[发明专利]一种酵母融合菌株及其发酵造纸污泥水解液得到乙醇的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种菌株及其发酵方法，特别是一种酵母融合菌株及其发酵造纸污泥水解液得到乙醇的方法。

背景技术

传统乙醇发酵中酒精酵母仅仅可以将葡萄糖等己糖转化成乙醇，而对于木糖等戊糖却无法利用，这样纤维素糖化液中约30％左右的糖类就不能被转化成燃料乙醇，严重制约了纤维素燃料乙醇的产业化进程。自然界能发酵木糖产乙醇的微生物并不多，选育高效的木糖发酵菌株可有效提高对纤维素类可再生资源的利用率。工业上的酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)能厌氧发酵葡萄糖产生酒精，目耐酒精能力较高，但不能发酵木糖产生酒精。自然界中存在的木糖发酵菌株，如树干毕赤酵母(Pichia stipitis)、管囊酵母(Pachysolen tannophilus)以及休哈塔假丝酵母(Candida shehatea)，多需要在微好氧条件下发酵木糖产生乙醇，其供氧条件难以精确控制，菌株的酒精耐受能力也较差，影响了其在实际生产中的应用。微生物原生质体融合技术始于20世纪70年代，由于这项技术与常规育种方法相比更容易实现基因交流和重组，，获得性状优良的杂种，因而该项技术受到了国内外广大学者的重视，已被广泛应用于育种领域。本专利通过使用原生质体融合技术，将毕赤酵母和工业酿酒酵母的优良性状融合起来，获得既能有效地厌氧发酵葡萄糖和木糖的混合液，又有较高的酒精耐受能力的酵母新菌株，为纤维素水解物特别是造纸污泥水解液的乙醇发酵奠定基础。

发明内容

本发明的目在于克服现有技术存在的上述不足，提供一株酵母融合菌株Saccharomyces cerevisiae SHY07-1，该菌株能够将木糖转化为乙醇，具有较好的酒精耐受能力。

本发明的另一目的是通过利用该酵母融合菌株Saccharomyces cerevisiae SHY07-1发酵造纸污泥水解液得到乙醇的方法。

本发明的酵母融合菌株Saccharomyces cerevisiae SHY07-1是通过原生质体融合技术得到的一株树干毕赤酵母(Pichia stipitis)和工业酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)融合子，具有较好的木糖代谢能力和酒精耐受能力。并且通过长时间的在桉木抽提液中驯化而筛选得到的。本发明中所用的原生质体融合方法是传统的微生物菌种育种方法，包括原生质体的制备，原生质体的灭活以及聚乙二醇(PEG)诱导融合技术。

本发明中的酵母融合菌株Saccharomyces cerevisiae SHY07-1于2011年9月29日保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC M 2011337，保藏地址为中国武汉。该菌株的菌落质地均匀，表面光滑，边缘平整。

本发明以Saccharomyces cerevisiae SHY07-1为发酵菌株，以pH值3～6的造纸污泥水解液作为发酵培养基，不添加任何其他营养物质，在25-37℃下厌氧发酵24-96h，摇床的转速为100-300r/min，然后通过蒸馏可以得到乙醇。

本发明通过厌氧发酵技术，提供一种利用纤维素废弃物(造纸污泥)水解液，以融合菌株Saccharomyces cerevisiae SHY07-1为生产菌株，通过工艺优化发酵生产乙醇。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：(1)构建的融合菌株能够较好利用混合糖中的木糖，混合糖(10g/L纤维二糖，60g/L葡萄糖和40g/L木糖，20g/L酵母粉，10g/L蛋白胨和3g/L玉米浆)中木糖在24h内能被完全利用，乙醇浓度达到45g/L以上，且具有较好的乙醇耐受能力；(2)驯化的融合菌株能够以造纸污泥水解液为原料，无需添加营养物，无需脱毒，直接发酵得到乙醇，乙醇浓度达到40g/L以上。

附图说明

图1为融合菌株Saccharomyces cerevisiae SHY07-1(CCTCC M 2011337)利用混合糖液进行酒精发酵的曲线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：融合菌株Saccharomyces cerevisiae SHY07-1的构建和筛选融合菌株Saccharomyces cerevisiae SHY07-1的构建和筛选按照以下步骤进行：