[發明專利]一種新美鞭菌LGM-ZA7及其在用于發酵秸稈類原料生產乙醇中的應用

有效

• 申請號: 202110369713.5
• 申請日: 2021-04-06
• 公開（公告）號: CN113088457B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 成艷芬;李與琦;朱偉云
• 申請（專利權）人: 南京農業大學
• 主分類號: C12N1/14
• 分類號: C12N1/14;C12N1/20;C12P7/10;C12P7/14;C12P39/00;C12R1/645;C12R1/01
• 代理公司: 青島合創知識產權代理事務所(普通合伙) 37264
• 代理人: 王曉曉

本發明公開了一種新美鞭菌LGM?ZA7及其在用于發酵秸稈類原料生產乙醇中的應用。所述的新美鞭菌LGM?ZA7分類命名為Neocallimastix sp.保藏編號為CGMCC No.17591，最適生長溫度為39°C。所述新美鞭菌LGM?ZA7的發酵菌液與運動發酵單胞菌的發酵菌液混合得到雙菌共培養物，能夠用于發酵秸稈類原料產乙醇，且使用方法簡單，只需將秸稈類原料切碎后與發酵緩沖液混合后殺菌，再加入雙菌共培養物厭氧發酵即可得到乙醇，該制備方法工藝程序簡單、可操作性強，可顯著提高秸稈類原料產乙醇的量及其在總代謝產物中的比例，進而增加秸稈的利用途徑和利用率，并為工業化生產乙醇途徑提供新的方法。

技術領域

本發明屬于生物領域，具體涉及一種新美鞭菌LGM-ZA7及其在用于發酵秸稈類原料生產乙醇中的應用。

背景技術

隨著世界能源消費的增長，環境問題的日益突顯，再加上煤炭、石油和天然氣的不可再生利用，人們不得不尋找新的能源。作為全球第四大能源，生物質能源是一種可再生能源，同時也是唯一一種可再生的碳源。生物質能源在世界能源總利用中占14％左右，而農作物秸稈是生物質能源的重要組成部分，資源豐富且價格低廉。我國農作物秸稈理論資源量為8.2億噸，可收集資源量約為6.87億噸。但由于其分布零散、體積蓬松、收集運輸成本高、產業化程度低等特點，大量秸稈被農戶在田間地頭焚燒或丟棄。這就造成了一個兩難的局面：一方面我國正在面臨能源供應不足的難題，另一方面每年農作物收獲后產生的大量秸稈不能得到充分合理的利用，因此如何合理利用秸稈是一個亟待解決的問題。

反芻動物的瘤胃是天然的高效降解秸稈粗纖維的發酵罐，其中棲息的厭氧真菌可以起到預處理秸稈類粗飼料的作用，與此同時還能產生相應的代謝產物。而如果能將厭氧真菌用于秸稈粗纖維降解產乙醇會是一個很好的能源生產途徑，但如何提高該途徑的乙醇產量以及能夠選擇哪種適合的菌株都是需要解決的問題。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種新美鞭菌LGM-ZA7及其在用于發酵秸稈類原料生產乙醇中的應用，利用新美鞭菌LGM-ZA7發酵秸稈生產乙醇的方法操作簡單，且所產乙醇含量高。

為實現上述發明目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

本發明提供了一株新美鞭菌LGM-ZA7，其分類命名為Neocallimastix sp.，保藏編號為CGMCC No.17591。

進一步的，所述新美鞭菌LGM-ZA7為單中心菌體，有著球形孢子囊和絲狀假根，且游動孢子多鞭毛。

進一步的，所述新美鞭菌LGM-ZA7的最適生長溫度為39℃，適合生長pH為6-7.5。

進一步的，所述新美鞭菌LGM-ZA7的前16h為生長遲緩期，隨后進入對數生長期，待培養至72h時達到對數生長末期，96h為生長穩定期。

進一步的，所述新美鞭菌LGM-ZA7在秸稈類底物中的生長效果優于單糖底物。

本發明還提供了包含所述的新美鞭菌LGM-ZA7的雙菌共培養物，所述雙菌共培養物由新美鞭菌LGM-ZA7經發酵制得的新美鞭菌菌液和由運動發酵單胞菌經發酵制得的運動發酵單胞菌菌液。

進一步的，所述雙菌共培養物中新美鞭菌菌液和運動發酵單胞菌菌液的體積比為1∶2-1∶6。

進一步的，所述雙菌共培養物的制備方法為：將新美鞭菌LGM-ZA7于發酵緩沖液中39℃培養72h，得到新美鞭菌菌液；將運動發酵單胞菌菌株于RM培養基中30℃培養72h，得到運動發酵單胞菌菌液；將兩者以1∶2-1∶6的體積比混合均勻即可。

本發明還提供了所述的雙菌共培養物在用于發酵秸稈類原料生產乙醇中的應用。

進一步的，所述雙菌共培養物發酵秸稈生產乙醇的具體步驟為：