[发明专利]一种利用木糖和/或葡萄糖发酵生产乙醇的菌

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产乙醇的方法，具体地涉及一种可利用生物质原料发酵生产乙醇的菌株，尤指一种兼性厌氧微生物发酵木糖和/或葡萄糖生产乙醇的阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)AFB4-4。

背景技术

当今世界能源消费主要依赖于化石能源。目前，石油资源储备已经到了濒临枯竭的地步，与此同时，伴随着化石能源的消耗，温室效应和环境污染问题也日趋严重。出于经济、环境、能源安全等因素的考虑，寻求可再生能源替代化石能源成了可持续发展的必然选择。燃料乙醇作为无污染的可再生能源，正受到人们越来越多的重视，已成为国际研究的热点。传统乙醇生产是淀粉质或糖类原料经发酵而来，然而，在世界范围内，粮食供应问题仍未彻底解决，以粮食为原料生产燃料乙醇势必受到限制。因此，以木质纤维素材料为原料生产燃料乙醇已成为重要的研究方向。

木质纤维素主要由纤维素、半纤维素和木质素三大成分组成，分别占35％～50％、20％～35％和10％～15％。其中纤维素水解后生成六碳糖(主要为葡萄糖)，较易被传统工业微生物转化为乙醇，木质素是一种复杂的酚类聚合物，在生产乙醇时一般被去除，而半纤维素水解后主要得到五碳糖(85-90％为木糖)，通常情况下不能被传统工业微生物转化成乙醇。由于半纤维素在木质纤维素中所占比例较大，所以如果能以木质纤维素原料中的木糖发酵生产乙醇，可以使木质纤维素原料发酵的乙醇产量在原有的基础上至少增加25％。因此，实现木糖发酵生产乙醇是决定木质纤维素资源生产乙醇经济可行的关键因素。直到1980年国外学者研究发现，一些微生物可发酵木糖生成乙醇，研究者们才对木糖的利用予以关注和重视。针对发酵木糖产乙醇的微生物种类少、发酵性能低等问题的深入研究，对于推动整个纤维素燃料乙醇制备技术的发展具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述现有技术的不足，提供一种可代谢木糖和葡萄糖的阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)AFB4-4，该菌可以以木糖、葡萄糖为底物单一发酵生产乙醇，也可以对二者进行共发酵生产乙醇。

本发明所述的阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)AFB4-4，已于2011年6月29日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏单位地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，保藏编号为CGMCC NO.5010。

本发明的阴沟肠杆菌AFB4-4在固体培养基平板上生长，第二天即有乳黄色小菌落出现，成胶粘状，见图1，其菌落特征参见表1。菌株在明胶培养基进行穿刺培养中，可以看到菌体在穿刺线周围发散生长，具有运动性。在液体发酵培养基中培养后，原来透明的培养液开始变混浊，颜色也由深逐渐变浅，有菌膜产生，无沉淀。

表1本发明菌株在固体培养基平板上培养的菌落特征