magnoliae及 Pichia farinosa等 以葡萄糖为碳源,酵母细胞中甘油合成的总反应式是 CHilOe C3H8O3 co2 ChO 以色列科学家筛选了耐盐的藻类,如 Dunaliella salina,用于甘油生产。这种藻类生 长于盐湖,能够合成甘油作为胞内溶质以抗衡环境种高盐浓度引起的高渗透压。当环境中的 盐浓度突然降低时,胞内的甘油就会释放到胞外。因此若在高盐浓度环境下在光生物反应器 中培养 Dunaliella salina,培养结束后离心分离出藻类细胞,再放到低盐培养基中经短期 培养后,就能获得相当高浓度的甘油。 6.2.3其它溶剂发酵 在上一节中,我们己经简要介绍了丙酮/丁醇发酵在发酵工业历史中的重要地位。用于 丙酮/丁醇发酵的微生物都属于梭状芽孢杆菌( Clostridium),比较典型的有: C. acetobut ylicum C. toanum C. sacchrobutylacetonicum-liquefaciens C. celerifactor及C. madison等。它们的共同特点是都属于厌氧菌,都能够形成真正的 孢子,而且具有很强的生命力。最适温度和pH分别为26-32C及pH5.4-6.0。当以葡萄糖为 碳源时,首先经EMP途径形成乙酰辅酶A,一部分脱羧生成丙酮,另一部分则还原形成丁醇 事实上,除了丙酮/丁醇外,还会产生其它有机酸和醇类。梭状芽孢杆菌发酵时还会产生CO2 及H2等气体产物。三种梭状芽孢杆菌发酵产物的分布见表6.2.7。 从表中数据可以看到,丙酮丁醇梭状芽孢杆菌是最好的丙酮/丁醇生产菌种。在丙酮 丁醇发酵过程中,产物(特别是丁醇)对微生物的生长存在着严重的抑制作用,以至于发酵 液最终的总溶剂浓度只有约20gL。产物中丙酮/丁醇的比例受到发酵温度、发酵速率及氮 源的影响,当发酵温度为32C、高稀释率及硫酸胺为氮源时有利于提高丁醇的产率 表6.2.7三种梭状芽孢杆菌的发酵产物分布 产物产率,mo产物/mol葡萄糖 C butylicum C acetobutylicum C butylicum 乙 42 14 17 丁醇 3-羟基丙酮 「二氧化碳 188 221 04 氢气 235 135 78 用发酵法生产2,3-丁二醇在四十年代末受到了人们的重视,因为该产物经脱水反应就 能够生产合成橡胶的原料1,3-丁二烯,但是由于石油化工提供了更经济的原料路线,发酵 法生产2,3-丁二醇的过程始终没有实现工业化。近年来,由于可以利用木糖生产2,3-丁 二醇并进一步用于生产甲乙酮作为提高汽油辛烷值的添加剂,对发酵法生产2,3-丁二醇的 兴趣又在逐渐增加。 能够产生 丁二醇的微生物很多,主要的有产气菌、塞氏菌及杆菌等,如 Aerobacter, Aerobacillus, Aeromonas, Serratia及 Bacillus,其中最重要的生产菌是 Aerobacter aerogenes, Aeromonas hydrophilia, B. polymyxa, B. subtilis FH S7 magnoliae 及 Pichia farinosa 等。 以葡萄糖为碳源, 酵母细胞中甘油合成的总反应式是: C6H12O6 C3H8O3 + CO2 + C2H4O 以色列科学家筛选了耐盐的藻类，如 Dunaliella salina，用于甘油生产。这种藻类生 长于盐湖，能够合成甘油作为胞内溶质以抗衡环境种高盐浓度引起的高渗透压。当环境中的 盐浓度突然降低时，胞内的甘油就会释放到胞外。因此若在高盐浓度环境下在光生物反应器 中培养 Dunaliella salina，培养结束后离心分离出藻类细胞，再放到低盐培养基中经短期 培养后，就能获得相当高浓度的甘油。 6.2.3 其它溶剂发酵 在上一节中，我们已经简要介绍了丙酮/丁醇发酵在发酵工业历史中的重要地位。用于 丙 酮 / 丁 醇 发酵 的 微 生 物都 属 于 梭 状芽 孢 杆 菌 (Clostridium)， 比 较 典型 的 有 ： C.acetobutylicum, C.toanum, C.sacchrobutylacetonicum-liquefaciens, C.celerifactor 及 C.madisonii 等。它们的共同特点是都属于厌氧菌，都能够形成真正的 孢子，而且具有很强的生命力。最适温度和 pH 分别为 26-320 C 及 pH5.4-6.0。当以葡萄糖为 碳源时，首先经 EMP 途径形成乙酰辅酶 A，一部分脱羧生成丙酮，另一部分则还原形成丁醇。 事实上，除了丙酮/丁醇外，还会产生其它有机酸和醇类。梭状芽孢杆菌发酵时还会产生 CO2 及 H2 等气体产物。三种梭状芽孢杆菌发酵产物的分布见表 6.2.7。 从表中数据可以看到，丙酮丁醇梭状芽孢杆菌是最好的丙酮/丁醇生产菌种。在丙酮/ 丁醇发酵过程中，产物（特别是丁醇）对微生物的生长存在着严重的抑制作用，以至于发酵 液最终的总溶剂浓度只有约 20g/L。产物中丙酮/丁醇的比例受到发酵温度、发酵速率及氮 源的影响，当发酵温度为 320 C、高稀释率及硫酸胺为氮源时有利于提高丁醇的产率。 表 6.2.7 三种梭状芽孢杆菌的发酵产物分布 产物 产物产率，mmol 产物/mmol 葡萄糖 C.butylicum C.acetobutylicum C.butylicum 丁酸 76 4 17 乙酸 42 14 17 乙醇 7 丁醇 56 59 丙酮 22 异丙醇 12 3-羟基丙酮 6 二氧化碳 188 221 204 氢气 235 135 78 总碳利用率，% 96 100 96 用发酵法生产 2，3-丁二醇在四十年代末受到了人们的重视，因为该产物经脱水反应就 能够生产合成橡胶的原料 1，3-丁二烯，但是由于石油化工提供了更经济的原料路线，发酵 法生产 2，3-丁二醇的过程始终没有实现工业化。近年来，由于可以利用木糖生产 2，3-丁 二醇并进一步用于生产甲乙酮作为提高汽油辛烷值的添加剂，对发酵法生产 2，3-丁二醇的 兴趣又在逐渐增加。 能够产生 2，3-丁二醇的微生物很多，主要的有产气菌、塞氏菌及杆菌等, 如： Aerobacter, Aerobacillus, Aeromonas, Serratia 及 Bacillus，其中最重要的生产菌是： Aerobacter aerogenes, Aeromonas hydrophilia, B. polymyxa, B. subtilis 和 S