專利名稱:一株陰溝腸桿菌及其在制備2,3-丁二醇中的應用的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一株陰溝腸桿菌溶解亞種及其應用,尤其涉及一株高產(chǎn)2,3_ 丁二醇的陰溝腸桿菌溶解亞種及其在制備2,3_ 丁二醇中的應用,屬于生物工程技術領域。
背景技術:
2,3-丁二醇0,3-butanediol)是一種潛在的非常有價值的平臺化合物,廣泛用于醫(yī)藥、化工、食品、燃料以及航空航天等多個領域(CeliAska, E.,Grajek, W.,2009. Biotechnol. Adv. 27,715-725.)。左旋形式的2,3-丁二醇由于其具有較低的凝固點可以作為抗凍劑。2,3_丁二醇可以作為前體物質(zhì)用于生產(chǎn)在化工領域具有極其廣泛用途的甲乙酮和1,3- 丁二烯。2,3- 丁二醇的燃燒值為27200kJ/kg,同乙醇相當Q9055kJ/kg),是一種潛在價值很高的燃料添加劑。2,3- 丁二醇還可用來制備聚合物、油墨、香水、熏蒸劑、增濕劑、 軟化劑、增塑劑、炸藥以及藥物的手性載體等等。2,3-丁二醇如此廣泛的用途導致其在國際市場上的需求不斷上漲,作為液體燃料添加劑的研究也引起了世界的廣泛關注。2,3- 丁二醇的生產(chǎn)主要是微生物發(fā)酵法,與化學合成法相比,該方法環(huán)境友好,工藝簡單,技術上較為成熟,符合綠色化工的要求。細菌是對發(fā)酵生產(chǎn)2,3-丁二醇有工業(yè)價值的微生物。用于發(fā)酵生產(chǎn)2,3-丁二醇的細菌菌屬主要有克雷伯氏菌屬(Klebsiella)、 沙雷氏菌屬Gerratia)、芽孢桿菌屬(Bacillus)和氣單胞菌屬(Aeromonas)等。關于腸桿菌屬(Enterobacter)生產(chǎn)2,3-丁二醇的報道較少,其2,3-丁二醇的產(chǎn)量均較低(中國專利 CN101709281A, CN101709280A ;Saha, B. C.,Bothast, R. J.,1999. Appl. Microbiol. Biotechnol. 52,321-326,趙世敏等,2008 年.食品與發(fā)酵工業(yè).34 (3),25-28)。經(jīng)檢索,目前未見有使用陰溝腸桿菌溶解亞種發(fā)酵生產(chǎn)2,3_丁二醇的專利報道。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術的不足,本發(fā)明要解決的問題是提供一株高產(chǎn)2,3_ 丁二醇的陰溝腸桿菌溶解亞種(Enterobacter cloacae subsp. dissolvens),及其所述菌在制備2,3_ 丁
二醇中的應用。本發(fā)明所述產(chǎn)2,3_ 丁二醇的陰溝腸桿菌溶解亞種,其特征在于該菌株名為陰溝腸桿菌溶角軍亞種(Enterobacter cloacae subsp. dissolvens) SDM,菌株已于 2010 年 10 月 19日保藏在“中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心”(簡稱CGMCC,地址為北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號中國科學院微生物研究所),保藏號為CGMCC No. 4230。上述陰溝腸桿菌溶解亞種(Enterobacter cloacae subsp. dissolvens)菌株SDM是從山東濟南郊區(qū)的農(nóng)田土壤中篩選得到。經(jīng)德國Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH(簡稱 DSMZ)鑒定,其生物學特征是革蘭氏陰性,兼性厭氧,具有運動性的棒桿菌,長1. 2 2. 5 μ m,寬0. 7 0. 8 μ m。 VP反應,ONPG反應,過氧化氫酶,尿酶,精氨酸雙水解酶,鳥氨酸脫羧酶呈陽性。甲基紅反應,氧化酶反應,明膠水解反應和吲哚產(chǎn)生反應呈陰性。其菌落顏色為黃白色,圓形、凸起、有光澤、表面光滑、直徑2 3mm。它可利用葡萄糖、果糖、甘露糖、麥芽糖、D-木糖、蔗糖、海藻糖、L-阿拉伯糖、鼠李糖、半乳糖、檸檬酸鹽和丙二酸鹽,37°C發(fā)酵葡萄糖產(chǎn)酸產(chǎn)氣。能在 KCN上生長。其16S rDNA序列如SEQ ID No. 1所示,序列長度為1504bp,所述序列與多株陰溝腸桿菌溶解亞種的16S rDNA序列比對相似性達到99. 9%。本發(fā)明所述由陰溝腸桿菌溶解亞種(Enterobacter cloacae subsp. dissolvens) SDMCGMCC No. 4230發(fā)酵生產(chǎn)2,3- 丁二醇的方法,其涉及的步驟是(1)菌種選擇。選陰溝腸桿菌溶解亞種(Enterobacter cloacae subsp. dissolvens) SDM CGMCC No. 4230。( 斜面培養(yǎng)活化將陰溝腸桿菌溶解亞種(Enterobacter cloacae subsp. dissolvens) SDM CGMCC No. 4230菌種接種于斜面培養(yǎng)基,30 40°C條件下,靜置培養(yǎng)10 14小時,備用;(3)搖瓶發(fā)酵種子培養(yǎng)將步驟( 培養(yǎng)的斜面菌株,在無菌條件下用接種環(huán)接 1 2環(huán)于40 60mL液體種子培養(yǎng)基的300mL三角瓶中,置于轉(zhuǎn)速為150 200rpm的搖床上,30 40°C培養(yǎng)10 16小時,得到種子培養(yǎng)液;(4)發(fā)酵罐發(fā)酵種子培養(yǎng)一級種子培養(yǎng)將步驟( 培養(yǎng)的斜面菌株,在無菌條件下用接種環(huán)接1 2環(huán)于 80 120mL液體種子培養(yǎng)基的500mL三角瓶中,置于轉(zhuǎn)速為150 200rpm的搖床上,30 40°C培養(yǎng)10 16小時,得到一級種子培養(yǎng)液;擴大培養(yǎng)將上述培養(yǎng)的一級種子,在無菌條件下以5 10% (體積比)的接種量接種于0. 