[发明专利]利用木糖发酵产生乙醇的丝状真菌及其制备方法

说明书

(一)技术领域

本发明的属于环境生物技术应用领域，具体涉及一种真菌及其制备方法。

(二)背景技术

世界能源危机的出现以及人们环保意识的增强，生物质能源已受到极大关注。燃料乙醇由于它的污染小，具有环境友好性的特点，成为新型燃料资源有望取代日益减少的化石能源(如石油和煤炭)。传统乙醇发酵原料为玉米等粮食作物，粮食短缺的今天这一生产方式受到极大的限制。木质纤维素物质(如农作物废弃物、木屑、薯渣等)是世界上最为丰富的生物质资源，由纤维素、半纤维素和木质素组成，其水解产物主要是是葡萄糖和木糖。酿酒酵母能发酵葡萄糖但不能发酵木糖产生乙醇。80年代以来，众多的学者进行了木糖菌种的筛选以及菌种遗传工程改造研究，木糖发酵微生物主要集中在毕氏酵母(Pichia)，假丝酵母(Candida)和管囊酵母(Pachysolen)三个属，构建基因重组菌常用的宿主菌种有酿酒酵母(S.cerevisiae)、运动发酵单胞菌(Zymomonas mobilis)和大肠杆菌(E.coli)，对丝状真菌的木糖发酵研究的很少。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种原料成本低，而且培养方式为静止培养(半好氧状态)省去了搅拌工序，减少了工艺成本，从而降低了生产成本的利用木糖发酵产生乙醇的丝状真菌及其制备方法。

本发明的微生物尖孢镰刀菌Fusarium xysporum CS-28是于2009年03月16日保藏于“中国典型培养物保藏中心”，保藏登记号为：CCTCC：M209040，命名为尖孢镰刀菌CS-28(Fusarium xysporum CS-28)的菌株，属于真菌界(Fungi)，子囊菌门(Ascimycota)，盘菌亚门(Pezizomycotina)，粪壳菌纲(Sordariomycetes)，肉座菌目(Hypocreales)，有丝分裂真菌肉座菌科(Mitosporic Hypocreales)，镰刀菌属(Fusarium)。

针对目前能够利用木糖发酵菌种少，乙醇产率不高的现状，本发明从自然界中筛选到一株丝状真菌发酵木糖产乙醇的菌株，对其进行了形态学和分子生物学鉴定，同时对其发酵条件进行了优化，是一株利用木糖发酵产生乙醇丝状真菌。其形态学特性为：

结合图1、图2，该菌株在PDA培养基上培养2d后菌落直径超过2.5cm，7d达8-9cm；在室温(25℃)下，菌丝生长良好，棉絮状至绒毛状，最初白色，逐渐中央粉色，后期转变为紫色，培养基反面深紫色；结合图3、图4，菌丝染色后显微镜观察结果，菌丝有隔、分枝、透明；分生孢子纺锤-镰刀形，两端渐变窄，基部无脚孢，有隔，有大小两种类型分生孢子，小型分生孢子数量较多，从菌丝的侧生而单出的瓶状小梗上长出或从分生孢子梗上长出，不呈链生而是假头状着生；椭圆形，纺锤形，卵形，逗点形；大型分生孢子时常较少，产于粘孢团中或从分孢子梗上长出；镰刀形，纺锤形；顶端细胞窄细。

经分子生物学鉴定：尖孢镰刀菌Fusarium xysporum CS-28的18s rDNA转录间区(Internaltranscribedspacer，ITS)的序列结果：

1    TGATATGCTT AAGTTCAGCG GGTATTCCTA CCTGATCCGA GGTCAACATT CAGAAGTTGG

61   GGGTTTAACG GCTTGGCCGC GCCGCGTTCC AGTTGCGAGG GTTTTACTAC TACGCAATGG

121  AGGCTGCAGC GAGACCGCCA CTAGATTTCG GGGCCGGCTT GCCGCAAGGG CTCGCCGATC

181  CCCAACACCA AACCCGAGGG CTTGAGGGTT GAAATGACGC TCGAACAGGC ATGCCCGCCA

241  GAATACTGGC GGGCGCAATG TGCGTTCAAA GATTCGATGA TTCACTGAAT TCTGCAATTC

301  ACATTACTTA TCGCATTTTG CTGCGTTCTT CATCGATGCC AGAACCAAGA GATCCGTTGT

361  TGAAAGTTTT GATTTATTTA TGGTTTTACT CAGAAGTTAC ATATAGAAAC AGAGTTTAGG

421  GGTCCTCTGG CGGGCCGTCC CGTTTTACCG GGAGCGGGCT GATCCGCCGA GGCAACAAGT