生物能源学课题G1演讲初

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1、生物能源学课题研讨DiscussionOnBiomassTopiicsComparingthefermentationperformanceofEscherichiacoliKO11,Saccharomycescerevisiae424A(LNH-ST)andZymomonasmobilisAX101forcellulosicethanolproduction比较大肠杆菌K011，酿酒酵母424A（LNH-ST）和运动发酵单胞菌AX101在生产纤维素乙醇中的发酵性能G1：孔维亮李世杰李炎锴汪林王珏2021/7/181背景介绍2实验方法与过程3实验结果目录4结论4讨论2021

2、/7/18背景介绍背景：使用大肠杆菌KO11，酿酒酵母424A（LNH-ST）和运动发酵单胞菌AX101在玉米浆（CSL）培养基上发酵并作比较，水提取物和酶水解产物从氨纤维膨胀（AFEX）-预处理的玉米秸秆。所有测试的菌株生长并在15％w/v固体负载当量的氨纤维膨胀（AFEX）-预处理的玉米秸秆水提取物下共发酵糖。然而，KO11和424A（LNH-ST）表现出比AX101更高的生长鲁棒性。在来自AFEX预处理的18％w/w固体负载木质纤维素水解产物中，可以以大于0.77g/L/h的速率实现完全葡萄糖发酵。与CSL中发酵的结果相反，与所测试的细菌相比，酿酒酵母424A（LNH

3、-ST）在水解产物中以最大程度和速率消耗木糖。背景介绍木质纤维素材料是可再生的，丰富的和经济的碳源，可潜在地替代大量的石油用于生产燃料和化学品。乙醇通常是这种新兴纤维素生物燃料技术的第一个主要的预期商业产品。将可发酵糖生物转化为乙醇对于该技术至关重要。因此，微生物平台的发展已经广泛追求实现乙醇产量的竞争性成本，滴定度和生产力。在产乙醇菌株中，酿酒酵母（Saccharomycescerevisiae），运动发酵单胞菌（Zymomonasmobilis）和大肠杆菌已被广泛研究并开发用于生产纤维素乙醇。在先前相关的出版物中彻底讨论了各个菌株的独特优点。经济吸附的纤维素技术肯定需要

4、应变来实现乙醇产量，滴定度和速率均高于90％，分别为40g/L（5.1％v/v），1.0g/L/h。实验方法及过程1.AFEX预处理玉米秸秆（AFEX-CS）2.微生物菌株3.玉米浆（CSL）4.AFEX-CS洗涤流（WS）制备5.AFEX-CS酶水解物6％w/w葡聚糖负载（18％w/w固体负载）6.种子培养物制备实验方法及过程2021/7/18实验方法及过程7.使用CSL作为唯一氮源的发酵8.使用AFEX-CS酶水解产物（6％w/w葡聚糖负载）9.微孔板细胞培养10.洗涤流发酵11.HPLC分析和细胞密度测量实验结果发酵使用CSL作为营养补充剂424A（LNHST）在4.

5、16g/L/h具有最高的葡萄糖利用速率在葡萄糖和木糖发酵之间比较的总糖消耗速率对于KO11最接近，随后是AX101然后是424A（LNH-ST）424A（LNH-ST）中的木糖发酵在168小时后仅达到37.9％的木糖消耗实验结果代谢乙醇产量和副产物主要副产物：木糖醇(AX101,70％);甘油(424A（LNH-ST）);有机酸(KO11)。实验结果使用APEX-CAR洗涤流发酵图3来自氨纤维爆炸（AFEX）处理的玉米秸秆的水溶性化合物对（A）细胞生长，（B）葡萄糖消耗百分比和（C）24小时发酵后木糖消耗百分比的影响。在大多数厌氧条件下，在24孔板中以2.0mL工作体积进行

6、实验。葡萄糖，木糖和细胞密度的初始浓度分别为3g/L，20g/L和0.5单位的OD600nm。发酵培养基补充有2.5g/L酵母提取物和5g/L蛋白胨。实验结果使用APEX-CAR洗涤流发酵图4使用大肠杆菌KO11在补充有商业酶，15％固体装载当量的氨纤维爆破（AFEX）-玉米秸秆洗涤流（WS）的酵母提取物蛋白胨（5g/L酵母提取物+10g/）或商业酶与WS的组合。在37℃，pH7.0（在发酵期间调节）进行发酵，并在0.5OD600nm下启动。木糖发酵的速率与细胞生长模式良好相关（图3）；当固体负载从5％增加到15％w/w时，AX101在24小时的细胞密度降低了66％（图3A

7、）；固体负载当量对葡萄糖发酵的影响对于KO11几乎可忽略（图4）；这些化合物显示对木糖发酵具有相当的抑制作用（图4）。实验结果使用AFEX-CS水解产物（18％w/w固体负载）和AFEX-CSWS进行发酵图5使用（A）运动发酵单胞菌AX101，（B）酿酒酵母424A（LNH-ST）和（C）大肠杆菌KO11在酶水解产物中从6.0％葡聚糖装载的氨纤维爆炸（AFEX）-预处理的玉米秸秆（CS）。发酵在大量厌氧条件下进行，并以相当于0.5单位OD600nm的细胞密度起始温度和pH控制在37℃，对于KO11和30℃为6.8，