一株产乙醇嗜热厌氧油藏微生物Thermoanaerobacter sp DF3的性质研究

[目的]了解油藏微生物Thermoanoerobacter sp DF3的生理生化特性,优化木糖产乙醇培养方案。[方法]利用厌氧分离技术从大港油田油层采出液中分离到一株产乙醇厌氧杆菌DF3。采用生理生化鉴定与16SrDNA序列的系统发育学分析其系统发育地位。用气相色谱分析其代谢产物。[结果]菌株DF3是一株严格厌氧的嗜热细菌,呈直杆状,G^-,菌体大小为O．42μm×（1．60～5．20）μm,单生、成对或成串生长,产顶端芽孢;生长温度为45～78℃（最适65℃）,能利用葡萄糖、木糖、果糖、核糖、甘露糖、阿拉伯糖、蔗糖、半乳糖、乳糖、纤维二糖、松三糖、棉子糖、淀粉等作为底物;其16SrRNA与zpseudoethanolicus相似性为99．7％。发酵葡萄糖与木糖的主要产物为乙醇,培养方案优化后其代谢木糖产乙醇终浓度为2．og／L。[结论]通过试验证明菌株DF3是目前已知菌株中产乙醇活性较强的茵株之一,在65℃时代谢木糖能产生2．Og／L的乙醇。目前代谢木糖高产乙醇的茵株均由国外分离获得,菌株DF3的分离获得为我国研究木质纤维素产乙醇提供了优良的出发菌株。     

代谢木糖产乙醇酵母菌株的筛选研究

[目的]筛选代谢木糖产乙醇的酵母菌株。[方法]以木糖为唯一碳源,从自然环境中筛选了木糖利用酵母菌,并对筛得菌株进行了发酵性能的测试。[结果]共筛得4株菌株C4、C5、H5和M2,其中C4菌株24h发酵木糖为乙醇的效率最高（38％）,但M2茵株乙醇产量最高（0．438g／L）。由于酵母菌发酵木糖产乙醇随着发酵时间延长会消耗产物,导致原料转化率下降,因而发酵时间不宜过长。[结论]结合木糖转化率随发酵时间的变化趋势,以M2菌株的发酵性能最为优良。     

代谢木糖产乙醇的微生物研究进展

木糖作为纤维质原料水解液中第二大含量的糖,可达植物纤维质原料水解液的30%。能否充分利用木糖将是决定纤维质原料生产乙醇经济可行的关键因素。综述木糖发酵生产乙醇的背景、木糖发酵生产乙醇的自然微生物种类、木糖代谢途径及其机理以及近年来构建基因工程菌发酵木糖生产乙醇的研究进展,并对木糖发酵在乙醇工业上的一些问题进行了科学的探讨。     

一个高温厌氧直接转化纤维素为乙醇的高纯富集物

运用亨盖特厌氧技术,从牛粪中获得了高温厌氧直接转化纤维素为乙醇的高纯度富集物。该富集物中在数量上占绝对优势的是一大小为0.54 μm×4.86～9.72 μm的梭状芽孢杆菌（Clostridium sp.）,G+,芽孢圆形,直径为0.86～1.19 μm,端生。产乙醇最适温度为55～60　℃,最适pH7.5。该富集物能直接转化稻草和麦秆产乙醇,以稻草、麦秆为唯一碳源时最高乙醇浓度分别为0.257 g/L和0.129 g/L。     

一株可发酵木糖产乙醇细菌的筛选

为获得高效利用木糖生产乙醇的菌株,以木糖为唯一碳源,从腐败的落叶层土壤采样进行分离筛选,获得1株可发酵木糖生产乙醇的细菌,初步鉴定其为阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae),并对该菌株发酵木糖生产乙醇的工艺条件进行了优化.结果表明:在微氧、发酵温度35℃、接种量6%、初始pH值6.5的条件下,用该菌株发...     

一株嗜热厌氧菌的分离及其耐高温淀粉酶基因的克隆和表达

从云南腾冲眼镜泉中分离到1株嗜热厌氧的杆状细菌185y2.根据其生理生化特征和16S rDNA序列同源性分析,将该菌株鉴定为嗜热厌氧杆菌属Thermoanaerobacter sp..该菌的最适生长pH值和温度分别为7.0和70 ℃,具有水解淀粉的能力.从185y2的基因组DNA中扩增出高温淀粉酶结构基因,序列分析表明,它与中温菌的淀粉酶基因亲缘关系较远.克隆其耐高温淀粉酶基因,并构建重组表达载体,最终在E.coli BL21中得到了高效表达.     

