌的製作方法
2023-05-13 21:24:51
專利名稱：一種利用木糖和/或葡萄糖發酵生產乙醇的菌的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種生產乙醇的方法，具體地涉及一種可利用生物質原料發酵生產乙醇的菌株，尤指一種兼性厭氧微生物發酵木糖和/或葡萄糖生產乙醇的陰溝腸桿菌 (Enterobacter cloacae)AFB4-4。
背景技術：
當今世界能源消費主要依賴於化石能源。目前，石油資源儲備已經到了瀕臨枯竭的地步，與此同時，伴隨著化石能源的消耗，溫室效應和環境汙染問題也日趨嚴重。出於經濟、環境、能源安全等因素的考慮，尋求可再生能源替代化石能源成了可持續發展的必然選擇。燃料乙醇作為無汙染的可再生能源，正受到人們越來越多的重視，已成為國際研究的熱點。傳統乙醇生產是澱粉質或糖類原料經發酵而來，然而，在世界範圍內，糧食供應問題仍未徹底解決，以糧食為原料生產燃料乙醇勢必受到限制。因此，以木質纖維素材料為原料生產燃料乙醇已成為重要的研究方向。木質纖維素主要由纖維素、半纖維素和木質素三大成分組成，分別佔35% 50^^20% 35%和10% 15%。其中纖維素水解後生成六碳糖(主要為葡萄糖)，較易被傳統工業微生物轉化為乙醇，木質素是一種複雜的酚類聚合物，在生產乙醇時一般被去除， 而半纖維素水解後主要得到五碳糖(85-90%為木糖)，通常情況下不能被傳統工業微生物轉化成乙醇。由於半纖維素在木質纖維素中所佔比例較大，所以如果能以木質纖維素原料中的木糖發酵生產乙醇，可以使木質纖維素原料發酵的乙醇產量在原有的基礎上至少增加 25%。因此，實現木糖發酵生產乙醇是決定木質纖維素資源生產乙醇經濟可行的關鍵因素。 直到1980年國外學者研究發現，一些微生物可發酵木糖生成乙醇，研究者們才對木糖的利用予以關注和重視。針對發酵木糖產乙醇的微生物種類少、發酵性能低等問題的深入研究， 對於推動整個纖維素燃料乙醇製備技術的發展具有重要意義。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提供一種可代謝木糖和葡萄糖的陰溝腸桿菌(Enterobacter cloacae) AFB4-4，該菌可以以木糖、葡萄糖為底物單一發酵生產乙醇，也可以對二者進行共發酵生產乙醇。本發明所述的陰溝腸桿菌(Enterobacter cloacae)AFB4-4，已於2011年6月四日保藏在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏單位地址北京市朝陽區北辰西路1號院3號，中國科學院微生物研究所，保藏編號為CGMCC N0. 5010。本發明的陰溝腸桿菌AFB4-4在固體培養基平板上生長，第二天即有乳黃色小菌落出現，成膠粘狀，見
圖1，其菌落特徵參見表1。菌株在明膠培養基進行穿刺培養中，可以看到菌體在穿刺線周圍發散生長，具有運動性。在液體發酵培養基中培養後，原來透明的培養液開始變混濁，顏色也由深逐漸變淺，有菌膜產生，無沉澱。表1本發明菌株在固體培養基平板上培養的菌落特徵
權利要求
1.一種利用木糖和/或葡萄糖發酵生產乙醇的菌株，其分類命名為陰溝腸桿菌 (Enterobacter cloacae)AFB4-4，已於2011年6月四日保藏在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏編號為CGMCC NO. 5010。
2.如權利要求1所述的菌株在發酵木糖生產乙醇中的作用。
3.如權利要求1所述的菌株在發酵葡萄糖生產乙醇中的作用。
4.如權利要求1所述的菌株在發酵木糖和葡萄糖生產乙醇中的作用。
5.如權利要求2或3或4所述的發酵，其特徵在於發酵條件為溫度30-37°C、pH5-8、 接種量 4X 107-8X 107 個 /mL、時間為 36_60h。
6.如權利要求5所述的發酵，其特徵在於所述發酵條件為溫度為35°C、初始pH6.5、 接種量為6 X IO7個/mL、時間為48h0
全文摘要
一種利用木糖和/或葡萄糖發酵生產乙醇的菌，其分類命名為陰溝腸桿菌(Enterobacter cloacae)AFB4-4，已於2011年6月29日保藏在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏編號為CGMCC NO.5010。該菌株是一種可利用木糖和/或葡萄糖生產乙醇能力較好的天然菌株。該菌發酵20g/L的木糖時，乙醇產量可達4.95g/L，為理論值的53.8％。該菌共發酵20g/L木糖與10g/L葡萄糖時，乙醇產量可達6.28g/L，為直接利用木質纖維素降解產物發酵生產乙醇提供了可能性。此外，該菌能在pH5～8之間較好發酵木糖和/葡萄糖產乙醇，即能在寬泛的pH條件下實現木糖和/葡萄糖的乙醇轉化。
文檔編號C12R1/01GK102286418SQ201110275069
公開日2011年12月21日 申請日期2011年9月16日 優先權日2011年9月16日
發明者曾璐, 熊興耀, 蘇小軍, 賀應龍 申請人:湖南農業大學