[發明專利]一種蒸汽爆破狼尾草批式補料同步糖化發酵生產乙醇的方法

在審

• 申請號: 202010837194.6
• 申請日: 2020-08-19
• 公開（公告）號: CN111961690A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 田沈;楊秀山;杜濟良
• 申請（專利權）人: 首都師范大學
• 主分類號: C12P7/10
• 分類號: C12P7/10;C12N15/81;C12N15/31;C12N15/56;C12N1/19;C12R1/865
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

1.一種批式補料同步糖化發酵生產乙醇的方法，所述方法包括以下步驟：

(1)構建能共代謝木糖和葡萄糖、并且錨定有一級支架蛋白ScafI的重組酵母細胞；

(2)在酵母細胞表面組裝來源于纖維素酶和半纖維素酶的纖維小體，得到相應的重組酵母細胞；

(3)將步驟(1)和步驟(2)中所述的重組酵母細胞進行共培養，通過重組酵母細胞的自組裝，形成包含復合功能纖維小體的重組酵母細胞；

(4)將步驟(3)中所述重組酵母細胞接種到發酵培養基中，以蒸汽爆破狼尾草為唯一碳源，按照批式補料的方法進行發酵、生產乙醇。

2.根據權利要求1所述的方法，其中步驟(1)中所述重組酵母細胞的構建方法為：采用組成型啟動子PGK和表面展示信號肽AGA2分別調控一級支架蛋白的編碼基因ScafI的轉錄和介導ScafI肽鏈錨定到酵母細胞表面。

3.根據權利要求1所述的方法，其中步驟(2)中所述重組酵母細胞的構建方法包括：i)構建共表達二級支架蛋白ScafII1和ScafII2的酵母重組菌株；ii)構建共表達纖維素酶EGII、CBHII和BGLI的酵母重組菌株；iii)構建共表達半纖維素酶XylA和XynII的酵母重組菌株。

4.根據權利要求1所述的方法，其中步驟(3)中所述共培養的條件為：在YPD培養基中，分別接入1％(v/v)、步驟(1)～(2)中所述的酵母重組細胞，于28～32℃，150rpm培養20～28小時。

5.根據權利要求1所述的方法，其中步驟(4)中所述發酵培養基為YP-蒸汽爆破狼尾草發酵培養基，該培養基包含：1％(w/v)酵母提取物，2％(w/v)蛋白胨，1-2％(w/v)蒸汽爆破狼尾草，10mmoL CaCl₂，pH值為4.5～6.5。

6.根據權利要求1所述的方法，其中步驟(4)中所述蒸汽爆破狼尾草在發酵培養基中的含量為10～15g/L，優選為12g/L。

7.根據權利要求1所述的方法，其中步驟(4)中所述批式補料的方法為：在第48h和第72h時分別分批次補加3～5g/L的蒸汽爆破狼尾草；優選的，在第48h和第72h時分別分批次補加4g/L的蒸汽爆破狼尾草。

8.根據權利要求1所述的方法，其中步驟(4)中所述發酵的總時間為92～100h，優選為96h；發酵條件為33～38℃、80～100rpm，優選為35℃、90rpm。

9.根據權利要求1～8任一項所述的方法，其中所述酵母細胞為釀酒酵母細胞。

10.一種基于酵母的凝集素展示系統，所述凝集素展示系統包括：(i)能夠共代謝木糖和葡萄糖、錨定有一級支架蛋白ScafI的重組酵母細胞；(ii)能夠共表達二級支架蛋白ScafII1和ScafII2的重組酵母細胞；(iii)能夠共表達纖維素酶和半纖維素酶的重組酵母細胞；

優選的，所述纖維素酶為EGII、CBHII和BGLI，所述半纖維素酶為XylA和XynII，所述酵母細胞為釀酒酵母細胞。