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利用木糖发酵高产酒精菌株的诱变育种和驯化研究
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【畜牧专业毕业论文】摘要:本文以热带假丝酵母作为出发菌株,进行了紫外诱变和驯化,利用木糖生产燃料酒精,以获得高产菌株。通过实验得出:紫外诱变时最佳的菌液稀释倍数为10-4,最佳紫外照射时间为35s,通过三轮的紫外诱变育种进行筛选,获得酒精产量较高的菌株,其中突变株YⅢ27,酒精产率达到了6.78%,木糖利用率为71.1%。对突变株Ⅲ27进行了驯化,驯化后的菌株,酒精产率提高到9.6%,木糖利用率达到了90.3%。
关键词:热带假丝酵母;诱变;木糖
在全球环境恶化和能源危机日益严峻的今天,燃料乙醇作为一种可利用的绿色能源正逐渐成为各国能源发展的战略方向。采用传统的以玉米、小麦等粮食为原料的发酵方法对粮食的需求量很大和成本高的缺点逐渐显现出来,己不能满足市场的需要。尤其我国是个人口大国,粮食安全是关系到人民生活和社会稳定的重大问题。所以我国在“十一五”计划中大力提倡用非粮原料生产燃料乙醇[1]。
我国以农作物秸秆为代表的木质纤维素类生物质资源十分丰富,年产量高达6亿多吨,大部分未能被有效利用,造成资源严重浪费。木质纤维素的主要成分是纤维素、半纤维素和木质素混合在一起的材料。在植物纤维素中,纤维素、半纤维素占木质纤维素质量的70%,纤维素和半纤维素必须经过水解分别形成六碳糖和五碳糖后,才能被微生物利用,发酵生产乙醇。天然半纤维素水解产物的85-90%是木糖。以植物纤维素原料中的木糖发酵生产乙醇,能使木质纤维素原料的乙醇发酵的产量在原有的基础上增加25%。因此,实现木糖发酵生产乙醇是决定植物纤维资源生产乙醇经济可行的关键因素。
木糖过去一直被认为不能被微生物发酵成乙醇,Karczewska[2]第一次提出用木糖发酵乙醇,但这个发现未引起足够重视,直到1980年,wang等人提出木糖可被一些微生物发酵成乙醇。迄今为止已经发现有一百多种微生物能够利用木糖,其中酵母菌的发酵能力是最强的,也利于工业生产应用。本文以中科院微生物所购买的热带假丝酵母为出发菌株,进行了诱变和驯化,该菌显现出良好的改造及应用前景。
1. 材料与方法
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