丙丁梭菌/酿酒酵母混合培养同时外添乙酸的ABE发酵体系强化丙酮生物合成
丙酮-丁醇-乙醇发酵(简称ABE发酵),其产品是丙酮(A)、丁醇(B)和乙醇(E)的溶剂混合物,摩尔比约为3:6:1。丙酮和丁醇都是重要的平台化合物和高效液态燃料或添加剂。
目前,丙酮生产几乎全部依赖使用化石原料进行,ABE发酵的研究主流就是提高丁醇产量或提高丁醇占总溶剂的产品比例(丁醇/丙酮比),丙酮生物合成基本不受重视。但是,ABE发酵的经济性和实用性依赖于将丙酮作为重要平台化合物和高效燃料进行评价,因此,强化丙酮生物合成可以作为改善ABE发酵性能的重要切入点。
本论文旨在维持丁醇浓度的同时,强化丙酮的生物合成、提高其发酵浓度,研究丙丁梭菌/酿酒酵母混合培养同时外添乙酸的发酵策略改善ABE发酵性能的理论机理和可行性。主要研究内容和结论如下:(1)在ABE发酵产溶剂期、外添少量乙酸能降低丙酮丁醇梭菌胞内的NADH再生速度、使较多碳流走向不依存NADH的丙酮合成途径;促进有益于细胞生存和丁醇合成的氨基酸在在梭菌胞内的积累。
丙酮浓度、丁醇浓度和丙酮/丁醇比分别达到7.34g·L-1、12.18 g·L-1和0.6。 ...