嗜热性乙醇发酵的研究进展

本文介绍了嗜热硫化氢梭菌,布氏嗜热厌氧细菌、乙醇嗜热厌氧杆菌,热纤梭菌等嗜热乙醇苗的生长特性以及嗜热性乙醇发酵过程中与终产物形成相关的酶学特性和代谢调控机理,最后讨论了几种提高乙醇产量的技术。     

一个水解纤维素的嗜热厌氧菌新种

本文报告了一株分解纤维素的嗜热厌氧菌。该菌株细胞革兰氏阴性,直或微弯杆状,大小0.2-0·6x1·5—9 0μm,以单端丛生鞭毛游动,形成端生膨大芽孢。可利用多种碳水化合物。在纤维素培养基中产生黄色。发酵纤维素的主要产物为乙醇、乙酸、CO2和H2。最适生长温度60℃,生长温度范围40—70℃;最适生长pH7．3—7．5。DNA中G+C含量为34mol％。经鉴定,它与已知的嗜热纤维素水解菌均有较大差别,定名为产黄纤维素梭菌(Clostridiumcelluloflavum sp．nov．)。     

纤维素乙醇高温发酵的研究进展与展望

利用高温细菌发酵,纤维素乙醇生产有望实现“生物质降解-乙醇发酵-乙醇蒸馏”过程的同步化,从而最大限度地降低纤维素乙醇的生产成本;这是一个目标更高、道路更远、科学性更强的可再生能源发展策略.纤维素乙醇高温发酵研究已经取得了重要进展,目前面临的主要挑战包括发酵乙醇的高温细菌的遗传转化系统不够稳定、缺少内源的高活性和耐热性纤维素酶,以及乙醇代谢调控机理有待进一步解析.这些科技难题将会在DNA生物合成和进化技术、细胞生物学技术,以及合成生物学技术的发展中得到解决.     

蛋白质组学技术在工业发酵梭菌研究中的应用

介绍了目前应用较广泛的蛋白质组学技术的原理、应用及优缺点;总结了发酵工业中常用的梭菌属细菌;重点阐述了蛋白质组学技术在工业发酵梭状芽孢杆菌研究中的应用,为工业发酵菌种的改良和发酵工艺的优化提供理论依据。最后讨论了今后工业发酵菌种蛋白质组学研究的重点和方向。     

嗜热厌氧乙醇菌JW200转化条件的研究

摘要 嗜热厌氧乙醇菌遗传转化系统的缺少,制约了对该菌理论基础和应用领域的进一步研究。利用聚乙二醇（PEG6000）转化和电转化技术国际首次实现了嗜热厌氧乙醇菌JW200外源基因的导入。PEG转化效率很低,因此选择对电转化条件进行优化,转化效率从4±3.2个转化子/μg质粒DNA提高到50±7.4个转化子/μg质粒DNA。实验表明获得较高的转化效率的必要条件是在细胞密度为OD660 0.2时添加甘氨酸与蔗糖后继续培养2h以及细胞在电击前的收集与洗涤保持低温。本研究为利用基因工程手段改造嗜热厌氧乙醇菌和从分子水平研究胞内乙醇代谢途径奠定了基础。     

