论文摘要
利用低温等离子体和亚硝基胍(NTG)对产丁醇芽孢杆菌C2菌株进行复合诱变,通过平板分离、连续传代培养、液体发酵筛选等过程,得到多株丁醇产量明显提高的突变菌株,其中编号为213、42和414的突变菌株发酵7%玉米醪液后丁醇和总溶剂产量分别为12.59、12.44、12.74 g/L和20.36、20.14、20.79 g/L,分别比出发菌株C2提高23.1%、21.6%、24.5%和16.7%、15.4%、19.1%。对突变株进行生理生化试验,其中突变菌株42可以发生荧光色素反应、能利用木聚糖,突变株415纤维二糖利用能力下降。对414号菌株的发酵条件进行优化,在100mL三角瓶发酵体系中,该菌株的最适发酵条件为:装液量100mL,种龄24h,接种量10%,pH 7(自然),37℃静置发酵72h,在此条件下,414菌株发酵7%玉米醪液产丁醇和总溶剂量分别达到12.58~13.77g/L和21.25~22.27g/L。突变菌株不同浓度玉米秸秆水解液丁醇发酵研究表明,突变株42在2%、3%玉米秸秆水解液中发酵溶剂产量分别为为4.10g/L、3.32g/L,比出发菌株C2(3.63g/L、1.78g/L)、对照菌8016(3.92g/L、2.48g/L)分别提高12.94℅、4.59℅和86.52℅、33.87℅。混合糖丁醇发酵和玉米秸秆水解液丁醇发酵结果对比表明,玉米秸秆水解液中的有毒物质严重抑制了微生物的生长和丁醇发酵。玉米秸秆水解液脱毒研究试验中,氢氧化钠调pH至7后,42号突变株丁醇和总溶剂含量从1.39g/L和2.25g/L分别提高到2.91g/L合4.62g/L,分别增加了109.35%、105.33%。熟石灰脱毒调pH至7后突变株的丁醇和总溶剂产量从1.10g/L、2.18g/L分别提高到3.03g/L、4.63g/L,分别提高了175.45%、112.39%。经过蒸煮脱毒之后,总溶剂含量从4.63g/L增加到4.67g/L,脱毒效果不明显。在玉米秸秆水解液中乙醛添加量为1000 mg/L时,丁醇和总溶剂含量从对照的1.74g/L和2.74g/L分别增加到2.72g/L合4.34g/L,分别提高了56.32%和58.39%。玉米秸秆水解液中添加75g/L的活性碳时,丁醇和总溶剂含量从1.74g/L和2.74g/L分别提高到2.38g/L和3.56g/L,分别提高了36.78%和29.93%,脱毒效果明显。
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