8 1. 2升液體種子培養(yǎng)基的5升三角瓶中,置于轉(zhuǎn)速為150 200rpm的搖床上,30 40°C培養(yǎng)10 16小時,得到二級種子培養(yǎng)液;(5)發(fā)酵培養(yǎng)搖瓶發(fā)酵以5 10% (體積比)的接種量,將種子液接種于裝有80 120mL發(fā)酵培養(yǎng)基的500mL三角瓶瓶中,置于轉(zhuǎn)速為150 200rpm的搖床上,30 40°C培養(yǎng)16 30小時,當發(fā)酵液中2,3- 丁二醇濃度不再上升時,發(fā)酵停止。50升發(fā)酵罐發(fā)酵以體積比5 10%的接種量,將二級種子液接種于50升發(fā)酵罐中,發(fā)酵罐裝液量為30升,然后以初始碳源濃度為60 120g/L、溫度30 40°C、攪拌轉(zhuǎn)速 200 600rpm、通氣量0. 5 1. 5vvm進行通風攪拌發(fā)酵培養(yǎng),培養(yǎng)時間為20 60小時;發(fā)酵液初始PH值調(diào)至5. 5 7. 0,發(fā)酵過程中,通過流加3 6M的KOH和2 5M的H3PO4來調(diào)節(jié)PH值,使之控制在pH5. 5 6. 5 ;發(fā)酵過程中,每隔3 5小時取樣測定發(fā)酵液中的殘?zhí)橇亢?,3- 丁二醇濃度,并依據(jù)殘?zhí)菨舛攘骷犹荚?,?,3- 丁二醇濃度不再上升時,發(fā)酵結束。上述斜面培養(yǎng)基組成為葡萄糖15g/L,蛋白胨4g/L,酵母膏4g/L,氯化鈉2g/L, 氯化鉀2g/L,硫酸鎂1. 5g/L,瓊脂粉18g/L,pH值調(diào)至5. 5 7. 0,蒸餾水配制,115°C滅菌 20分鐘;上述種子培養(yǎng)基組成為碳源30 40g/L,磷酸二氫鉀3 10g/L,氯化銨3 12g/L,氯化鈉1 4g/L,硫酸鎂0. 05 0. lg/L,硫酸亞鐵0. 05 0. lg/L,pH值調(diào)至5. 5 7. 0,蒸餾水配制,115°C滅菌20分鐘;
上述發(fā)酵培養(yǎng)基組成為碳源60 120g/L,玉米漿干粉5 20g/L,磷酸二氫鉀 3 10g/L,氯化銨5 25g/L,乙酸鉀1 4g/L,氯化鈉1 4g/L,氯化鈣0. 05 0. Ig/ L,硫酸鎂0. 1 0. 5g/L,硫酸鋅0. 2 0. 6g/L,硫酸亞鐵0. 2 0. 6g/L,pH值調(diào)至5. 5 7. 0,自來水配制,115°C滅菌20分鐘;上述50升發(fā)酵罐發(fā)酵培養(yǎng)中流加方式優(yōu)選脈沖流加,其方法是當糖濃度降到 10 30g/L時,脈沖流加底物,使糖濃度達到50 70g/L。上述種子培養(yǎng)基中的碳源至少含有葡萄糖或木糖。上述發(fā)酵培養(yǎng)基中的碳源至少含有葡萄糖、木糖、蔗糖糖蜜、木糖母液、淀粉類原料水解液、木質(zhì)纖維素原料水解液中的一種;該碳源單獨滅菌,無需調(diào)節(jié)PH。其中,所述淀粉類原料水解液以如下方法制得取淀粉類原料,以2 8U/g淀粉類原料干重的酶用量加入α -淀粉酶,95°C處理0.證,得到淀粉類原料液化液,然后調(diào)pH至4. 2,加入糖化酶,糖化酶的添加量為100 1000U/g淀粉類原料干重,置于60°C水浴搖床中處理至葡萄糖徹底水解,得含糖濃度以質(zhì)量體積比計為15% 40%的淀粉類原料水解液;所述木質(zhì)纖維素原料水解液以如下方法制得取粉碎的木質(zhì)纖維素原料,以質(zhì)量體積比計,按木質(zhì)纖維素原料 質(zhì)量分數(shù)為硫酸=1 10 1 3的量加入硫酸,120°C處理1小時,常規(guī)離心,上清液即為含糖濃度以質(zhì)量體積比計為15% 35%的木質(zhì)纖維素原料水解液。上述淀粉類原料優(yōu)選淀粉或木薯粉;木質(zhì)纖維素原料優(yōu)選木頭、玉米芯或秸稈。上述淀粉類原料水解液中糖濃度以質(zhì)量體積比計優(yōu)選為25% 35%;上述木質(zhì)纖維素原料水解液中糖濃度以質(zhì)量體積比計優(yōu)選為25% 30%。上述的應用中,步驟⑵、(3)、⑷、(5)所述培養(yǎng)溫度優(yōu)選37 士 0. 2°C ;上述的應用中,步驟(2)所述培養(yǎng)時間優(yōu)選12小時;上述的應用中,步驟(3)所述培養(yǎng)時間優(yōu)選12 14小時;上述的應用中,步驟(4)所述培養(yǎng)時間優(yōu)選12 14小時;上述的應用中,步驟( 所述50升發(fā)酵罐發(fā)酵培養(yǎng)基初始糖濃度優(yōu)選60 80g/ L0上述的應用中,步驟(5)所述50升發(fā)酵罐發(fā)酵液pH優(yōu)選6.0 士 0.2。本發(fā)明的顯著特點是從農(nóng)田土層中篩選得到一株具有發(fā)酵潛力的產(chǎn)2,3_ 丁二醇的菌株,經(jīng)鑒定為陰溝腸桿菌溶解亞種,命名為陰溝腸桿菌溶解亞種(Enterobacter cloacae subsp. dissolvens)SDMCGMCC No. 4230。本發(fā)明的用于發(fā)酵制備2,3- 丁二醇的菌株陰溝腸桿菌溶解亞種(EntercAacter cloacae subsp. dissolvens) SDM CGMCC No. 4230,具有轉(zhuǎn)化率高,產(chǎn)物濃度高,底物譜廣等特點,可以穩(wěn)定地進行2,3- 丁二醇的發(fā)酵生產(chǎn),發(fā)酵罐補料分批發(fā)酵2,3- 丁二醇的產(chǎn)量能夠達到125 162g/L,2,3- 丁二醇生產(chǎn)率最大為4. lg/(L · h),轉(zhuǎn)化率達到理論轉(zhuǎn)化率的 90 95%,極具工業(yè)化應用潛力。
