一种生产丁醇的方法

摘要

本发明涉及一种生产丁醇的方法。该方法先将发酵菌株Clostridium thermocellum ATCC 27405接入含有玉米棒芯的改良GS培养基中，分阶段控制发酵pH，培养一定时间后，再接入另一种发酵菌株Clostridium beijerinckii NCIMB 8052，进行偶联发酵生产丁醇。利用该方法可以有效地利用经预处理的玉米棒芯通过厌氧发酵直接生产丁醇，大幅度降低来自纤维素酶的成本，并实现己糖、戊糖同步发酵。

主权项

一种生产丁醇的方法，其特征是包括以下步骤：1) 将保存于冷冻甘油管的偶联发酵体系中的一种发酵菌株Clostridium thermocellum ATCC 27405接入装有改良GS种子培养基的血清瓶，55～65 ℃静置培养18～24 h，得到一级种子；将偶联发酵体系中的另一种发酵菌株Clostridium beijerinckii NCIMB 8052由芽孢悬液接入装有TGY培养基的血清瓶，30～40 ℃静置培养18～24 h，得到一级种子；所述改良GS种子培养基是由质量体积比分别为0.1 %～0.2 %玉米棒芯、0.6 %酵母粉、0.21 % NH4Cl、0.15 %KH2PO4、0.29 % K2HPO4、0.1 %MgCl2、0.015 %CaCl2、0.000125 % FeSO4、0.1 % L‑半胱氨酸、0.0002 %刃天青以及0.0004 %维生素B1、0.002 %维生素B6、0.0002 %维生素B12、0.0004 %生物素、0.0004 %对氨基苯甲酸组成，其pH值为6.8～7.2；所述TGY培养基是由质量体积比分别为0.5 %蛋白胨、0.3 %酵母粉和0.1 %葡萄糖组成，其pH值为7.0～7.5；2) 取2～12 ml步骤1) 得到的C. thermocellum ATCC 27405一级种子接种于含400 ml改良GS培养基的厌氧发酵罐中，发酵转速为100～150 r·min‑1，培养温度55～65 ℃，发酵培养初始采用3～5 mol·L‑1氢氧化钠控制发酵pH 6.8～7.2，至发酵产H2和CO2混合气体积达到100～250 mL时，采用3～5 mol·L‑1氢氧化钠控制发酵pH在6.4～6.8；所述改良GS培养基是由质量体积比分别为5 %～6.5 %玉米棒芯、0.6 %酵母粉、0.21 % NH4Cl、0.15 %KH2PO4、0.29 % K2HPO4、0.1 %MgCl2、0.015 %CaCl2、0.000125 % FeSO4、0.1 % L‑半胱氨酸、0.0002 %刃天青以及0.0004 %维生素B1、0.002 %维生素B6、0.0002 %维生素B12、0.0004 %生物素、0.0004 %对氨基苯甲酸组成，其pH值为6.8～7.2；3) 当C. thermocellum ATCC 27405菌体生长55～100 h，补加玉米棒芯16～28 g；4) 发酵至105～145 h，接种2～8 ml 步骤1) 得到的C. beijerinckii NCIMB 8052的一级种子，改变发酵温度为30～40 ℃，并一直控制在此温度范围，生产得到丁醇。