[发明专利]生物乙醇发酵中植物乳杆菌提高酿酒酵母乙醇耐受力的方法

说明书

生物乙醇发酵中植物乳杆菌提高酿酒酵母乙醇耐受力的方法属于发酵工程范畴。本发明模拟酿酒酵母发酵染菌，分别在植物乳杆菌与酿酒酵母混合培养和经梯度浓度的植物乳杆菌驯化酿酒酵母的条件下，测定了酿酒酵母在的氧化及乙醇耐受性；在保藏过程中，植物乳杆菌的存在有助于维持酿酒酵母的乙醇耐受性。本发明是当生物乙醇发酵过程中受到染菌胁迫时，污染的乳酸菌调控酿酒酵母细胞的氧化及乙醇耐受性，使之更好响应乙醇胁迫。

技术领域

一种采用植物乳杆菌作为污染菌，将植物乳杆菌与酿酒酵母混合培养，以模拟生物乙醇发酵中的染菌。但当酿酒酵母发酵过程中受到染菌胁迫时，污染的植物乳杆菌可以提高酿酒酵母乙醇耐受能力，使之产生更多乙醇。属于发酵工程范畴。

背景技术

随着世界经济的迅速发展，传统的化石能源逐渐耗尽，而且造成越来越严重的环境污染，因此人们对可再生清洁能源的需求日益迫切。生物燃料乙醇的出现是时代需要的产物，作为一种可再生的无污染新能源，其应用前景广阔。

生物乙醇目前主要通过生物发酵进行生产，酿酒酵母是主要的发酵菌种。在生物乙醇的液态发酵生产过程中，酿酒酵母生长易受到杂菌污染和乙醇胁迫，进而降低了生物乙醇的终产量。乳酸菌是最主要的污染杂菌，其可通过竞争生长空间和营养物质，以及分泌乳酸等，对酿酒酵母细胞生长进行抑制。

发明内容

本发明的目的是提供一种生物乙醇发酵中植物乳杆菌提高酿酒酵母乙醇耐受能力的方法。其特点是以植物乳杆菌ATCC 8014作为污染杂菌，将其与酿酒酵母S288c混培养。通过混合培养发酵来模拟工业燃料乙醇发酵过程的染菌过程，从而提高酿酒酵母提高乙醇的耐受力。

本实验所用的酿酒酵母S288c(ATCC 204508)和植物乳杆菌ATCC 8014，均购买自中国微生物菌种保藏中心。

1.本实验针对植物乳杆菌的活化及发酵培养基均为MRS培养基，其配方为：5g酵母浸粉，10g蛋白胨，20g葡萄糖，10g牛肉粉，2g柠檬酸氢二铵，5g乙酸钠，2g磷酸氢二钾，0.58g硫酸镁，0.25g硫酸锰，1mL吐温80，用去离子水补至1L。固体培养基继续添加20g琼脂粉。

本实验针对酿酒酵母所用的活化及发酵培养基均为YPD培养基，其配方为：20g葡萄糖，20g酵母浸粉，20g蛋白胨，用去离子水补至1L。

本实验针对实验材料的灭菌条件均为：115℃灭菌20min。

2.植物乳杆菌提高酿酒酵母氧化耐受性应对乙醇胁迫，其特征如下：

(1)酿酒酵母培养：将酿酒酵母(Saccharomyces cerevistae)S288c接种于YPD培养基中，30℃、150rmp条件下培养12小时，进行菌种复苏；将活化菌株再次接种于新鲜YPD培养基中，培养10小时，通过血球计数板计数来确定酿酒酵母菌种量。在计数板上选取5个不同位置的方块分别统计酵母菌的个数，再4×10⁵CFU/mL来确定酵母菌接种量。

(2)植物乳杆菌培养：将植物乳杆菌接种于MRS培养基中，将其放在37℃静置恒温培养箱中活化培养12小时，通过平板计数法来确定植物乳杆菌菌接种量。取活化培养12小时的1mL菌液进行10倍梯度稀释，将每个10倍梯度稀释的菌液取100μL涂布于MRS平板，37℃静置培养24小时，选菌落数在30至300之间的平板进行计数，再按照1×10⁸CFU/mL计算植物乳杆菌的接种量。

(3)按照确定的菌种量将植物乳杆菌和酵母接入YPD培养基中混合培养，并测定酵母细胞内活性氧的含量。

3.植物乳杆菌提高酿酒酵母的乙醇耐受性应对乙醇胁迫，其特征如下：