高产生物丁醇新菌株的筛选、鉴定及发酵研究

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1、高产生物丁醇新菌株的筛选、鉴定及发酵研究裴建新1，左文朴1，庞浩1，张穗生1，黄志民1，黎贞崇1，黄日波1，2（1.广西科学院国家非粮生物质能源工程技术研究中心，广西南宁530007；2.广西大学微生物及植物遗传工程教育部重点实验室，广西南宁530003）摘要：丁醇是具有巨大应用潜力的可再生能源。为了获得高效生产丁醇的菌株，通过玉米培养基富集、丁醇耐受筛选的方法，从自然环境（牛粪、沼气池和土壤）来源的60份样品中分离获得1株丁醇发酵比率高的新菌株，菌株命名为gxzp-13-2。经梯度浓度葡萄糖发酵试验表明，5%葡萄糖发酵丁醇产量较高，

2、最高可达10.05g/L，总溶剂达到13.95g/L，丁醇比约为72.1%，转化率为31.8%。对此菌株进行了分子鉴定，经16SrDNA基因序列同源性分析表明，gxzp-13-2与拜氏梭菌（Clostridiumbeijerinckii）的同源性最高，相似性高达98%。gxzp-13-2在厌氧固体培养基上生长，菌落显紫色。该菌株为下一步的菌种基因改造工作提供了研究基础，也为丁醇发酵提供了宝贵的菌种资源。关键词：拜氏梭菌；生物丁醇；鉴定；发酵ScreeningandIdentificationofaNovelStrainsforProd

3、ucingbutanolPEIJian-xin1，ZUOWen-pu1，PANGHao1，ZHANGSui-sheng1，HUANGZhi-min1，LIZhen-chong1，HUANGRi-bo1,2（1.NationalEngineeringResearchCenterforNon-foodBiorefinery，GuangxiAcademyofScience，Nanning530007，China；2.KeyLaboratoryofMicrobialandPlantGeneticEngineeringofMinistryofE

4、ducation，GuangxiUniversity，Nanning530003，China）Abstract:Butanolhasgreatpotentialtoberenewablesourcesofenergy.Inordertoobtainefficientstrainsofproducingbutanol,onepurplebacterialcolonywasscreenedbyenrichingoncornmediumandselectingtolerantofbutanolfrom60samples，whichwereg

5、otfromcowdung,methanetankandsoil.Thenewstraincouldeffectivelyproducebutanol，whichwasnamedasgxzp-13-2.Theresultsoffermentationbydifferentconcentrationofglucoseshowed:theyieldofbutanolfermentedby5%ofglucosewerethehighest,reached10.05g/L,thetotalsolvent,rateofbutanolandcon

6、versionofwhichwere13.95g/L,72.1%and31.8%respectively.IthadthehighesthomologywithClostridiumbeijerinckiithrough16SrDNAsequenceanalysis，andtheirsimilarityreached94%.Whengxzp-13-2grewonanaerobicmedium，itappearedpurple.Thisnewstraincouldnotonlyprovidebasisforalternatinggene

7、sofstrainsforfurtherstudy,butalsoprovidevaluablestainsresourceforfermentationbutanol.Keywords:Clostridiumbeijerinckii；biobutanol；identification；fermentation0引言由于丁醇的能量密度高，亲水性低，蒸汽压低，辛烷值高等特点，被认为是最有发展潜力的新型液体燃料之一[1]。传统的丁醇生产方法主要是以石油为原料经过羰基合成或醇醛缩合而成[2]。近年来随着石油资源的日益枯竭，价格不断攀升，以生

8、物质为原料发酵生产丁醇的工艺重新受到了全球的广泛关注[3]。7制约生物法发酵丁醇的主要因素是发酵醪中发酵产物含量过低，导致丁醇生产需要大体积的发酵过程以及繁杂和耗能的后提取工艺[4]。这个因素造成丁醇发酵法生产的成本居高