【摘 要】
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丁醇是重要的四碳平台化合物,同时还是新型高效的液态燃料,联合国国际能源署已将丁醇列为第二代生物燃料.由于石油价格的波动,并且全球温室效应加剧,利用产溶剂梭菌(clos
【机 构】
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南京工业大学国家生化工程技术研究中心,材料化学工程国家重点实验室,江苏南京211816
【出 处】
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中国生物工程学会第六次全国会员代表大会暨第九届学术年会
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丁醇是重要的四碳平台化合物,同时还是新型高效的液态燃料,联合国国际能源署已将丁醇列为第二代生物燃料.由于石油价格的波动,并且全球温室效应加剧,利用产溶剂梭菌(clostridia)生产丁醇越来越受到重视.本实验室建立了一套2L多批次连续固定化发酵体系,选取多种固定化材料介质,对拜氏梭菌Clostridium beijerinckiiNCIMB 8052进行摇瓶多批次固定化发酵筛选,最终确定预处理过的棉纤维为最佳固定化材料.为了保持稳定、高效的溶剂生产,我们进一步对固定化发酵体系进行了条件优化,考察了体系中发酵液的不同循环转速(20、30、60、100 rpm)和初始葡萄糖浓度(30、20、18 g/L)下的发酵动力学.最佳发酵条件下(转速30 rpm,初始葡萄糖浓度18 g/L),多批次连续固定化发酵实验进行了12批次共计107h,平均每批次发酵丙酮丁醇生产浓度分别为4.9 g/L、1.9 g/L,葡萄糖消耗速率为2.57g/L/h,其中溶剂生产力1.1 g/L/h,得率为0.43 g/g,比同等条件下的游离批次发酵分别提高了279.3％,19.4％.此外,宏观上,发现拜氏梭菌在纤维材料表面无法形成生物膜,实验室结合电子扫面显微镜(SEM)对拜氏梭菌和丙酮丁醇梭菌固定化细胞进行了形态比对分析；从群体效应体系上分析,发现拜氏梭菌中缺乏agrD序列,实验室对拜氏梭菌进行了agrD表达后并未生成生物膜.实验后期,将结合基因工程和分离手段,提高拜氏梭菌的固定化连续发酵的溶剂生产；分析拜氏梭菌细胞吸附及细胞间交流的机理机制.
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