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基于等离子体诱变提高木糖利用重组酿酒酵母的抑制物耐受性

作者:admin 发布时间:2021/10/18 浏览量:539

本期为您推荐四川大学建筑与环境学院环境生物技术研究中心吴娅菁老师研究团队发表在《应用与环境生物学报》上的一篇文章:基于等离子体诱变提高木糖利用重组酿酒酵母的抑制物耐受性。


文章摘要内容如下:

以秸秆为代表的木质纤维素类生物质具有可再生、产生量大、分布广、廉价等特点,已成为燃料乙醇产业规模化发展的重要原料来源,是我国燃料乙醇的发展方向。对原料进行预处理时,会伴随产生一定量的对微生物有抑制作用的副产物,这些抑制物会严重影响微生物的生长和发酵性能,从而降低乙醇的产量,而对预处理原料进行脱毒处理势必增加燃料乙醇生产成本。因此选育能同时对葡萄糖和木糖进行高效利用,且耐受高浓度抑制物的重组酿酒酵母是实现纤维素乙醇生产的重要基础。

本研究以絮凝性工业重组酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)菌株s6作为出发菌株,通过多轮筛选获得了一株抑制物耐受能力得到明显提升的突变菌株335,与出发菌株相比,在含单一抑制物(4.8 g/L 乙酸,1.9 g/L 5-羟甲基糠醛,0.46 g/L香草醛)的发酵条件下,突变菌株 335 利用木糖发酵时的乙醇浓度分别提高了 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-羟甲基糠醛+0.23 g/L 香草醛)的发酵条件下发酵木糖时的乙醇浓度提高了 101.5%。该菌株可利用含约 15 g/L 抑制物的秸秆水解液发酵,24 h 乙醇浓度可达 38 g/L,发酵 72 h 时的乙醇收率为 0.44 g/g,表现出优良的混合抑制物耐受能力。本研究结果表明,ARTP 诱变是获得优良抑制物耐受突变菌株的有效手段,突变菌株 335 对单一抑制物以及混合抑制物均具有较好的耐受能力,具有工业应用潜力,为构建多抑制物耐受工业菌株提供指导。


文章精彩内容如下:


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1酿酒酵母菌株 s6 的生长曲线(A)及等离子体辐射时间对其存活率的影响(B)

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2 出发菌株和突变菌株在无抑制物条件下的发酵结果

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6 出发菌株和突变菌株在混合抑制物存在条件下的发酵结果

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7 突变菌株 335 利用秸秆糖化液的发酵结果