[發明專利]一種酵母融合菌株及其發酵造紙污泥水解液得到乙醇的方法

有效

• 申請號: 201110304975.X
• 申請日: 2011-10-10
• 公開（公告）號: CN102703335A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 朱明軍;祝智勝
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C12N1/18
• 分類號: C12N1/18;C12P7/08;C12R1/865
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本發明涉及一種菌株及其發酵方法，特別是一種酵母融合菌株及其發酵造紙污泥水解液得到乙醇的方法。

背景技術

傳統乙醇發酵中酒精酵母僅僅可以將葡萄糖等己糖轉化成乙醇，而對于木糖等戊糖卻無法利用，這樣纖維素糖化液中約30％左右的糖類就不能被轉化成燃料乙醇，嚴重制約了纖維素燃料乙醇的產業化進程。自然界能發酵木糖產乙醇的微生物并不多，選育高效的木糖發酵菌株可有效提高對纖維素類可再生資源的利用率。工業上的釀酒酵母(Saccharomyces?cerevisiae)能厭氧發酵葡萄糖產生酒精，目耐酒精能力較高，但不能發酵木糖產生酒精。自然界中存在的木糖發酵菌株，如樹干畢赤酵母(Pichia?stipitis)、管囊酵母(Pachysolen?tannophilus)以及休哈塔假絲酵母(Candida?shehatea)，多需要在微好氧條件下發酵木糖產生乙醇，其供氧條件難以精確控制，菌株的酒精耐受能力也較差，影響了其在實際生產中的應用。微生物原生質體融合技術始于20世紀70年代，由于這項技術與常規育種方法相比更容易實現基因交流和重組，，獲得性狀優良的雜種，因而該項技術受到了國內外廣大學者的重視，已被廣泛應用于育種領域。本專利通過使用原生質體融合技術，將畢赤酵母和工業釀酒酵母的優良性狀融合起來，獲得既能有效地厭氧發酵葡萄糖和木糖的混合液，又有較高的酒精耐受能力的酵母新菌株，為纖維素水解物特別是造紙污泥水解液的乙醇發酵奠定基礎。

發明內容

本發明的目在于克服現有技術存在的上述不足，提供一株酵母融合菌株Saccharomyces?cerevisiae?SHY07-1，該菌株能夠將木糖轉化為乙醇，具有較好的酒精耐受能力。

本發明的另一目的是通過利用該酵母融合菌株Saccharomyces?cerevisiae?SHY07-1發酵造紙污泥水解液得到乙醇的方法。

本發明的酵母融合菌株Saccharomyces?cerevisiae?SHY07-1是通過原生質體融合技術得到的一株樹干畢赤酵母(Pichia?stipitis)和工業釀酒酵母(Saccharomyces?cerevisiae)融合子，具有較好的木糖代謝能力和酒精耐受能力。并且通過長時間的在桉木抽提液中馴化而篩選得到的。本發明中所用的原生質體融合方法是傳統的微生物菌種育種方法，包括原生質體的制備，原生質體的滅活以及聚乙二醇(PEG)誘導融合技術。

本發明中的酵母融合菌株Saccharomyces?cerevisiae?SHY07-1于2011年9月29日保藏在中國典型培養物保藏中心，保藏編號為CCTCC?M?2011337，保藏地址為中國武漢。該菌株的菌落質地均勻，表面光滑，邊緣平整。

本發明以Saccharomyces?cerevisiae?SHY07-1為發酵菌株，以pH值3～6的造紙污泥水解液作為發酵培養基，不添加任何其他營養物質，在25-37℃下厭氧發酵24-96h，搖床的轉速為100-300r/min，然后通過蒸餾可以得到乙醇。

本發明通過厭氧發酵技術，提供一種利用纖維素廢棄物(造紙污泥)水解液，以融合菌株Saccharomyces?cerevisiae?SHY07-1為生產菌株，通過工藝優化發酵生產乙醇。

與現有技術相比，本發明具有如下優點和技術效果：(1)構建的融合菌株能夠較好利用混合糖中的木糖，混合糖(10g/L纖維二糖，60g/L葡萄糖和40g/L木糖，20g/L酵母粉，10g/L蛋白胨和3g/L玉米漿)中木糖在24h內能被完全利用，乙醇濃度達到45g/L以上，且具有較好的乙醇耐受能力；(2)馴化的融合菌株能夠以造紙污泥水解液為原料，無需添加營養物，無需脫毒，直接發酵得到乙醇，乙醇濃度達到40g/L以上。

附圖說明

圖1為融合菌株Saccharomyces?cerevisiae?SHY07-1(CCTCC?M?2011337)利用混合糖液進行酒精發酵的曲線。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限于此。

實施例1：融合菌株Saccharomyces?cerevisiae?SHY07-1的構建和篩選融合菌株Saccharomyces?cerevisiae?SHY07-1的構建和篩選按照以下步驟進行：