[发明专利]一种耐受高浓度乙酸的运动发酵单胞菌突变株及其应用

说明书

本发明公开了一种耐受高浓度乙酸的运动发酵单胞菌突变株及其应用，菌株分类学命名为运动发酵单胞菌AQ8‑1，保藏号为GDMCC60258；和运动发酵单胞菌AQ8‑9，保藏号为GDMCC60259。诱变筛选步骤为：1)常温等离子体诱变；2)培养基恢复培养；3)高乙酸浓度下反复筛选得到菌株；本发明的运动发酵单胞菌突变株可以在含有5.0‑8.0g/L的乙酸的培养液迅速生长，并进行乙醇发酵；本发明还提供了一种乙醇发酵的方法。

技术领域

本发明属于微生物领域，具体涉及一种耐受高浓度乙酸的运动发酵单胞菌突变株及其应用，可应用于纤维素预处理和水解液、餐厨垃圾发酵体系等含有乙酸的发酵环境中生产燃料乙醇生物基产品的用途。

背景技术

大力发展可再生能源已经成为全球应对气候变化、能源安全等全球性重大问题的共识，而纤维素乙醇作为一种可再生能源已经受到重视。然而破除木质纤维素抗降解屏障是纤维素转化为燃料乙醇的首要障碍。目前广为应用的热化学预处理等手段均会产生乙酸等副产物，重者会严重阻碍乙醇发酵过程。随着环保理念的深入人心，餐厨垃圾发酵成为新的能源来源，但餐厨垃圾餐厨垃圾是一种成分较为复杂的原料，在乙醇发酵的过程中产生乙酸等副产物，也会阻碍发酵过程的产生。利用额外的脱毒工艺会增加生产成本。相比较而言，利用生物手段构建耐受乙酸的优良微生物菌株将是抵御乙酸毒害、降低生产成本的方法之一。

运动发酵单胞菌(Zymomonas mobislis)是产乙醇的优良物种，近年来在可再生燃料乙醇研究和生产中受到广泛关注，杜邦公司已经开发出利用该菌进行燃料乙醇生产的工艺生产线。然而目前在运动发酵单胞菌进行木质纤维素燃料乙醇发酵工艺中，高浓度的乙酸对于乙醇发酵工艺仍然是一个巨大的挑战。因此找到一种新的可以在高浓度乙酸下生长的运动发酵单胞菌菌株是亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明在于提出一种耐受高浓度乙酸的运动发酵单胞菌突变株及其应用。

本发明提供了一种耐受高浓度乙酸的运动发酵单胞菌突变株，菌株分类学命名为运动发酵单胞菌AQ8-1，保藏号为：GDMCC 60258；运动发酵单胞菌AQ8-9，保藏号为GDMCC60259，均于2017年11月1日保藏在广东省微生物菌种保藏中心。

本发明还提供了筛选耐受高浓度乙酸的运动发酵单胞菌突变株的方法，为了达到上述的目的，本发明所采用的技术方案是：

1)通过常温等离子体诱变育种技术对运动发酵单胞菌菌体进行辐照诱变，首先将出发菌株ZM4进行活化培养，培养温度为30℃，培养时间为16h；

2)然后取过夜培养物(10⁶～10⁸个细胞)，4℃下离心5～10min，转速为3000rpm，用生理盐水洗菌体并重悬于1mL生理盐水中；取10μL重悬细胞置于ARTP诱变育种仪诱变15～150s；

3)辐照诱变后的细胞重悬恢复培养16h，再涂布在含5-8g/L乙酸的固体培养基上培养；

4)挑选所有菌落在含有8g/L乙酸的培养基上进行筛选，重复至少三次。

具体的，步骤2)中等离子载气纯度为99.999％，气体流量为10～20标准气流量，电压100～120V，等离子体辐照温度22℃；

具体的，步骤3)和步骤4)中固体培养基包含50g/L葡萄糖、2g/L磷酸二氢钾、10g/L酵母提取物、5-8g/L乙酸。

本发明还提供了如上所述的运动发酵单胞菌在含有乙酸的环境中高效生产乙醇的用途，具体涉及纤维素预处理和水解液、餐厨垃圾发酵体系等含有乙酸的发酵环境中生产燃料乙醇生物基产品的用途。

为了达到以上目的，所采用的技术方案包括以下步骤：

(1)配制发酵培养基；