[发明专利]酿酒酵母及其育种方式及工业化发酵生产乙醇的应用

说明书

本发明提供酵母菌TIB ScY02或由其传代而产生的酵母菌，其保藏编号为CGMCC NO.14248。相较于普通产乙醇工业酵母发酵生产乙醇，其乙醇产量均明显提高，能够耐受高温、高浓醪和抑制物等多重胁迫，解决高温浓醪发酵淀粉生产酒精中酵母细胞多重胁迫耐性不足的缺陷。

技术领域

本发明涉及工业微生物发酵工程技术领域，具体涉及一种通过模拟工业发酵条件快速半自动传代驯化而筛选的酿酒酵母及其工业发酵生产乙醇的应用。

背景技术

乙醇是一种重要的工业原料，广泛应用于食品、化工、医药等领域，特别是作为燃料乙醇，用来替代化石能源，减少二氧化碳和污染物的排放。燃料乙醇具有安全、清洁、可再生等优点，不仅在碳减排方面扮演着重要角色，同时还能够缓解化石能源消耗的压力，降低我国原油对外的依存度。在十三五期间，乙醇将成为最具有发展潜力的可再生能源。

利用酵母细胞高温浓醪发酵生产乙醇可以降低成本，节约能耗，缩短发酵周期，提高生产效率。然而在高温浓醪发酵中，酵母细胞会受到温度、底物渗透压、工业循环水中的抑制物以及发酵后期高浓度乙醇积累等多重胁迫，生长繁殖和发酵能力受到明显的抑制，因此选育能耐受多重胁迫的酵母菌株，可以更好地满足高温浓醪发酵的要求，从而为乙醇发酵工业带来显著的经济效益。

由于酿酒酵母的胁迫耐受性是受多基因在不同层面上协同控制的复杂数量性状，因此通常采用能在全基因组水平上产生变异积累的育种方法，包括传统的物理化学诱变、基因组改组和驯化(适应性进化)等来提高菌株的抗逆性。例如，申请公布号为CN101845404A的中国发明专利，公开了一种酿酒酵母菌株，其选育方式是：从常见的农家自酿甜酒中分离并经原生质体紫外诱变得到的。首先将紫外照射后的菌液涂布YPD平板，放置在高温下培养，从高温培养下的YPD平板上筛选得到耐高温菌株，然后以同样方法经紫外线照射后，在高温培养下，从含有乙醇的YPD平板上筛选得到耐高温耐高乙醇菌株，并通过耐糖和耐温测试，获得应用于高温快速浓醪发酵淀粉生产燃料乙醇的优质菌株。申请公布号为CN103232948A的中国发明专利公开了一株耐高温酿酒酵母及其选育方法，其先将出发菌株进行传统紫外诱变，通过高温培养和玉米粉水解液发酵，筛选得到高温发酵性能有所提升的正向突变株文库，然后进行三轮基因组重排，在高温发酵条件下筛选获得乙醇产量最高的基因组重排最优菌。上述两专利公开的酿酒酵母的选育方法，均是首先诱导或构建菌株突变库，然后再在特定胁迫条件下筛选耐受该胁迫的抗性突变株。由此筛选出的抗性突变株只能耐受某一胁迫条件，对其他的胁迫条件仍然非常的敏感，无法适应工业化生产的发酵条件。

目前，虽然淀粉发酵生产乙醇的生产工艺已经较为成熟，但其生产效能依然有较大的提升空间，其中最核心的解决方案是改善工业酿酒酵母的抗逆性，选育适合于高温浓醪工业化发酵生产乙醇的高性能菌株。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种酵母菌TIB ScY02或由其传代而产生的酵母菌，其中TIB ScY02的保藏编号为CGMCC NO.14248，分类命名为酿酒酵母saccharomycescerevisiae，于2017年06月15日藏保于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号)。

示例性地，所述酵母菌TIB ScY02或由其传代而产生的酵母菌以酵母菌株(例如TIB ScY01)为出发菌株，通过驯化而得到的。

示例性地，通过耐高温驯化和/或模拟工业发酵条件驯化而得到的。

在本发明的一个具体实施方式中，酵母菌TIB ScY02以酵母菌TIB ScY01为出发菌株，通过模拟工业发酵条件驯化而得到的。

示例性地，酵母菌TIB ScY01以ScY为出发菌株，通过耐高温驯化和/或模拟工业发酵条件驯化而得到的。

示例性地，酵母菌TIB ScY01以ScY为出发菌株，通过耐高温驯化而得到的。