農(nóng)作物秸稈發(fā)酵制備丁二酸的代謝工藝優(yōu)化

【摘要】：該文對產(chǎn)丁二酸放線桿菌的發(fā)酵工藝優(yōu)化,為工業(yè)規(guī)模的農(nóng)作物秸稈生物轉(zhuǎn)化制備丁二酸提供重要指導(dǎo)。采用堿解與酶解方法處理原料秸稈,并利用高效液相檢測水解液,結(jié)合代謝途徑的分析對發(fā)酵工藝進(jìn)行了正交試驗(yàn)與響應(yīng)曲面優(yōu)化。秸稈水解液的檢測表明200g的秸稈干粉水解得約52g的葡萄糖和約24g的木糖。對菌株的代謝途徑分析表明細(xì)胞具有五、六碳糖代謝酶系,以及在大量合成丁二酸的同時也產(chǎn)生少量乙酸、α-酮戊二酸等副產(chǎn)物。在單因素培養(yǎng)基礎(chǔ)上,正交試驗(yàn)結(jié)果表明當(dāng)主要的離子及生物素采用如下濃度(mmol/L)時:鎂離子6.0、錳離子0.9、亞鐵離子0.6、鋅離子1.5、VB20.005、VB50.012、VB140.003及VB120.01,產(chǎn)丁二酸達(dá)58g/L。進(jìn)一步的響應(yīng)曲面分析表明,CO2與H2的比例、氟乙酸微量濃度、發(fā)酵pH三因素不但對產(chǎn)丁二酸有影響,且相互之間存在聯(lián)系,當(dāng)CO2與H2的比例為30.43、pH維持5.51、氟乙酸濃度為0.103mmol/L時,丁二酸產(chǎn)量最高達(dá)73g/L。代謝工藝的優(yōu)化將丁二酸的產(chǎn)量提高了約25g/L,使得菌株具有進(jìn)一步的工業(yè)應(yīng)用潛力。 【作者單位】： 合肥工業(yè)大學(xué)生物與食品工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 農(nóng)作物秸稈 代謝 工藝 優(yōu)化 產(chǎn)丁二酸放線桿菌
【基金】：國家十一五科技支撐計劃項(xiàng)目(2007BAD34B01) 安徽省自然基金項(xiàng)目(070411024) 合肥工業(yè)大學(xué)科學(xué)研究發(fā)展基金項(xiàng)目(073002F)
【分類號】：TQ921.4
【正文快照】： 0引?言近現(xiàn)代的能源產(chǎn)業(yè)與化工產(chǎn)業(yè)均建立在不可再生石化資源消耗的基礎(chǔ)上,產(chǎn)業(yè)前景受到極大的限制,因而近年來人們開發(fā)生物質(zhì)的熱潮高漲,一批生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化利用技術(shù)正處于試點(diǎn)示范階段,或正進(jìn)入商業(yè)化早期發(fā)展階段,如生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)、生物質(zhì)固體成型燃料技術(shù)、秸稈生物氣化技

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