具體實施例方式一般性說明取淀粉類原料,以2 8U/g淀粉類原料干重的酶用量加入α-淀粉酶,95°C處理0. 5h,得到淀粉類原料液化液,然后調(diào)pH至4. 2,加入糖化酶,糖化酶的添加量為100 1000U/g淀粉類原料干重,置于60°C水浴搖床中處理至葡萄糖徹底水解,得含糖濃度以質(zhì)量體積比計為15% 40%的淀粉類原料水解液。上述淀粉類原料優(yōu)選淀粉或木薯粉。同步糖化發(fā)酵底物的準備將α -淀粉酶液化好的淀粉類原料液化液115°C滅菌 20分鐘,用于下一步的同步糖化發(fā)酵。木質(zhì)纖維素原料水解液的制備取粉碎的直徑在0. 45 0. 9mm的木質(zhì)纖維素原料,以質(zhì)量體積比計,按木質(zhì)纖維素原料質(zhì)量分數(shù)為硫酸=1 10 1 3的量加入硫酸,120°C處理1小時,常規(guī)離心,上清液即為含糖濃度以質(zhì)量體積比計為15% 35%的木質(zhì)纖維素原料水解液。上述木質(zhì)纖維素原料優(yōu)選木頭、玉米芯或秸稈。上述淀粉類原料水解液中糖濃度以質(zhì)量體積比計優(yōu)選為25% 35%;上述木質(zhì)纖維素原料水解液中糖濃度以質(zhì)量體積比計優(yōu)選為25% 30%。木質(zhì)纖維素原料水解液成分以及總糖分析方法參考(Wang AL, et al. Appl Microbiol Biotechnol,2010,87 :965-970)。葡萄糖購自濟南市歷城區(qū)昌英達化工經(jīng)營部,木糖購自濟南圣泉唐和唐生物科技有限公司,玉米芯、木糖母液購自山東龍力生物科技股份有限公司,蔗糖糖蜜購自廣西華商國糖貿(mào)易有限公司,木薯粉購自上海祥亨貿(mào)易有限公司。葡萄糖的測定方法為發(fā)酵液稀釋后離心,采用生物傳感分析儀SBA_40C(山東省科學院生物研究所)測定。測定原理為利用固定化葡萄糖脫氫酶膜專一性測定葡萄糖含量。木糖檢測方法為=Agilent 1100高效液相色譜儀,G1311A四元泵,示差折光分析檢測器,進樣量10 μ L。Agilent HPLC 2D色譜工作站。色譜柱為ZORBAX碳水化合物分析柱6 X 150mm),柱溫30 50°C,流動相為乙腈水=80 20 (ν/ν),流速1. 2mL/min。以保留時間定性,外標法定量。2,3- 丁二醇的測定方法VARIAN CP-3380氣相色譜儀檢測。乙酸丁酯為萃取劑, 體積比1 1萃取,取上層有機相檢測。具體測定的條件是火焰離子監(jiān)測器(FID)溫度為 280°C,進樣器溫度為220°C,而毛細管柱溫是從50°C升溫到180°C,升溫速度20°C /min,載氣為氮氣。利用2,3-丁二醇標準品(德國Sigma-Aldrich公司,貨號361461)做出標準曲線,再根據(jù)標準曲線計算出發(fā)酵液中2,3-丁二醇的含量。實施例 1 陰溝腸桿菌溶解亞種(Enterobacter cloacae subsp. dissolvens) SDM CGMCC No. 4230的分離篩選及鑒定該實施例中所用的培養(yǎng)基的組成如下液體篩選培養(yǎng)基葡萄糖50g/L,乙酸鈉5g/L,氯化鉀0. 5g/L,硫酸鎂0. 15g/L,七水硫酸亞鐵0. 05g/l,七水硫酸錳0. 03g/l, pH為7。固體篩選養(yǎng)基液體篩選培養(yǎng)基,瓊脂粉18g/l,pH為7。發(fā)酵培養(yǎng)基葡萄糖100g/L,酵母粉10g/L,蛋白胨10g/L,乙酸鈉5g/L,pH為7。營養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基葡萄糖50g/L,酵母粉10g/L,蛋白胨10g/L,氯化鈉5g/L,pH為 7。
該實施例的具體操作過程如下1、分離篩選從農(nóng)田取得土壤,取Ig加入裝有50mL滅菌的液體篩選培養(yǎng)基的300mL三角瓶中, 在37°C條件下,置于搖床上以120rpm的轉(zhuǎn)速培養(yǎng)48小時。取Iml培養(yǎng)液轉(zhuǎn)接到相同的液體篩選培養(yǎng)基中相同條件下培養(yǎng)46小時。將培養(yǎng)液以10_3、10_4兩個稀釋度涂布在固體篩選養(yǎng)基的培養(yǎng)皿中,37°C培養(yǎng)20小時,待長出單菌落后,挑選菌落面積大的菌落,接種到發(fā)酵培養(yǎng)基中,置于搖床上以ISOrpm的轉(zhuǎn)速,37°C培養(yǎng)20小時,通過VP反應進行初篩,根據(jù)反應時間和顏色變化篩選出陽性菌株。然后測定初篩的陽性菌株的2,3-丁二醇的產(chǎn)量,獲得產(chǎn)量最高的菌株。2、菌株的鑒定將上述篩選得到的菌株在德國 Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH(簡稱DSMZ)進行鑒定,鑒定結果表明該菌為革蘭氏陰性,兼性厭氧, 具有運動性的棒桿菌,長1. 2 2. 5 μ 1,寬0. 7 0. 8 μ 1。VP反應,ONPG反應,過氧化氫酶,尿酶,精氨酸雙水解酶,鳥氨酸脫羧酶呈陽性。甲基紅反應,氧化酶反應,明膠水解反應和吲哚產(chǎn)生反應呈陰性。其菌落顏色為黃白色,圓形、凸起、有光澤、表面光滑、直徑 2 3mm。它可利用葡萄糖、果糖、甘露糖、麥芽糖、D-木糖、蔗糖、海藻糖、L-阿拉伯糖、鼠李糖、半乳糖、檸檬酸鹽和丙二酸鹽,37°C發(fā)酵葡萄糖產(chǎn)酸產(chǎn)氣。能在KCN上生長。其16S rDNA序列如SEQ ID No. 1所示,序列長度為1504bp,所述序列與多株陰溝腸桿菌溶解亞種的16S rDNA序列比對相似性達到99.9%。