一株嗜热厌氧菌的分离及其耐高温淀粉酶基因的克隆和表达

从云南腾冲眼镜泉中分离到1株嗜热厌氧的杆状细菌185y2.根据其生理生化特征和16S rDNA序列同源性分析,将该菌株鉴定为嗜热厌氧杆菌属Thermoanaerobacter sp..该菌的最适生长pH值和温度分别为7.0和70 ℃,具有水解淀粉的能力.从185y2的基因组DNA中扩增出高温淀粉酶结构基因,序列分析表明,它与中温菌的淀粉酶基因亲缘关系较远.克隆其耐高温淀粉酶基因,并构建重组表达载体,最终在E.coli BL21中得到了高效表达.     

一株利用木糖产乙醇酵母菌的发酵条件的优化

以实验室保藏的一株发酵木糖产乙醇能力较强的酵母菌为研究对象,利用响应面法对其发酵条件进行了优化。最适发酵条件为温度30.0℃、pH 6.0、接种量15.00%、静置发酵24 h,理论获得培养基中乙醇含量为1.447 g/L。     

高效代谢木糖产乙醇酵母菌株的选育

采用原生质体融合,EMS与LiCl复合诱变,紫外照射与LiCl复合诱变,紫外、EMS及LiCl复合诱变等方法对季也蒙毕赤酵母(Pichia guillermondii)和休哈塔假丝酵母(Candida shehatea)进行育种,以期得到能代谢木糖提高乙醇生产能力的突变菌株.结果表明:通过以上育种方式得到五个乙醇产量较高的菌株XX2,X1,X4,X12和X13,物理化学联合诱变后得到的X1,X4,X12,X13的乙醇产量分别比对照提高了30.9;,15.7;,84.9;,47.1;,融合子XX2与对照相比,乙醇产量提高了37.7;.高产突变株均来自出发菌株Candida shehatea,Candida shehatea选育后没有得到高产乙醇的突变菌株.     

1株热带假丝酵母发酵木糖产乙醇的特性研究

对1株热带假丝酵母Candida tropicalis在不同的发酵条件下发酵木糖产乙醇的特性进行研究。结果表明:溶氧浓度对乙醇的产量和产率有很大影响,适中的溶氧浓度有利于菌体生长和乙醇的积累;较高的起始菌体浓度和尿素添加量对乙醇的生产积累有促进作用;在碳源和氮源充足的情况下,延长发酵时间,乙醇的产量最高达到25.58 g/L的稳定状态,菌体生长也趋于平稳,浓度为6.54×108/mL。     

戊糖乙醇发酵菌种的选育及菌种特性的研究

[目的]选育能利用木糖产乙醇的菌株。[方法]从自然界中分离、筛选能够发酵戊糖产生乙醇的酵母菌株,并对所得菌株进行发酵性能研究。[结果]选出了1株能利用木糖产乙醇的菌株b-11。其特性研究结果表明,菌株b-11耐乙醇浓度为5%,对数生长期为12～18 h,在50 g/L的木糖发酵培养基中发酵48 h时乙醇浓度达到最高值3.105 9 g/L,木糖利用率达82.52%,糖醇转化率是理论转化率的16.36%。[结论]该研究为利用木质纤维素生产燃料乙醇提供了参考。     

尖孢镰刀菌发酵混合糖产乙醇

以尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)cs-28为研究对象,设置不同比例的葡萄糖木糖混合发酵生产乙醇。结果表明:葡萄糖在混合糖中被优先利用。葡萄糖的存在限制了木糖的利用,并且当葡萄糖消耗完,尖孢镰刀菌对木糖的利用也有个适应过程。在单糖发酵中,葡萄糖的消耗速率(0.248g.L-1.h-1)高于木糖的消耗速率(0.159g.L-1.h-1)。在葡萄糖发酵中,最大乙醇产量为8.50g.L-1,而木糖发酵中,最大乙醇产量为5.77g.L-1。但菌体干质量正好相反,在葡萄糖上最大菌体干质量为4.67g.L-1,而在木糖上最大菌体干质量为6.18g.L-1。葡萄糖发酵周期(3d)比木糖发酵周期(7d)短。     

巨菌草高温发酵产沼气的初步研究

巨菌草是一种光合作用效率很高的能源植物,用来发酵产沼气潜力很大。该研究以巨菌草为发酵底物,从菌群富集、堆沤预处理和发酵过程对其进行了高温发酵产沼气的初步研究。共富集得到了4个高温发酵巨菌草产沼气菌群,其中从牛瘤胃内容物中富集得到的4号菌群产气效率最高,15d的积累产沼气量达到了373.1 mL/g TS。实验结果表明:利用沼液对巨菌草进行堆沤处理效果较好,15d的积累产沼气量为406.5 mL/g TS;接种量为64%时产气持续性好,15d积累产沼气量可达442.6 mL/g TS;最佳起始碳氮比为21.5;添加氯化铵的巨菌草发酵启动早于添加尿素的发酵1～2d。该文为规模化利用巨菌草高温发酵产沼气提供了参考。     

