[发明专利]一种提高库德毕赤酵母高温耐性的方法

说明书

本发明公开了一种提高库德毕赤酵母高温耐性的方法，包括以下步骤：（1）酵母菌活化：对库德毕赤酵母进行活化，活化后的库德毕赤酵母接种到液体培养基中培养；（2）酵母菌胁迫处理：将活化的库德毕赤酵母接种到含有0.1‑20%物质A的液体培养基中，进行胁迫培养；所述的物质A为盐类；（3）耐高温酵母菌收集：将胁迫处理完后的库德毕赤酵母离心收集菌体，得到的高温耐性库德毕赤酵母。本发明可大幅度提高库德毕赤酵母的高温耐性，有利于解决酵母菌常温发酵产生的高能耗问题，降低发酵成本，对库德毕赤酵母的工业化应用具有重要的推动作用。

技术领域

本发明涉及一种提高酵母菌高温耐性的方法，特别是一种提高库德毕赤酵母高温耐性的方法，属于生物化工领域。

背景技术

石油、煤炭等不可再生资源的日益枯竭与环境的日益恶化已经成为影响人类可持续发展的重大障碍。第二代燃料乙醇具有清洁、原料来源广泛、可再生等诸多优点，有望替代传统化石能源，缓解当前人类社会面临的日趋严重的能源危机及环境污染等问题。利用微生物将甘蔗、玉米、木薯和纤维类废弃物等转化为乙醇，已成为解决世界能源危机的一条理想途径。

酵母菌是乙醇发酵生产最常用的微生物，传统酵母菌的发酵最适温度为28-33℃，然而酵母菌发酵属于放热过程，随着发酵的不断进行会造成发酵体系温度升高，为了保持酵母菌的活性，需要大量冷却水降低发酵温度，增加了发酵成本。采用耐高温酵母菌生产乙醇，可以省去传统常温发酵所需要的大量冷却水以及高昂的冷却设备投资和运行费用，对于提高乙醇的发酵效率和乙醇的蒸馏回收都十分有利。尤其是在纤维类废弃物的乙醇生产过程中，耐高温酵母的使用可以更好的适应纤维素酶解温度（45-50℃），有利于同步糖化发酵的进行，极大地增加乙醇的发酵效率。因此，如何提高酵母菌的高温耐性成为当前国内外乙醇发酵行业研究的热点。

目前，国内外的研究人员主要通过适应性驯化或遗传操作策略包括杂交育种、诱变育种、基因工程等方法对酵母菌的高温耐性进行改造。但是这些方法不同程度存在着操作困难、筛选随机性大、酵母菌耐热稳定性差等缺点。通过引入外源耐热基因在分子水平上改造酵母菌高温耐性虽然已有报道，但是研究不系统，而且在重组酵母构建过程中作为标记基因的抗生素抗性基因的引入会对人体健康造成潜在危害。

在对耐性微生物应激防御机制的研究中发现，多种胁迫共同作用会对微生物产生交互保护作用，即当微生物对某一种逆境因子启动防御保护时，会激发多种与压力胁迫相关基因的表达，促使微生物对其他逆境因子的抵抗能力也得到了增强。库德毕赤酵母是一种耐高温酵母菌，该酵母菌在28-44 ℃下生长良好，在46 ℃下仍能生长繁殖。据报道，库德毕赤酵母在高温条件下（>40 ℃）具有良好的乙醇生产能力。另外，库德毕赤酵母还能够耐受多种胁迫条件，如高浓度盐、高浓度乙醇、高渗透压、强酸等，可以适应复杂的乙醇发酵生产环境，在乙醇的工业化生产中有良好的应用前景。如能进一步提高库德毕赤酵母的高温耐性，对于库德毕赤酵母的工业化应用具有重要的推动作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高库德毕赤酵母高温耐性的方法，有利于解决库德毕赤酵母常温发酵产生的高能耗问题，降低发酵成本。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种提高库德毕赤酵母高温耐性的方法，包括以下步骤：

（1）酵母菌活化：对库德毕赤酵母进行活化，活化后的库德毕赤酵母接种到液体培养基中培养；

（2）酵母菌胁迫处理：将活化的库德毕赤酵母接种到含有0.1-20%物质A的液体培养基中，进行胁迫培养，控制培养条件为：接种量1-10%，恒温26-33 ℃，摇床转速100-300rpm，培养12-50 h；所述的物质A为盐类；

（3）耐高温酵母菌收集：将胁迫处理完后的库德毕赤酵母离心收集菌体，得到的库德毕赤酵母具有更强的高温耐性，可用于后续高温条件下的乙醇发酵生产或其他方面的应用。