綜合分析,菌株鑒定為陰溝腸桿菌溶解亞種 (Enterobacter cloacae subsp. dissolvens),|名為陰溝角軍亞禾中(Enterobacter cloacae subsp. dissolvens)SDM0上述菌株陰溝腸桿菌溶解亞種(Enterobacter cloacae ssp. dissolvens) SDM 已于2010年10月19日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(簡稱 CGMCC),保藏地址北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院中科院微生物研究所,郵政編碼100101, 其保藏編號為CGMCC No. 4230。實施例2、利用陰溝腸桿菌溶解亞種(Enterobacter cloacae subsp. dissolvens) SDMCGMCC No. 4230以葡萄糖為碳源發(fā)酵生產(chǎn)2,3- 丁二醇應用方法涉及的步驟順序如下(1)菌種選擇選用陰溝腸桿菌溶解亞種(Enterobacter cloacae subsp. dissolvens)SDM CGMCC No. 4230 ;(2)斜面培養(yǎng)將菌種接種于斜面培養(yǎng)基上,37°C條件下,靜置培養(yǎng)12小時;(3)種子培養(yǎng)—級種子培養(yǎng)將步驟(2)培養(yǎng)的菌株,在無菌條件下用接種環(huán)接2環(huán)于IOOmL液體種子培養(yǎng)基的500mL三角瓶中,置于轉(zhuǎn)速為150rpm的搖床上,37°C培養(yǎng)12小時,得到一級種子培養(yǎng)液;擴大培養(yǎng)將上述培養(yǎng)的一級種子,在無菌條件下以10% (體積比)的接種量接種于1升液體種子培養(yǎng)基的5升三角瓶中,置于轉(zhuǎn)速為150rpm的搖床上,37°C培養(yǎng)12小時, 得到二級種子培養(yǎng)液;(4)發(fā)酵培養(yǎng)德國貝朗(BI0STAT B, B. Braun) 50升發(fā)酵罐中加入30升發(fā)酵初始培養(yǎng)基。在發(fā)酵培養(yǎng)基中接入3升二級種子培養(yǎng)液,發(fā)酵罐攪拌轉(zhuǎn)速400rpm,37°C條件下發(fā)酵50小時。每隔3小時取樣測定發(fā)酵液中的殘?zhí)橇亢?,3_ 丁二醇濃度。發(fā)酵過程中脈沖補加葡萄糖,使發(fā)酵液中的葡萄糖濃度維持在20 40g/L。(5)測定分析取上述發(fā)酵液,8,OOOrpm離心5分鐘,取上清液稀釋合適倍數(shù)檢測發(fā)酵液中2,3-丁二醇濃度、葡萄糖濃度,計算糖轉(zhuǎn)化率、2,3-丁二醇生產(chǎn)率。發(fā)酵結束,測得葡萄糖的濃度為2. 7士0. 5g/L(平均值士標準差),2,3_ 丁二醇濃度161. 3士0. 7g/L(平均值士標準差),糖轉(zhuǎn)化率達到理論轉(zhuǎn)化率的92. 1 士0. 8% (平均值士標準差),2,3_ 丁二醇生產(chǎn)率為3. 23士0. Olg/(L · h)(平均值士標準差)。 上述斜面培養(yǎng)基組成為葡萄糖15g/L,蛋白胨4g/L,酵母膏4g/L,氯化鈉2g/L,氯化鉀2g/L,硫酸鎂1. 5g/L,瓊脂粉18g/L,pH值調(diào)至6. 0,蒸餾水配制,115°C滅菌20分鐘;上述種子培養(yǎng)基組成為葡萄糖40g/L,磷酸二氫鉀8g/L,氯化銨5g/L,氯化鈉Ig/ L,硫酸鎂0. 05g/L,硫酸亞鐵0. 05g/L, pH值調(diào)至6. 0,蒸餾水配制,115°C滅菌20分鐘;上述發(fā)酵培養(yǎng)基組成為葡萄糖65g/L,玉米漿干粉6g/L,磷酸二氫鉀4g/L,氯化銨20g/L,乙酸鉀4g/L,氯化鈉2g/L,氯化鈣0. 08g/L,硫酸鎂0. 4g/L,硫酸鋅0. 3g/L,硫酸亞鐵0. 3g/L,pH值調(diào)至6. 0,自來水配制,115°C滅菌20分鐘;葡萄糖單獨滅菌。實施例3、利用陰溝腸桿菌溶解亞種(Enterobacter cloacae subsp. dissolvens) SDMCGMCC No. 4230以木糖為碳源發(fā)酵生產(chǎn)2,3- 丁二醇應用方法涉及的步驟順序如下(1)菌種選擇選用陰溝腸桿菌溶解亞種(Enterobacter cloacae subsp. dissolvens)SDM CGMCC No. 4230 ;(2)斜面培養(yǎng)將菌種接種于斜面培養(yǎng)基上,35°C條件下,靜置培養(yǎng)12小時;(3)種子培養(yǎng)—級種子培養(yǎng)將步驟(2)培養(yǎng)的菌株,在無菌條件下用接種環(huán)接2環(huán)于IOOmL液體種子培養(yǎng)基的500mL三角瓶中,置于轉(zhuǎn)速為150rpm的搖床上,35°C培養(yǎng)12小時,得到一級種子培養(yǎng)液;擴大培養(yǎng)將上述培養(yǎng)的一級種子,在無菌條件下以10% (體積比)的接種量接種于1升液體種子培養(yǎng)基的5升三角瓶中,置于轉(zhuǎn)速為150rpm的搖床上,35°C培養(yǎng)12小時, 得到二級種子培養(yǎng)液;(4)發(fā)酵培養(yǎng)德國貝朗(BI0STAT B,B. Braun) 50升發(fā)酵罐中加入30升發(fā)酵培養(yǎng)基。在發(fā)酵培養(yǎng)基中接入3升二級種子培養(yǎng)液,發(fā)酵罐攪拌轉(zhuǎn)速300rpm,35°C條件下發(fā)酵 24小時。每隔3小時取樣測定發(fā)酵液中的殘?zhí)橇亢?,3_ 丁二醇濃度。