[发明专利]一株用于燃料丁醇发酵的拜氏梭菌 U-57及其应用方法

说明书

技术领域

本发明属于应用微生物领域，涉及一株用于燃料丁醇发酵的拜氏梭菌Clostridium beijerinckii U-57及其应用方法。 

背景技术

能源是人类生产活动的物质基础，人类社会的发展依赖于优质能源的出现以及先进能源技术的使用，然而随着化石燃料等不可再生能源的大量消耗，人类将面临能源的枯竭，并且化石燃料燃烧产物对生态环境造成了巨大破坏，因此可再生清洁能源成了人们的追求，而通过生物发酵产的丁醇，正好与此相符。木质纤维储量大，资源丰富，经水解后可用来发酵产丁醇。因此实现木质纤维原料对传统粮食原料的替代，可以在一定程度上避免粮食危机的出现，并且有利于丁醇生产成本的降低和市场竞争力的提高。优良菌株是高效发酵结果的前提，因此在生产过程中需要不断的强化菌种性能，现代丁醇发酵工业主要是以纯种菌种的培养物为基础，采用各种筛选手段进行菌种选育，筛选出高产、符合生产条件的纯种。本发明采用了拜氏梭菌Clostridium beijerinckii，通过紫外诱变筛选实验，得到了一个稳定、高产的产丁醇菌株，分别对葡萄糖、蒸汽爆破材料酶解液进行了发酵产丁醇应用。 

发明内容

本发明的目的在于提供一株能够高产丁醇的拜氏梭菌Clostridium beijerinckii U-57，并提供该菌种对葡萄糖或蒸汽爆破材料酶解液进行发酵产丁醇的应用方法。 

一株用于燃料丁醇发酵的拜氏梭菌U-57，所述的拜氏梭菌Clostridium beijerinckii U-57的保藏号为CCTCC NO：M2013208。 

所述的拜氏梭菌Clostridium beijerinckii U-57的应用方法，所述的拜氏梭菌Clostridium beijerinckii U-57对葡萄糖进行发酵产丁醇；或者对蒸汽爆破材料酶解液进行发酵产丁醇。 

具体是将所述的拜氏梭菌Clostridium beijerinckii U-57纯种接入活化液体培养基中37℃厌氧培养48h；然后将活化好的菌接种于种子培养基于37℃厌氧培养24h，得到的种子液用于对葡萄糖或者蒸汽爆破材料酶解液进行发酵产丁醇。 

所述的活化液体培养基成分为：胰蛋白胨10.0g、牛肉膏10.0、酵母浸粉3.0g、葡萄糖5.0g、氯化钠5.0g、可溶性淀粉1.0g、L-半胱氨酸盐酸盐0.5g、乙酸钠3.0g、蒸馏水定容至1.0L；调pH到6.8，灭菌；所述的种子培养基成分为：葡萄糖20g、酵母浸粉2g、醋酸铵3g、KH₂PO₄0.5g、 MgSO₄0.1g、FeSO₄·7H₂O0.01g、MnSO₄0.01g、L-半胱氨酸盐酸盐0.5g，蒸馏水定容至1L，调pH到6.8，灭菌。 

上述方法中对葡萄糖进行发酵时将种子液转接到葡萄糖发酵培养基，接种量为葡萄糖发酵培养基体积的6％，发酵容器装液量80%，37℃厌氧发酵72h。 

所述的葡萄糖发酵培养基成分：葡萄糖53.66g/L、酵母浸粉1.5g/L、醋酸铵3.82g/L、KH₂PO₄0.75g/L、MgSO₄0.2g/L、FeSO₄·7H₂O20mg/L、MnSO₄10mg/L、CaCO₃2.60g/L、L-半胱氨酸盐酸盐0.5g/L，pH为6.5，水定容至1L，灭菌，再通过无菌滤膜加入对氨基苯甲酸3mg/L、硫胺2mg/L。 

上述方法中对蒸汽爆破材料酶解液进行发酵时采用以下两种方式中的任一种： 

1）分步糖化发酵：取50g杨木蒸汽爆破渣，加入1L水，纤维素酶的载入量为20FPIU/g，温度为50℃，初始pH为5.5，酶解45h，过滤后以酶解液为碳源，配制发酵培养基；将种子液转接到发酵培养基，接种量为发酵培养基体积的6％，发酵容器装液量85%，37℃厌氧发酵72h； 

2）同步糖化发酵：取50g杨木蒸汽爆破渣，加入1L水，配制发酵培养基，灭菌后加纤维素酶，载入量为20FPIU/g，同时将种子液转接到发酵培养基，接种量为发酵培养基体积的4％，发酵容器装液量85%，40℃厌氧发酵72h。