一种嗜热厌氧纤维素降解细菌的分离纯化方法

根据纤维素降解细菌对不溶性纤维素底部的粘附作用,利用Ｈｕｎｇａｔｅ厌氧操作技术直接以不溶性纤维素粉为基质进行滚管,分离和纯化获得嗜热厌氧纤维素降解细菌。     

木薯纤维素乙醇发酵的纤维素酶成本评价

木薯中的纤维素成分约占木薯干重的10％(W/W).文中以木薯燃料乙醇生产的木薯纤维素酒渣为原料,从纤维素酶成本角度评估了三种利用木薯纤维素组分发酵生产乙醇的方法,包括木薯纤维素酒渣的直接糖化和乙醇发酵、木薯纤维素酒渣预处理后的糖化与乙醇发酵、木薯乙醇发酵中同步淀粉与纤维素糖化以及乙醇发酵.结果表明,前两种方法的纤维素利用效率不高,酶成本分别达到13602、11659元/吨乙醇.第三种方法,即在木薯乙醇发酵过程同时加入糖化酶和纤维素酶,进行同步淀粉与纤维素糖化,进而进行乙醇发酵,木薯纤维素乙醇的收益最高.发酵结束时的乙醇浓度从101.5g/L提高到107.0g/L,纤维素酶成本为3 589元/吨乙醇.此方法利用木薯纤维素与木薯淀粉同时进行,不会带来额外的设备及操作投入,酶成本低于产品乙醇价格,可实现盈利,因此第三种方法为木薯纤维用于乙醇发酵的最适方法,本研究结果将为木薯乙醇产业深度利用木薯纤维提供依据.     

木质纤维素稀酸水解糖液乙醇发酵研究进展

以木质纤维素为原料生产燃料乙醇,首先要对原料进行预处理得到可发酵糖,在稀酸水解木质纤维素得到的糖液中,除含有葡萄糖、木糖等六碳糖和五碳糖外,根据水解温度、酸浓度和时间的不同,还含有不同浓度的发酵抑制剂。因此,在研究木质纤维素稀酸水解糖液的乙醇发酵中,对代谢木糖成乙醇的菌种的研究、对耐/代谢发酵抑制剂微生物的研究、对稀酸水解糖液的脱毒方法的研究以及对稀酸水解糖液不同发酵方式的乙醇发酵研究等非常重要。重点介绍了以上几个方面近几年研究的进展。     

一株厌氧嗜热杆菌生长及发酵特性的初步研究

论文对筛选并鉴定为Thermoanaerobacterium saccharolyticum菌株的生长、底物利用情况、产物生成以及酒精耐受性进行了研究。结果表明,该菌在以甘露糖、葡萄糖和木糖为碳源时生长较好,同时能够较好的利用木聚糖和木薯淀粉;最适底物浓度为15g/L;不同的葡萄糖:木糖比例对其生长无显著影响;能耐受的培养基最高初始酒精浓度为3%(V/V)。在5g/L的木聚糖、木糖和木薯淀粉培养基中发酵60h后,产物主要有乙醇、乳酸和乙酸,乙醇产量分别为0.824、0.867和0.916g/L。     

耐高温酵母菌株的分离、鉴定及其酒精发酵初步研究

从 38 1个自然样品中筛选得到 2株耐高温酵母THFY 4和THFY 1 6。THFY 4能够在51℃ ,含 30 %葡萄糖的培养基中生长 ;THFY 1 6能够在 45℃ ,30 %葡萄糖的培养基中生长。经初步鉴定 ,THFY 4为克鲁维属酵母 ,THFY 1 6为酵母属酵母。进一步的 37℃发酵实验证明 ,THFY 4在静置条件下的发酵性能很差 ,发酵 60h只能从 2 0 %的葡萄糖产生 4 88% (v v)的酒精 ;而THFY 1 6在相同的条件下从 2 0 %的葡萄糖中产生 1 1 44%     

厌氧条件下小球藻细胞的异养转化和乳酸发酵(简报)

某些藻类植物,如小球藻——一种单细胞绿藻,不但能利用无机碳源通过光合作用进行自养生长,还能利用有机碳源转化为异养生长,这种转化又是可逆的。迄今为止,对于人工控制下藻细胞向异养转化的代谢和调控机理尚不清楚。本文通过分析小球藻细胞异养转化过程对氧气的依赖性,进一步研究它们在厌氧条件下的生长和乳酸发酵特征,探讨可异养转化的单细胞藻类(作为特殊的实验生物系统)在发酵工程和细胞工程领域里应用的可能性。     

双歧杆菌生长和代谢过程的研究

研究了双歧杆菌在两种培养基（牛乳培养基和肉汤培养基）中的生长和代谢的规律,测定了厌氧发酵过程中菌体生长及基质消耗曲线,探索了在发酵过程中流加碱调节ｐＨ值以提高产菌量的途径。     

酵母菌株和发酵条件对酒精连续发酵的影响

从多株酒精酵母菌种中筛选出S．cerevisiaeKG作为连续发酵菌株,该菌株经耐酸驯化,提高了抵抗不利环境的能力。本论文还探讨了二氧化碳、氧气对酒精发酵过程的影响,认为氧气最一关键性的影响因素。在另一方面,在酒精连续发酵过程中使用带有细胞循环的双罐系统,酒精生产强度达到30．5g／L·h。     