(5)測定分析取上述發(fā)酵液,8,OOOrpm離心5分鐘,取上清液稀釋合適倍數(shù)檢測發(fā)酵液中2,3- 丁二醇濃度、木糖濃度,計算糖轉(zhuǎn)化率、2,3- 丁二醇生產(chǎn)率。發(fā)酵結束,測得木糖的濃度為2. 5士0. 2g/L(平均值士標準差),2,3_ 丁二醇濃度 53.6士0.98/1(平均值士標準差),糖轉(zhuǎn)化率達到理論轉(zhuǎn)化率的91.2 士 1.5% (平均值士標準差),2,3_ 丁二醇生產(chǎn)率為2. 23士0. 04g/(L · h)(平均值士標準差)。上述斜面培養(yǎng)基組成為葡萄糖15g/L,蛋白胨4g/L,酵母膏4g/L,氯化鈉2g/L,氯化鉀2g/L,硫酸鎂1. 5g/L,瓊脂粉18g/L,pH值調(diào)至7. 0,蒸餾水配制,115°C滅菌20分鐘;上述種子培養(yǎng)基組成為木糖40g/L,磷酸二氫鉀6g/L,氯化銨5g/L,氯化鈉3g/L,
9硫酸鎂0. lg/L,硫酸亞鐵0. lg/L,pH值調(diào)至7. 0,蒸餾水配制,115°C條件下滅菌20分鐘;上述發(fā)酵培養(yǎng)基組成為木糖120g/L,玉米漿干粉15g/L,磷酸二氫鉀7g/L,氯化銨15g/L,乙酸鉀4g/L,氯化鈉2g/L,氯化鈣0. 075g/L,硫酸鎂0. 2g/L,硫酸鋅0. 4g/L,硫酸亞鐵0. 2g/L,pH值調(diào)至7. 0,自來水配制,115°C滅菌20分鐘;木糖單獨滅菌。實施 列4、禾Ij用陰溝腸桿菌溶角軍亞禾中(Enterobacter cloacae subsp. dissolvens) SDMCGMCC No. 4230以蔗糖糖蜜為碳源發(fā)酵生產(chǎn)2,3- 丁二醇應用方法涉及的步驟順序如下(1)菌種選擇選用陰溝腸桿菌溶解亞種(Enterobacter cloacae subsp. dissolvens)SDM CGMCC No. 4230 ;(2)斜面培養(yǎng)將菌種接種于斜面培養(yǎng)基上,40°C條件下,靜置培養(yǎng)10小時;(3)種子培養(yǎng)一級種子培養(yǎng)將步驟(2)培養(yǎng)的菌株,在無菌條件下用接種環(huán)接2環(huán)于IOOmL液體種子培養(yǎng)基的500mL三角瓶中,置于轉(zhuǎn)速為150rpm的搖床上,40°C培養(yǎng)12小時,得到一級種子培養(yǎng)液;擴大培養(yǎng)將上述培養(yǎng)的一級種子,在無菌條件下以10% (體積比)的接種量接種于1升液體種子培養(yǎng)基的5升三角瓶中,置于轉(zhuǎn)速為150rpm的搖床上,40°C培養(yǎng)13小時, 得到二級種子培養(yǎng)液;(4)發(fā)酵培養(yǎng)德國貝朗(BI0STAT B, B. Braun) 50升發(fā)酵罐中加入30升發(fā)酵初始培養(yǎng)基。在發(fā)酵培養(yǎng)基中接入3升二級種子培養(yǎng)液,發(fā)酵罐攪拌轉(zhuǎn)速600rpm,40°C條件下發(fā)酵40小時。其中,發(fā)酵到5小時,開始脈沖流加總糖濃度以質(zhì)量體積比計為55%的蔗糖糖蜜。每隔4小時取樣測定發(fā)酵液中的殘?zhí)橇亢?,3_ 丁二醇濃度。當發(fā)酵液中總糖濃度降到20g/L左右時,脈沖流加蔗糖糖蜜使總糖濃度到50g/L左右。(5)測定分析取上述發(fā)酵液,8,OOOrpm離心5分鐘,取上清液稀釋合適倍數(shù)檢測發(fā)酵液中2,3- 丁二醇濃度、總糖濃度,計算2,3- 丁二醇生產(chǎn)率。發(fā)酵結束,測得總糖的濃度為3. 1 士0. 6g/L(平均值士標準差),2,3_ 丁二醇濃度 112. 4士2. 2g/L(平均值士標準差),2,3_ 丁二醇生產(chǎn)率為2.81士0. 06g/(L · h)(平均值士標準差)。上述斜面培養(yǎng)基組成為葡萄糖15g/L,蛋白胨4g/L,酵母膏4g/L,氯化鈉2g/L,氯化鉀2g/L,硫酸鎂1. 5g/L,瓊脂粉18g/L,pH值調(diào)至6. 5,蒸餾水配制,115°C滅菌20分鐘;上述種子培養(yǎng)基組成為葡萄糖35g/L,磷酸二氫鉀6g/L,氯化銨8g/L,氯化鈉3g/ L,硫酸鎂0. 06g/L,硫酸亞鐵0. 08g/L, pH值調(diào)至6. 5,蒸餾水配制,115°C滅菌20分鐘;上述發(fā)酵培養(yǎng)基組成為總糖濃度以質(zhì)量體積比計為55%的蔗糖糖蜜100g/L,玉米漿干粉8g/L,磷酸二氫鉀12g/L,氯化銨12g/L,乙酸鉀4g/L,氯化鈉3g/L,氯化鈣0. 05g/ L,硫酸鎂0. 3g/L,硫酸鋅0. 4g/L,硫酸亞鐵0. 4g/L,自來水配制,該發(fā)酵培養(yǎng)基的初始pH為 6. 5,115°C滅菌20分鐘;蔗糖糖蜜單獨滅菌。實施例5、利用陰溝腸桿菌溶解亞種(Enterobacter cloacae subsp. dissolvens) SDMCGMCC No. 4230以木糖母液為碳源發(fā)酵生產(chǎn)2,3- 丁二醇應用方法涉及的步驟順序如下(1)菌種選擇選用陰溝腸桿菌溶解亞種(Enterobacter cloacae subsp.dissolvens)SDM CGMCC No. 4230 ;(2)斜面培養(yǎng)將菌種接種于斜面培養(yǎng)基上,30°C條件下,靜置培養(yǎng)14小時;(3)種子培養(yǎng)一級種子培養(yǎng)將步驟(2)培養(yǎng)的菌株,在無菌條件下用接種環(huán)接2環(huán)于IOOmL液體種子培養(yǎng)基的500mL三角瓶中,置于轉(zhuǎn)速為150rpm的搖床上,37°C培養(yǎng)12小時,得到一級種子培養(yǎng)液;擴大培養(yǎng)將上述培養(yǎng)的一級種子,在無菌條件下以10% (體積比)的接種量接種于1升液體種子培養(yǎng)基的5升三角瓶中,置于轉(zhuǎn)速為150rpm的搖床上,37°C培養(yǎng)13小時, 得到二級種子培養(yǎng)液;(4)發(fā)酵培養(yǎng)德國貝朗(BI0STAT B, B. Braun) 50升發(fā)酵罐中加入30升發(fā)酵初始培養(yǎng)基。