[發(fā)明專利]一種利用煙葉生產(chǎn)苯乙烯的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811261714.2
• 申請(qǐng)日: 2018-10-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109207526B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳麗君;白曉莉;段如敏;楊德中;朱杰;唐麗;劉晶;王蘿萍;錢(qián)穎穎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 云南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): C12P5/00
• 分類(lèi)號(hào): C12P5/00;C12R1/07
• 代理公司: 昆明正原專利商標(biāo)代理有限公司 53100
• 代理人: 金耀生

本發(fā)明涉及一種利用煙葉生產(chǎn)苯乙烯的方法，屬于生物技術(shù)領(lǐng)域。根際芽孢桿菌（CGMCC No.14440）可以利用任意比例混合的煙葉和/或煙葉廢棄物直接生產(chǎn)苯乙烯，該苯乙烯是用苯取代乙烯的一個(gè)氫原子形成的有機(jī)化合物，它不僅是工業(yè)上合成樹(shù)脂、離子交換樹(shù)脂及合成橡膠等重要的單體，而且在制藥、染料、農(nóng)藥以及選礦等行業(yè)也有著廣泛的應(yīng)用。在本發(fā)明苯乙烯合成過(guò)程簡(jiǎn)單易行，綠色環(huán)保，此外，本發(fā)明中使用的發(fā)酵培養(yǎng)基成本低廉，不僅可實(shí)現(xiàn)資源多元化利用，而且可以處理煙草工業(yè)產(chǎn)生的大量廢棄物，這在合理利用資源和保護(hù)環(huán)境方面都有著積極的作用，具有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用煙葉生產(chǎn)苯乙烯的方法，特別涉及一株野生型根際芽孢桿菌利用煙葉和/或煙葉廢棄物發(fā)酵生產(chǎn)苯乙烯的方法。

背景技術(shù)

苯乙烯（Styrene）分子式為C₈H₈，分子量為104.14，CAS號(hào)為100-42-5。苯乙烯是一種無(wú)色透明、有特殊香氣的油狀液體，不溶于水，可溶于有機(jī)溶劑如乙醇和乙醚。相對(duì)密度（20℃）為0.906 g/mL；閃點(diǎn)為34.4℃，熔點(diǎn)為-31℃，沸點(diǎn)（101.3 kPa）為145.2℃。它在自然界中存在于一種名為蘇合香脂的香料中。苯乙烯作為現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)中的一種重要的有機(jī)原料，主要用來(lái)生產(chǎn)聚苯乙烯（PS）樹(shù)脂，不飽和聚酯，丁苯橡膠（SBR），離子交換樹(shù)脂等。此外，苯乙烯在制藥產(chǎn)業(yè)、染料生產(chǎn)、農(nóng)藥乳化劑的制造以及選礦等其他行業(yè)也有廣泛的應(yīng)用。它是位于聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）和環(huán)氧乙烷（EO）之后的第四大乙烯衍生品。

煙草廢棄物，是指未能用于制煙的煙草組成部分(制煙包括了用下腳料制造的膨脹煙絲與薄片等)，包括煙莖(又稱煙桿、煙稈、煙梗)、無(wú)法進(jìn)行卷煙加工的低等級(jí)或者等外級(jí)煙葉、煙草植株的上部煙葉、煙花、煙種、葉脈(煙筋)、腋芽、卷煙企業(yè)積存的煙末、煙根、根出條。我國(guó)是煙草種植和生產(chǎn)大國(guó)，煙草種植面積和產(chǎn)量居世界首位。然而，在煙草種植和生產(chǎn)過(guò)程中，全國(guó)每年大約有百萬(wàn)噸廢次煙葉、煙灰、煙末、煙梗等煙草固體廢物產(chǎn)生。這些廢棄物中含有大量可供利用的蛋白質(zhì)、糖、脂和氮等物質(zhì)，現(xiàn)今階段合理利用這些廢棄資源具有重要意義。煙葉也因其高含氮量、高富含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)使其成為備受關(guān)注的資源植物之一，應(yīng)用前景廣闊。

目前，苯乙烯的大規(guī)模生產(chǎn)主要依賴化學(xué)合成，包括乙苯脫氫法、乙苯共氧化法、乙苯氧化脫氫法，以及近幾年新出現(xiàn)的裂解汽油抽提法、CO₂氧化脫氫法、催化裂化干氣法以及乙醇直接烴化法等。但是化學(xué)合成工藝不僅因高溫、高壓、強(qiáng)酸或強(qiáng)堿等條件對(duì)環(huán)境造成了很大的污染，而且化學(xué)合成方法過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量不相關(guān)的副產(chǎn)品，降低了生產(chǎn)效率，增加了下游純化成本。因此開(kāi)發(fā)環(huán)境友好型，協(xié)調(diào)持續(xù)型的苯乙烯生產(chǎn)方法刻不容緩。生物法合成苯乙烯的出現(xiàn)為這一目標(biāo)的實(shí)驗(yàn)帶來(lái)希望，且越來(lái)受到各界關(guān)注。野生型菌株利用廢棄物生產(chǎn)苯乙烯不僅開(kāi)發(fā)出苯乙烯生產(chǎn)的新方法，也為生物法合成苯乙烯提供新思路。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了實(shí)現(xiàn)資源的多元化及合理利用以及環(huán)境友好型苯乙烯生產(chǎn)方法的開(kāi)發(fā)，提供一種野生型根際芽孢桿菌利用煙葉和/或煙葉廢棄物生產(chǎn)苯乙烯的方法，該菌株易于分離和培養(yǎng)，該生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)單易行，除此之外，本發(fā)明中使用的發(fā)酵培養(yǎng)基不僅成本低廉，而且可確保資源利用的效能最大化。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種生產(chǎn)苯乙烯的方法：將煙葉作為發(fā)酵培養(yǎng)基成分，利用菌株發(fā)酵即可得到苯乙烯；

步驟1：發(fā)酵用煙葉和/或煙葉廢棄物的制備

1）樣品收集

煙葉類(lèi)樣本的收集采用隨機(jī)抽樣，主要采樣的類(lèi)型包括煙葉和/或煙葉廢棄物；

2）樣品制備