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《一株高產(chǎn)丙酮丁醇梭菌菌株的誘變篩選及特性研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、一株高產(chǎn)丙酮丁醇梭菌菌株的誘變篩選及特性研究石油資源是現(xiàn)代社會的能源和資源基礎(chǔ)石油資源緊缺而導(dǎo)致的石油價格持續(xù)上漲已成為不可逆轉(zhuǎn)的趨勢車用燃油占我國石油消費總量的三分之一我國石油儲量只有全球的2%2010年進(jìn)口依存度51.4%~52.6%車用燃油消耗每年遞增15-16%盡管中國目前已經(jīng)擁有4000萬輛私人汽車的存量，但考慮到中國的人口基數(shù)和發(fā)達(dá)國家的汽車保有率，這一數(shù)字將繼續(xù)增長。迫切需要尋找性能相近、廉價、清潔、可再生的車用替代燃料！丁醇是一種極具潛力的新型生物燃料汽油丁醇乙醇甲醇熱值Btu/gallo
2、n114,000110,00084,00064,000汽油丁醇乙醇甲醇辛烷值96949291親水性弱，腐蝕性小，便于管道輸送能與汽油任意比混合含氧量與甲基叔丁基醚(MTBE)相近DOE，2005年，1萬英里丁醇汽車試驗SugarFermentationMetabolicEngineeringBIOMASSBIOBUTANOLWORLDWIDEFUELMARKETSBiofuelBlendsPlantFeedstocksPerformanceFuelsButanol杜邦公司和英國石油公司2006年6月23日
3、宣布：建設(shè)3萬噸/年燃料丁醇裝置，用于英國市場丁醛、丁酸丙烯酸丁酯(溶劑)鄰苯二甲酸二丁酯脂肪族二元酸二丁酯(增塑劑)丁二烯醋酸丁酯(溶劑)丁胺丁醇還是一種重要的平臺化合物酯化、取代、消去、氧化、還原……2007年我國消費量預(yù)計將>130萬噸/年丁醇聚丁二烯橡膠丁苯橡膠產(chǎn)物抑制是限制生物丁醇工業(yè)化生產(chǎn)的主要阻礙之一采用傳統(tǒng)的批式發(fā)酵，丁醇濃度12~13g/L；總?cè)軇┊a(chǎn)量≤20g/L丁醇對梭菌的毒性破壞細(xì)胞內(nèi)外pH值梯度抑制膜結(jié)合ATPase活性降低細(xì)胞對葡萄糖的吸收細(xì)胞停止生長溶劑產(chǎn)量不高降低細(xì)胞內(nèi)部AT
4、P水平產(chǎn)量低脅迫抵抗能力提高丁醇產(chǎn)量二、主要研究內(nèi)容1.使用誘變劑亞硝基胍對出發(fā)菌株進(jìn)行誘變2.使用添加了不同濃度丁醇的平板培養(yǎng)基對誘變菌株進(jìn)行篩選，得到具有一定丁醇耐受能力突變菌株3.對突變菌株耐受丁醇的能力進(jìn)行驗證4.對高丁醇耐受菌株進(jìn)行發(fā)酵實驗，測定溶劑產(chǎn)量5.進(jìn)一步提高溶劑產(chǎn)量，研究不同底物濃度對溶劑生成的影響丙酮(g/L)乙醇(g/L)丁醇(g/L)總?cè)軇┊a(chǎn)量(g/L)葡萄糖利用率溶劑轉(zhuǎn)化率(g/g)溶劑生成速率(g/L/h)出發(fā)菌株3.40.88.913.178.1%0.300.22突變菌株4
5、.51.412.418.495.0%0.350.31圖1.出發(fā)菌株的溶劑產(chǎn)量圖2.突變菌株的溶劑產(chǎn)量三、實驗結(jié)果與分析外源添加丁醇對菌株生長的影響圖3.外源添加丁醇對出發(fā)菌株生長的影響圖4.外源添加丁醇對突變菌株生長的影響80g/L出發(fā)菌株丁醇產(chǎn)量（g/L)11.5總?cè)軇┊a(chǎn)量（g/L)16.9葡萄糖利用率72.0%溶劑轉(zhuǎn)化率（g/g)0.31溶劑生成速率（g/L/h)0.24突變菌株丁醇產(chǎn)量（g/L)15.0總?cè)軇┊a(chǎn)量（g/L)23.5葡萄糖利用率90.1%溶劑轉(zhuǎn)化率（g/g)0.35溶劑生成速率（g/L
6、/h)0.33不同葡萄糖濃度對溶劑產(chǎn)量的影響結(jié)論與展望實驗結(jié)果證明提高菌株對丁醇的耐受性可以達(dá)到提高菌株發(fā)酵性能的目的。使用傳統(tǒng)的批式發(fā)酵，丁醇產(chǎn)量很少能夠超過12~13g/L，總?cè)軇┊a(chǎn)量≤20g/L。通過亞硝基胍誘變獲得的丁醇耐受菌株在批式發(fā)酵條件下能夠利用80g/L葡萄糖生成15g/L的丁醇，總?cè)軇┊a(chǎn)量達(dá)到了23.47g/L。然而，進(jìn)一步提高底物濃度則不利于提高溶劑產(chǎn)量。因此，提高菌株利用底物的能力將有可能進(jìn)一步提高丁醇產(chǎn)量，降低丁醇的生產(chǎn)成本。Thankyou