A GROWTH COMPARISON OF SPARTINA ALTERNIFLORA LOISEL. ECOPHENES UNDER AEROBIC AND ANAEROBIC CONDITIONS

Spartina alterniflora Loisel. culms were collected from tall (creekbank), short (highmarsh) and dieback sites in a North Carolina salt marsh and grown in aerobic and anaerobic simulated marsh systems in the greenhouse. There were no significant differences between density, aerial live biomass, height, leaf width or root biomass and sprig source. All variables were significantly different between aeration treatments. Aerated systems had an average of 6.3 times more biomass than the unaerated treatments. There was a significant interaction between sprig source and aeration treatments based on a multivariate analysis of variance representing overall plant performance. These results demonstrated that pioneer sprigs from the dieback sites had an advantage over the other sprigs when exposed to unaerated systems. Tall plants performed better than plants from short or dieback zones in the aerobic systems.     

L—亮氨酸发酵条件的研究

对L-亮氨酸产生菌57-4s菌株进行了接种量、装量、pH、发酵时间、碳源、天然营养成份、氨基酸以及生物素、硫酸铵、碳酸钙对L-亮氨酸产量影响的考察,在适宜的条件下,主酸产量高、副酸含量低,L-亮氨酸产量经氨基酸分析仪测定可达24.46mg/ml。     

外加肌醇和钙离子对酿酒酵母乙醇发酵的影响

酒精发酵是重要的发酵工业之一,在传统的酒精发酵过程中,菌种的酒精发酵浓度低,原料的利用率和酒精的转化率也低,能量消耗大,导致生产效率较差［１］。近年来国内外许多研究者致力于筛选和构建能产高浓度酒精和耐高浓度酒精的菌种,并把这些酿酒酵母应用于浓醪发酵生...     

融合株SPSC发酵生产酒精的工艺研究 Ⅰ.絮凝速率、发酵过程的最适温度和pH值

酿酒酵母属(S. cereviae)变异株和粟酒裂殖酵母属(S. pombe)变异株进行属间原生质体融合得到融合株SPSC,该融合株比S. cereviae具有强的自身絮凝能力。以葡萄糖浓度150g/L的底物在30～44℃的温度范围内进行摇瓶厌氧发酵,获得最佳温度范围为34～38℃,最高发酵温度为40℃。在有效容积2.35L悬浮床反应器中,在pH值3.0～5.0范围内进行连续发酵,获得最适发酵pH为3.5～4.5。     

氯苯对EGSB反应器内颗粒污泥性质影响的研究

采用ECSB反应器处理含氯苯有机废水,主要研究了氮苯对颗粒污泥性质的影响。结果表明：氮苯对处理葡萄糖自配水的EGSB反应器内颗粒污泥中的细菌有较强毒害作用,连续投加低浓度氮苯72d后,扫描电镜观察可发现颗粒污泥表面和内部细菌均明显受到损害,停止投加氮苯恢复运行30d和50d后,仍可观察到颗粒污泥内部细菌受损害的现象,且部分颗粒污泥内部存在着明显的空洞;随着运行时间的延长,反应器内颗粒污泥的粒径有较大程度的增大;但长期接触氯苯导致部分颗粒污泥解体,使得小粒径污泥增多,而大粒径污泥相应减少;氮苯对颗粒污泥的损害还表现在使大粒径颗粒的沉速减小,甚至导致部分颗粒污泥内部形成空洞而上浮。     

自溶高温放线菌的生物学特性及16S,rDNA序列分析研究

从云南各地土样及温泉水样中分离到多株高温放线菌。对其中的自溶高温放线菌的形态,生理生化特性、细胞化学组分、同功酶谱及16S rDNA序列进行了研究,结果表明它们与非自溶放线菌在上述各方面存在着明显差异分别属于高温放线菌属（Thermoactinomyces)和链霉菌属（Streptomyces)。同时发现培养基成分、温度、空气湿度对菌体自溶均有显著影响,特别是水分对链霉菌的自溶起着关键作用。