在發(fā)酵培養(yǎng)基中接入3升二級種子培養(yǎng)液,發(fā)酵罐攪拌轉(zhuǎn)速400rpm,37°C條件下發(fā)酵44小時。其中,發(fā)酵到5小時,開始脈沖流加總糖濃度以質(zhì)量體積比計為68%的木糖母液。每隔4小時取樣測定發(fā)酵液中的殘?zhí)橇亢?,3_ 丁二醇濃度。當發(fā)酵液中總糖濃度降到20g/L左右時,脈沖流加木糖母液使總糖濃度到50g/L左右。(5)測定分析取上述發(fā)酵液,8,OOOrpm離心5分鐘,取上清液稀釋合適倍數(shù)檢測發(fā)酵液中2,3- 丁二醇濃度、總糖濃度,計算2,3- 丁二醇生產(chǎn)率。發(fā)酵結束,測得總糖的濃度為4. 7士0. 8g/L (平均值士標準差),2,3_ 丁二醇濃度 67.9士1.78/1(平均值士標準差),2,3-丁二醇生產(chǎn)率為1. M士0. 04g/(L *h)(平均值士標準差)。上述斜面培養(yǎng)基組成為葡萄糖15g/L,蛋白胨4g/L,酵母膏4g/L,氯化鈉2g/L,氯化鉀2g/L,硫酸鎂1. 5g/L,瓊脂粉18g/L,pH值調(diào)至6. 5,蒸餾水配制,115°C滅菌20分鐘;上述種子培養(yǎng)基組成為木糖35g/L,磷酸二氫鉀6g/L,氯化銨8g/L,氯化鈉3g/L, 硫酸鎂0. 06g/L,硫酸亞鐵0. 08g/L, pH值調(diào)至6. 5,蒸餾水配制,115°C滅菌20分鐘;上述發(fā)酵培養(yǎng)基組成為總糖濃度以質(zhì)量體積比計為68%的木糖母液90g/L,玉米漿干粉10g/L,磷酸二氫鉀10g/L,氯化銨5g/L,乙酸鉀4g/L,氯化鈉3g/L,氯化鈣0. 05g/ L,硫酸鎂0. 3g/L,硫酸鋅0. 4g/L,硫酸亞鐵0. 4g/L,自來水配制,該發(fā)酵培養(yǎng)基的初始pH為 6. 5,115°C滅菌20分鐘;木糖母液單獨滅菌。實施例6、利用陰溝腸桿菌溶解亞種(Enterobacter cloacae subsp. dissolvens) SDMCGMCC No. 4230以木薯粉水解液為碳源發(fā)酵生產(chǎn)2,3- 丁二醇應用方法涉及的步驟順序如下(1)菌種選擇選用陰溝腸桿菌溶解亞種(Enterobacter cloacae subsp. dissolvens)SDM CGMCC No. 4230 ;(2)斜面培養(yǎng)將菌種接種于斜面培養(yǎng)基上,40°C條件下,靜置培養(yǎng)12小時;(3)種子培養(yǎng):—級種子培養(yǎng)將步驟(2)培養(yǎng)的菌株,在無菌條件下用接種環(huán)接2環(huán)于IOOmL液體種子培養(yǎng)基的500mL三角瓶中,置于轉(zhuǎn)速為150rpm的搖床上,40°C培養(yǎng)12小時,得到一級種子培養(yǎng)液;擴大培養(yǎng)將上述培養(yǎng)的一級種子,在無菌條件下以10% (體積比)的接種量接種于1升液體種子培養(yǎng)基的5升三角瓶中,置于轉(zhuǎn)速為150rpm的搖床上,40°C培養(yǎng)13小時,得到二級種子培養(yǎng)液;(4)發(fā)酵培養(yǎng)德國貝朗(BI0STAT B,B. Braun) 50升發(fā)酵罐中加入30升發(fā)酵初始培養(yǎng)基。在發(fā)酵培養(yǎng)基中接入3升二級種子培養(yǎng)液,發(fā)酵罐攪拌轉(zhuǎn)速400rpm,40°C條件下發(fā)酵51小時。每隔3小時取樣測定發(fā)酵液中的殘?zhí)橇亢?,3_ 丁二醇濃度。根據(jù)殘?zhí)菨舛葋砻}沖流加總糖濃度為320g/L的木薯粉水解液,維持糖濃度在40 80g/L。(5)測定分析取上述發(fā)酵液,8,OOOrpm離心5分鐘,取上清液稀釋合適倍數(shù)檢測發(fā)酵液中2,3- 丁二醇濃度、糖濃度,計算糖轉(zhuǎn)化率、2,3- 丁二醇生產(chǎn)率。發(fā)酵結束,測得葡萄糖的濃度為4. 0士0. 4g/L (平均值士標準差),2,3_ 丁二醇濃度58.3士 1.5g/L(平均值士標準差),糖轉(zhuǎn)化率達到理論轉(zhuǎn)化率的70. 6士 1.6% (平均值士標準差),2,3_ 丁二醇生產(chǎn)率為1. 14士0. 03g/(L · h)(平均值士標準差)。上述斜面培養(yǎng)基組成為葡萄糖15g/L,蛋白胨4g/L,酵母膏4g/L,氯化鈉2g/L,氯化鉀2g/L,硫酸鎂1. 5g/L,瓊脂粉18g/L,pH值調(diào)至7. 0,蒸餾水配制,115°C滅菌20分鐘;上述種子培養(yǎng)基組成為葡萄糖40g/L,磷酸二氫鉀6g/L,氯化銨5g/L,氯化鈉3g/ L,硫酸鎂0. lg/L,硫酸亞鐵0. lg/L,pH值調(diào)至7.0,蒸餾水配制,115°C條件下滅菌20分鐘;上述發(fā)酵培養(yǎng)基組成為總糖濃度為320g/L的木薯粉水解液100g/L,玉米漿干粉 15g/L,磷酸二氫鉀3g/L,氯化銨5g/L,乙酸鉀4g/L,氯化鈉2g/L,氯化鈣0. 075g/L,硫酸鎂 0. 2g/L,硫酸鋅0. 4g/L,硫酸亞鐵0. 2g/L,pH值調(diào)至7. 0,自來水配制,115°C滅菌20分鐘。