[发明专利]一株酿酒酵母菌及其在乙醇发酵中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及微生物技术领域，具体涉及一株高产乙醇的酿酒酵母的筛选、鉴定和其在乙醇发酵中的应用。

背景技术

乙醇具有“绿色石油”和“液体黄金”之称，与石油相比，具有可再生、污染小、可减少温室效应等优点，是一种清洁能源。目前，乙醇的生产方法包括化学合成法和微生物发酵法。前者用石油裂解产生的乙烯与水合成乙醇，随着石油资源的日益枯竭，乙醇的这一合成方法也受到限制。微生物发酵生产乙醇，利用可再生资源作为发酵底物，具有绿色环保的优点，因此，该方法在未来更具有发展前景。

酿酒酵母菌（Saccharomyces cerevisiae）是工业上生产乙醇的重要菌株，能发酵葡萄糖生产乙醇。然而在发酵过程中，高浓度底物（葡萄糖）和高浓度产物（乙醇）都会抑制酿酒酵母菌的生长和乙醇生成，导致乙醇产量和转化率不高。因此，对野生型酿酒酵母菌株的分离、筛选和鉴定，以期获得具有遗传性状稳定、耐受高浓度底物和产物抑制、又高产乙醇的酿酒酵母菌，是非常必要的。

发明内容

本发明目的是提供一株酿酒酵母菌，并应用于高浓度底物（葡萄糖）发酵生产乙醇过程中，提高乙醇产量。

本发明所公开的酿酒酵母菌（Saccharomyces cerevisiae）DL5168是从酵母粉中分离得到的，其保藏单位是中国普通微生物菌种保藏管理中心（地址：北京市朝阳区北辰西路1号院，中国科学院微生物研究所，邮编：100101），保藏日期为2012年6月1日，保藏号为CGMCCNo.6184，属于真菌界Fungi，子囊菌门Ascomycota，半子囊菌纲Hemiascomycetes，酵母目Saccharomycetales，酵母科Saccharomycetaceae，酵母属Saccharomyces。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

本发明酿酒酵母菌DL5168（CGMCC No.6184）首先经TTC琼脂培养基初筛，30℃培养2d后，挑选菌落红色最深的一株菌，接种到YPD液体培养基中培养24h，无菌水稀释10^-5倍，涂布于WL琼脂培养基，30℃培养5d后观察，筛选出一株颜色为奶油色，稍带绿色，球形突起的、表面光滑、不透明、奶油状的菌株；在赖氨酸培养基上培养15d不能生长，说明DL5168菌株不能采用赖氨酸作为氮源，这与模式菌GGMCC No.2.604一致。

本发明酿酒酵母菌DL5168（CGMCC No.6184）细胞学形态观察为单个或成对，椭圆形，大小为9.8±0.24～7.8±0.24，繁殖方式为芽殖；与模式菌GGMCC No.2.604细胞学形态不同之处在于，模式菌GGMCC No.2.604细胞大小较小，为7.9±0.17～7.2±0.11。

本发明酿酒酵母菌DL5168（CGMCC No.6184）群体学形态观察，即单一菌落观察：通过对YPD琼脂平板上生长的酿酒酵母菌DL5168和模式菌GGMCC No.2.604两株菌菌落形态观察发现，生长3-5d的两株菌落形态没有很大区别，但培养15天后的巨大菌落形态观察发现，DL5168菌落为圆形，边缘整齐，中心有明显的突起，菌落颜色中心处乳白色，四周逐渐变浅，趋于透明。模式菌GGMCC No.2.604菌落亦为圆形，边缘整齐，中心有明显的突起，菌落为乳白色，不同之处在于菌落透明度较差，质地光滑湿润，较厚。两株菌菌落大小有明显区别，DL5168菌株其菌落直径可达到18cm，而模式菌GGMCC No.2.604菌落直径仅能达到15cm。

本发明酿酒酵母菌DL5168（CGMCC No.6184）糖发酵鉴定结果表明，DL5168菌株对葡萄糖和果糖的发酵产气泡速度最快，半乳糖和蔗糖次之，棉籽糖和可溶性淀粉发酵产气泡速度较为缓慢，对乳糖和木糖不发酵，这与模式菌GGMCC No.2.604发酵结果一致；碳同化实验比较表明，DL5168菌株可以同化葡萄糖、果糖、半乳糖、麦芽糖、蔗糖、棉籽糖，对柠檬酸和可溶性淀粉呈现弱阳性，不能同化木糖、乳糖和肌醇，模式菌GGMCC No.2.604除了不能同化柠檬酸，其它结果与DL5168一致；氮源同化实验表明，DL5168菌株可以同化硝酸钠和硫酸铵，不能同化亚硝酸钠和L-赖氨酸，模式菌GGMCC No.2.604不能同化亚硝酸钠和L-赖氨酸，对硝酸钠和硫酸铵呈现弱阳性。