培养条件对嗜热芽孢杆菌HU1合成几丁质降解酶及脱乙酰基酶的影响

[目的]研究培养条件对嗜热芽孢杆菌HU1产酶的影响,为工业化发酵生产酶及壳寡糖的制备提供依据。[方法]采用摇瓶培养方式,对嗜热芽孢杆菌HU1产几丁质降解酶及脱乙酰基酶的培养条件进行研究。[结果]最佳诱导碳源为粉末几丁质,其最适添加量为3.5%;最佳氮源为酵母粉,最适添加量为1.0%;初始pH值为6.0时,有利于产酶;Cu2＋对酶的合成表现出明显的抑制作用;而Ca2＋则能有效增加产酶能力。Mg2＋及Zn2＋对嗜热芽孢杆菌HU1 2种酶的合成无显著影响;培养72 h,产酶量达到最高。以粉末几丁质为底物,对粗酶液的水解产物进行了分析,其12 h的水解产物主要集中于分子量为六糖以下的壳聚糖。[结论]利用粗酶液制备小分子壳寡糖工艺流程简单,为后期进一步开发保健品、生物农药、饲料添加剂、食品添加剂等奠定了基础。     

嗜热纤维素分解菌TH3-9固体发酵产纤维素酶条件初步研究

[目的]探讨嗜热侧孢霉TH3-9突变株固体发酵产纤维素酶的最佳条件。[方法]采用单因和正交试验对嗜热侧孢霉TH3-9突变株固体发酵产纤维素酶条件进行研究,并测定CMC酶和滤纸酶(FPA)活力。[结果]单因子试验表明,该突变株产CMC酶和FPA酶的最适条件是:碳源为麸皮+甘蔗渣,氮源为(NH4)2SO4,培养温度45℃,培养时间3 d,起始pH值5.5,含水量60%。正交试验表明,最适产酶培养基为:麸皮+甘蔗渣(1∶2)40 g,(NH4)2SO41.0 g,K2HPO40.1 g,MgSO4.7H2O 0.03 g,含水量60%,pH值5.5;在45℃下培养3 d后测得的CMC酶和FPA酶活力最高,分别达832.56和70.38 IU。[结论]该突变株在高温下能利用廉价天然纤维素类物质生产纤维素酶。     

3种培养基分离高温纤维分解菌及其酶活测定

[目的]为高温纤维分解菌的有效分离和应用提供参考。[方法]分别采用3种培养基在50℃下从新鲜马粪、新鲜牛粪和陈垃圾土中分离高温纤维分解菌,研究不同样品中高温纤维分解菌的分离情况,分析其在不同培养基上的生长状况和CMC酶活力。[结果]3种样品中,牛粪的高温纤维分解菌数量显著或极显著多于马粪和陈垃圾土。从3种样品中均能分离到CMC酶活力较高的高温纤维分解菌。纤维素刚果红培养基分离的高温纤维分解菌数量最多,其培养高温纤维分解菌的能力最强。赫奇逊滤纸培养基分离到CMC酶活力较高的高温纤维分解菌的比例最大。[结论]纤维素刚果红培养基和赫奇逊滤纸培养基是分离纤维分解菌较好的培养基。     

木薯联合产乙醇和产沼气的研究

[目的]找到一种木薯的资源化利用途径。[方法]通过优化现有工艺,提高木薯乙醇的出酒率;同时对酒精废醪液进行沼气发酵,达到资源化利用的效果。[结果]通过添加复合酶制剂以及对各工段进行优化,最终出酒率比现有工艺提高约2个百分点。酒精废醪液发酵产生的沼气能替代酒精生产中的一部分煤,产生的沼液、沼渣可做有机肥,节约成本的同时减轻对环境的污染。[结论]木薯通过发酵产乙醇,产生的废醪液再进行沼气发酵是一种较好的资源化利用途径。     

木薯渣制备乙醇探索研究

[目的]对木薯渣水解糖发酵制乙醇的再利用过程进行考察。[方法]以木薯渣为原料,采用同步糖化发酵工艺,研究木薯渣中淀粉、纤维素和半纤维素水解糖分开发酵或共同发酵制乙醇的过程。[结果]原料中纤维素含量为34.70%,半纤维素含量为9.70%,淀粉含量为15.35%;采用同步糖化共发酵工艺较同步糖化分开发酵工艺,乙醇相对于原料的产率高,可达到28.04%。[结论]该研究可为木薯渣的合理利用提供技术支持。     

污泥高温好氧消化微生物作用机理的研究进展

分析了污泥高温好氧消化过程中的微生物种群多样性与酶学特征,并阐述了消化体系中主要物质的迁移转化途径及规律,指出微生物的特性及代谢过程与污泥高温好氧消化过程有机物的降解有着直接必然的联系。