實施例 7 利用陰溝腸桿菌溶解亞種(Enterobacter cloacae subsp. dissolvens) SDMCGMCC No. 4230以淀粉水解液為碳源同步糖化發(fā)酵生產(chǎn)2,3-丁二醇應用方法涉及的步驟順序如下(1)菌種選擇選用陰溝腸桿菌溶解亞種(Enterobacter cloacae subsp. dissolvens)SDM CGMCC No. 4230 ;(2)斜面培養(yǎng)將菌種接種于斜面培養(yǎng)基上,40°C條件下,靜置培養(yǎng)12小時;(3)種子培養(yǎng)一級種子培養(yǎng)將步驟(2)培養(yǎng)的菌株,在無菌條件下用接種環(huán)接2環(huán)于IOOmL液體種子培養(yǎng)基的500mL三角瓶中,置于轉(zhuǎn)速為150rpm的搖床上,40°C培養(yǎng)12小時,得到一級種子培養(yǎng)液;擴大培養(yǎng)將上述培養(yǎng)的一級種子,在無菌條件下以10% (體積比)的接種量接種于1升液體種子培養(yǎng)基的5升三角瓶中,置于轉(zhuǎn)速為150rpm的搖床上,40°C培養(yǎng)13小時, 得到二級種子培養(yǎng)液;(4)淀粉處理及同步糖化分批發(fā)酵培養(yǎng)基的制備將350g淀粉加水調(diào)制成淀粉漿定容至1L,調(diào)節(jié)pH至6. 0,按加酶量為3U/g淀粉干重加入α -淀粉酶,在95°C條件下蒸煮4小時,得到淀粉液化液,115°C滅菌20分鐘,冷卻后作為碳源,用于制備進行同步糖化分批發(fā)酵的發(fā)酵培養(yǎng)基;(5)50升發(fā)酵罐同步糖化分批發(fā)酵生產(chǎn)2,3- 丁二醇無菌條件培養(yǎng)好的陰溝腸桿菌溶角軍亞種(Enterobacter cloacae subsp. dissolvens) SDM CGMCC No. 4230種子液按體積比為5%的接種量接入滅菌的發(fā)酵培養(yǎng)基, 同時補加過濾除菌的糖化酶,糖化酶添加量為200U/g淀粉干重;發(fā)酵罐總裝液量為30L,以發(fā)酵溫度為37°C,攪拌轉(zhuǎn)速為350rpm,通氣量為1. Ovvm進行發(fā)酵;發(fā)酵初始pH值為6. 5,發(fā)酵過程中PH值控制在PH 6.0;發(fā)酵時間為40小時。每隔5小時取樣測定發(fā)酵液中的殘?zhí)橇亢?,3-丁二醇濃度。發(fā)酵過程中加入滅菌的淀粉液化液和過濾除菌的糖化酶,糖化酶添加量為200U/g淀粉干重,保持發(fā)酵液中葡萄糖濃度在15 40g/L。(6)測定分析取上述發(fā)酵液,8,OOOrpm離心5分鐘,取上清液稀釋合適倍數(shù)檢測發(fā)酵液中2,3- 丁二醇濃度、糖濃度,計算糖轉(zhuǎn)化率、2,3- 丁二醇生產(chǎn)率。發(fā)酵結束,測得總糖的濃度為3. 6士0. 4g/L(平均值士標準差),2,3_ 丁二醇濃度 82. 5士 1.7g/L(平均值士標準差),2,3-丁二醇生產(chǎn)率為2. 06士0. 04g/(L *h)(平均值士標準差)。上述斜面培養(yǎng)基組成為葡萄糖15g/L,蛋白胨4g/L,酵母膏4g/L,氯化鈉2g/L,氯化鉀2g/L,硫酸鎂1. 5g/L,瓊脂粉18g/L,pH值調(diào)至6. 5,蒸餾水配制,115°C滅菌20分鐘;上述種子培養(yǎng)基組成為葡萄糖30g/L,磷酸二氫鉀3g/L,氯化銨8g/L,氯化鈉4g/ L,硫酸鎂0. lg/L,硫酸亞鐵0. 05g/L, pH值調(diào)至6. 5,蒸餾水配制,115°C滅菌20分鐘;上述發(fā)酵培養(yǎng)基組成為淀粉液化液,其用量為500mL/L,玉米漿干粉7g/L,磷酸二氫鉀6g/L,氯化銨15g/L,乙酸鉀4g/L,氯化鈉3g/L,氯化鈣0. lg/L,硫酸鎂0. 4g/L,硫酸鋅0. 2g/L,硫酸亞鐵0. 2g/L,自來水配制,該發(fā)酵培養(yǎng)基的初始pH為6. 5,115°C滅菌20分鐘;淀粉液化液單獨滅菌。
1權利要求
1.一株產(chǎn)2,3-丁二醇的陰溝腸桿菌溶解亞種,其特征在于該菌株名為陰溝腸桿菌溶解亞種(Enterobacter cloacae subsp. dissolvens) SDM,菌株已于 2010 年 10 月 19 日保藏在“中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心”,保藏號為CGMCC No. 4230。
2.權利要求1所述陰溝腸桿菌溶解亞種在制備2,3-丁二醇中的應用,其特征在于由陰溝腸桿菌溶解亞種(Enterobacter cloacae subsp. dissolvens) SDM CGMCC No. 4230 發(fā)酵生產(chǎn)2,3- 丁二醇;其中涉及的方法是斜面 舌化培養(yǎng)>lf陰溝腸桿菌溶角軍亞禾中(Enterobacter cloacae subsp. dissolvens) SDMCGMCC No. 4230菌種接種于斜面培養(yǎng)基,30 40°C條件下,靜置培養(yǎng)10 14小時,備用;搖瓶發(fā)酵種子培養(yǎng)將上述培養(yǎng)的斜面菌株,在無菌條件下用接種環(huán)接1 2環(huán)于 40 60mL液體種子培養(yǎng)基的300mL三角瓶中,置于轉(zhuǎn)速為100 200rpm的搖床上,30 40°C培養(yǎng)10 16小時,得到種子培養(yǎng)液; 發(fā)酵罐發(fā)酵種子培養(yǎng)一級種子培養(yǎng)將上述培養(yǎng)的斜面菌株,在無菌條件下用接種環(huán)接1 2環(huán)于80 120mL液體種子培養(yǎng)基的500mL三角瓶中,置于轉(zhuǎn)速為100 200rpm的搖床上,30 40°C 培養(yǎng)10 16小時,得到一級種子培養(yǎng)液;擴大培養(yǎng)將上述培養(yǎng)的一級種子,在無菌條件下以體積比5 10%的接種量接種于 0. 