[發(fā)明專利]釀酒酵母的耐受多種抑制劑的菌株

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010192303.X
• 申請日: 2010-06-04
• 公開（公告）號: CN101880636A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 元英進;李炳志;白云海;查健;王昕
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號: C12N1/18
• 分類號: C12N1/18;C12N13/00;C12N15/01;C12P7/06;C12R1/865
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 陸藝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種釀酒酵母，特別是涉及一種釀酒酵母耐受多種抑制劑的菌株。

背景技術(shù)

在纖維素乙醇生產(chǎn)工藝中，酸法預(yù)處理由于其成本低廉和可操作性強，受到多數(shù)機構(gòu)的青睞，被認為是最容易實現(xiàn)工業(yè)化的預(yù)處理方法，如稀酸預(yù)處理和蒸汽爆破預(yù)處理。然而，由于這些化學(xué)預(yù)處理的條件一般都是高溫高壓，所以會導(dǎo)致一些抑制性物質(zhì)的產(chǎn)生，如呋喃類、弱酸類、酚類等。這些抑制性物質(zhì)對后續(xù)發(fā)酵微生物有非常強烈的抑制作用，嚴重影響纖維素水解液的乙醇發(fā)酵產(chǎn)率和速率。已有實驗證明這些抑制劑抑制多種發(fā)酵微生物，包括大腸桿菌、運動發(fā)酵單胞菌、樹干畢赤酵母和釀酒酵母等，其中，釀酒酵母是其中耐受能力最強的菌種之一。另外，釀酒酵母是在乙醇發(fā)酵中應(yīng)用最廣泛的菌株，釀酒酵母的優(yōu)勢包括：(1)葡萄糖的轉(zhuǎn)化速率快，(2)產(chǎn)物專一性高，(3)對工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境具有穩(wěn)健性等。

能夠耐受纖維素水解液中的抑制劑的菌株的篩選和構(gòu)建是纖維素乙醇生產(chǎn)研究中的一個重要問題。早期有研究表明，這些抑制劑主要抑制微生物的生長，而對發(fā)酵能力的影響比對生長的影響小的多。人們希望獲得能耐受多種抑制劑的釀酒酵母菌株來實現(xiàn)纖維素乙醇生產(chǎn)中的原位脫毒和高效發(fā)酵，因為脫毒步驟會明顯增加纖維素乙醇的生產(chǎn)成本，降低纖維素乙醇的市場競爭力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種釀酒酵母的耐受多種抑制劑的菌株。

本發(fā)明的技術(shù)方案概述如下：

一種釀酒酵母的耐受多種抑制劑的菌株，其命名為釀酒酵母(Saccharomyces?cerevisiae)YYJ003，簡稱YYJ003，已于2008年11月21日送交并保藏于北京市的中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏號為CGMCC?NO.2757。

該菌株在含有多種纖維素乙醇生產(chǎn)中產(chǎn)生的抑制劑的培養(yǎng)基中正常生長。

所述抑制劑為糠醛、苯酚和乙酸。

所述抑制劑糠醛的含量為1.3g/L，苯酚的含量為0.5g/L，乙酸的含量為5.3g/L。

在纖維素乙醇生產(chǎn)工藝中，稀酸預(yù)處理法被認為是最有潛力的纖維素預(yù)處理方法，但由于抑制劑的產(chǎn)生及其對微生物的毒害作用而使該方法的廣泛應(yīng)用受到限制。本發(fā)明一種釀酒酵母的耐受多種抑制劑的菌株可以在含有稀酸預(yù)處理產(chǎn)生的抑制劑的培養(yǎng)基中正常生長并實現(xiàn)高效的乙醇生產(chǎn)。本發(fā)明的菌株突破了限制稀酸預(yù)處理法生產(chǎn)纖維素乙醇的一個瓶頸問題。

附圖說明

圖1是YYJ003菌株的菌落形態(tài)；

圖2是YYJ003菌株的細胞形態(tài)；

圖3是在搖瓶上YYJ003菌株與原始S菌株在混合抑制劑下的生長曲線；

圖4是YYJ003菌株與原始S菌株在含混合抑制劑的低糖培養(yǎng)基中的發(fā)酵生長曲線；

圖5是YYJ003菌株與原始S菌株在含混合抑制劑的低糖培養(yǎng)基中的糖耗和乙醇曲線；

圖6是YYJ003菌株與原始S菌株在含混合抑制劑的低糖培養(yǎng)基中的糠醛轉(zhuǎn)化曲線；

圖7是YYJ003菌株與原始S菌株在含混合抑制劑的高糖培養(yǎng)基中的發(fā)酵生長曲線；

圖8是YYJ003菌株與原始S菌株在含混合抑制劑的高糖培養(yǎng)基中的糖耗和乙醇曲線；

圖9是YYJ003菌株與原始S菌株在含混合抑制劑的高糖培養(yǎng)基中的糠醛轉(zhuǎn)化曲線。

具體實施方式

為了充分公開本發(fā)明的一種釀酒酵母的耐受多種抑制劑的菌株，結(jié)合實施例加以說明，但并不表示對本發(fā)明的限制。

實施例1

YYJ003菌株的分離

本發(fā)明的一株釀酒酵母的耐受多種抑制劑的新菌株YYJ003菌株是在對工業(yè)釀酒酵母(Saccharomyces?cerevisiae)進行紫外線誘變后通過多種抑制劑耐受馴化得到的。紫外線誘變策略是：將原始S菌株的培養(yǎng)液(YEPD培養(yǎng)基：葡萄糖20g/L，酵母粉10g/L，蛋白胨20g/L)進行稀釋后鋪于含抑制劑的篩選培養(yǎng)基(添加抑制劑的YEPD培養(yǎng)基)，將鋪好的平板距離15W紫外燈下30cm處照射60秒，放于30℃培養(yǎng)箱中避光培養(yǎng)3天。菌株馴化步驟是：將篩選培養(yǎng)基上長出的菌落轉(zhuǎn)接到含有抑制劑的液體篩選選擇培養(yǎng)基中培養(yǎng)，培養(yǎng)條件為30℃，180rpm。當(dāng)培養(yǎng)至穩(wěn)定期后，按OD₆₀₀＝0.1接種至另一個新的有抑制劑的液體選擇培養(yǎng)基中繼續(xù)進行培養(yǎng)。在菌株轉(zhuǎn)接至新培養(yǎng)基中時，逐漸增加抑制劑濃度到抑制劑含量達到真實纖維素稀酸水解液中的量。從馴化后的培養(yǎng)液中分離得到菌株YYJ003，其菌落形態(tài)如圖1所示，其細胞形態(tài)如圖2所示。

實施例2