[发明专利]利用木糖生产丁醇的拜氏梭菌及应用

说明书

本发明公开了利用木糖生产丁醇的拜氏梭菌及应用，利用木糖生产丁醇的拜氏梭菌(Clostridium beijerinckii)51543保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏号CCTCC M2017031。本发明以木糖为唯一底物通过自然选育和化学诱变相结合的方法筛选的拜氏梭菌菌株，该菌株能够高效的利用木糖进行发酵，实现了丁醇的高效生产，解决了底物利用率低的问题。另外该菌株经过11次转接传代60‑70代后仍然具备与未传代菌株相似的丁醇生产能力，具备一定的稳定性。本发明突破了菌株对纤维素底物利用率低的问题，同时突破了菌株不稳定的局限，解决了葡萄糖阻遏效应的瓶颈。

技术领域

本发明属于生物化工领域，具体的说，涉及一种以木糖为唯一底物通过自然选育结合化学诱变得到的高产丁醇的拜氏梭菌(Clostridium beijerinckii)51543。

背景技术

ABE(丙酮-丁醇-乙醇)发酵曾是历史上仅次于乙醇发酵的第二大工业发酵产业。但是由于发酵生产丁醇比传统的化工法生产成本高，效率较低，因此发展非常缓慢以致最终被化工生产法代替。近年来，由于石油价格剧增，温室效应以及环境污染日益严重等问题，迫使一些科学家寻求一些可再生的生物质燃料代替石油来缓解目前所面临的环境与经济问题。厌氧梭状芽孢杆菌(Clostridium spp)可以通过ABE发酵生产丙酮、丁醇、乙醇、异丙醇等终产物及乙酸和丁酸等中间产物。丁醇具有能量容量高、挥发性低、亲水性低、腐蚀性低、蒸汽压力低等优点。另外，厌氧梭状芽孢杆菌(Clostridium spp)能够利用广泛的碳源来生产丁醇，基于这些优点，生物法生产丁醇(ABE发酵法生产丁醇)重新获得了科学界的广泛认可。传统的ABE发酵主要以淀粉类、糖质原料等为底物，存在成本高，违背了国家不与人争粮，不与地争田的新能源政策。木质纤维素是一种廉价且来源丰富的可再生资源，包括纤维素、半纤维素和木质素。这些成分经水解后主要成分是葡萄糖和木糖。大部分厌氧梭状芽孢杆菌对葡萄糖有较好的利用能力，但对木糖的利用能力非常弱，这样会大大降低纤维素底物的利用率，而且，现在已经报道的大多数菌株在传代几次后失去了产丁醇的能力，稳定性较差。因此，获得一株能够利用木糖且稳定的生产丁醇的菌株是亟待要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供利用木糖生产丁醇的拜氏梭菌。

本发明的第二个目的是提供利用木糖生产丁醇的拜氏梭菌的应用。

本发明的技术方案概述如下：

利用木糖生产丁醇的拜氏梭菌(Clostridium beijerinckii)51543保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏号CCTCC M2017031。

上述拜氏梭菌在利用木糖生产丁醇的应用。

本发明的优点：

本发明以木糖为唯一底物通过自然选育和化学诱变相结合的方法筛选的拜氏梭菌菌株，该菌株能够高效的利用木糖进行发酵，实现了丁醇的高效生产，解决了底物利用率低的问题。另外该菌株经过11次转接传代60-70代后仍然具备与未传代菌株相似的丁醇生产能力，具备一定的稳定性。本发明突破了菌株对纤维素底物利用率低的问题，同时突破了菌株不稳定的局限，解决了葡萄糖阻遏效应的瓶颈。

附图说明

图1为51543菌株的菌落形态；

图2为51543菌株与原始CH5菌株在静止培养条件下的生长曲线；

图3为51543菌株与原始CH5菌株在静止培养条件下的发酵曲线；

图4为51543菌株与经过10次转接后的菌株51543A10在静止条件下的稳定性发酵曲线；

具体实施方式