8 1. 2升液體種子培養(yǎng)基的5升三角瓶中,置于轉(zhuǎn)速為100 200rpm的搖床上,30 40°C培養(yǎng)10 16小時,得到二級種子培養(yǎng)液; 發(fā)酵培養(yǎng)搖瓶發(fā)酵以體積比5 10%的接種量,將種子液接種于裝有80 120mL發(fā)酵培養(yǎng)基的500mL三角瓶瓶中,置于轉(zhuǎn)速為100 200rpm的搖床上,30 40°C培養(yǎng)16 30小時, 當發(fā)酵液中2,3-丁二醇濃度不再上升時,發(fā)酵停止;50升發(fā)酵罐發(fā)酵以體積比5 10%的接種量,將二級種子液接種于50升發(fā)酵罐中, 發(fā)酵罐裝液量為30升,然后以初始碳源濃度為60 120g/L、溫度30 40°C、攪拌轉(zhuǎn)速 200 600rpm、通氣量0. 5 1. 5vvm進行通風攪拌發(fā)酵培養(yǎng),培養(yǎng)時間為20 60小時;發(fā)酵液初始PH值調(diào)至5. 5 7. 0,發(fā)酵過程中,通過流加3 6M的KOH和2 5M的H3PO4來調(diào)節(jié)PH值,使之控制在pH 5. 5 6. 5 ;發(fā)酵過程中,每隔3 5小時取樣測定發(fā)酵液中的糖殘量和2,3- 丁二醇濃度,并依據(jù)底物的濃度流加底物,當發(fā)酵液中2,3- 丁二醇濃度不再上升時,發(fā)酵結束;其中上述培養(yǎng)中涉及的培養(yǎng)基及配方是斜面培養(yǎng)基組成為葡萄糖15g/L,蛋白胨4g/L,酵母膏4g/L,氯化鈉2g/L,氯化鉀2g/ L,硫酸鎂1. 5g/L,瓊脂粉18g/L,pH值調(diào)至5. 5 7. 0,蒸餾水配制,115°C滅菌20分鐘;種子培養(yǎng)基組成為碳源30 40g/L,磷酸二氫鉀3 10g/L,氯化銨3 12g/L,氯化鈉1 4g/L,硫酸鎂0. 05 0. lg/L,硫酸亞鐵0. 05 0. lg/L,pH值調(diào)至5. 5 7. 0,蒸餾水配制,115 °C滅菌20分鐘;發(fā)酵培養(yǎng)基組成為碳源60 120g/L,玉米漿干粉5 20g/L,磷酸二氫鉀3 IOg/ L,氯化銨5 25g/L,乙酸鉀1 4g/L,氯化鈉1 4g/L,氯化鈣0. 05 0. lg/L,硫酸鎂 0. 1 0. 5g/L,硫酸鋅0. 2 0. 6g/L,硫酸亞鐵0. 2 0. 6g/L,pH值調(diào)至5. 5 7. 0,自來水配制,115 °C滅菌20分鐘。
3.如權利要求2所述陰溝腸桿菌溶解亞種在制備2,3-丁二醇中的應用,其特征在于 所述50升發(fā)酵罐發(fā)酵培養(yǎng)中流加方式為脈沖流加。
4.如權利要求3所述陰溝腸桿菌溶解亞種在制備2,3-丁二醇中的應用,其特征在于 所述脈沖流加的方式是當糖濃度降到10 30g/L時,脈沖流加底物,使糖濃度達到50 70g/L。
5.如權利要求2所述陰溝腸桿菌溶解亞種在制備2,3-丁二醇中的應用,其特征在于 所述種子培養(yǎng)基中的碳源至少含有葡萄糖或木糖。
6.如權利要求2所述陰溝腸桿菌溶解亞種在制備2,3-丁二醇中的應用,其特征在于 所述發(fā)酵培養(yǎng)基中的碳源至少含有葡萄糖、木糖、蔗糖糖蜜、木糖母液、淀粉類原料水解液、 木質(zhì)纖維素原料水解液中的一種;該碳源單獨滅菌,無需調(diào)節(jié)PH ;其中,所述淀粉類原料水解液以如下方法制得取淀粉類原料,以2 8U/g淀粉類原料干重的酶用量加入α -淀粉酶,95°C處理0.證,得到淀粉類原料液化液,然后調(diào)pH至4. 2,加入糖化酶,糖化酶的添加量為100 1000U/g淀粉類原料干重,置于60°C水浴搖床中處理至葡萄糖徹底水解,得含糖濃度以質(zhì)量體積比計為15% 40%的淀粉類原料水解液;所述木質(zhì)纖維素原料水解液以如下方法制得取粉碎的木質(zhì)纖維素原料,以質(zhì)量體積比計,按木質(zhì)纖維素原料質(zhì)量分數(shù)為硫酸=1 10 1 3的量加入硫酸,120°C處理1小時,常規(guī)離心,上清液即為含糖濃度以質(zhì)量體積比計為15% 35%的木質(zhì)纖維素原料水解液。
7.如權利要求6所述陰溝腸桿菌溶解亞種在制備2,3-丁二醇中的應用,其特征在于 所述淀粉類原料選淀粉或木薯粉;所述木質(zhì)纖維素原料選木頭、玉米芯或秸稈。
8.如權利要求6所述陰溝腸桿菌溶解亞種在制備2,3-丁二醇中的應用,其特征在于 所述淀粉類原料水解液中糖濃度以質(zhì)量體積比計為25% 35%;所述木質(zhì)纖維素原料水解液中糖濃度以質(zhì)量體積比計為25% 30%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一株陰溝腸桿菌溶解亞種(Enterobacter cloacae subsp.dissolvens SDM)及其在制備2,3-丁二醇中的應用。該陰溝腸桿菌溶解亞種保藏號為CGMCC No.4230。本發(fā)明的菌株能夠利用五碳糖、六碳糖、糖蜜、淀粉類原料水解液、木質(zhì)纖維素原料水解液,具有轉(zhuǎn)化率高,產(chǎn)物濃度高,底物譜廣等優(yōu)點。本發(fā)明所述操作方法簡單,成本較低,效率高,發(fā)酵罐補料分批發(fā)酵2,3-丁二醇產(chǎn)量可達到125~162g/L,轉(zhuǎn)化率達到理論轉(zhuǎn)化率的90~95%,2,3-丁二醇最大生產(chǎn)率為4.1g/(L·h),極具工業(yè)化推廣應用前景。
文檔編號C12R1/01GK102226159SQ20111011944
公開日2011年10月26日 申請日期2011年5月10日 優(yōu)先權日2010年11月29日
發(fā)明者李理想, 王愛龍, 許平, 馬翠卿 申請人:山東大學