專利名稱：一種直接酶解植物秸稈發(fā)酵生產(chǎn)2.3-丁二醇的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于微生物發(fā)酵領域，特別涉及利用一株具有分泌纖維素酶能力的芽 孢桿菌，在不外加纖維素酶條件下，直接利用秸稈發(fā)酵產(chǎn)2.3-丁二醇的方法。
背景技術：
2.3-丁二醇作為一種潛在的非常有價值的平臺化合物，在國際上引起了廣泛 的關注。它是一種無色無味的手性化合物，分子量90.12kDa，沸點較高 (180-184°C)，凝固點較低(-6(TC)，是優(yōu)良的抗凍劑。作為化工中間體，它可以經(jīng) 脫水轉(zhuǎn)化為具有高燃燒值在燃料添加劑方面廣泛應用的丁二酮和在合成橡膠上 廣泛應用的1.3-丁二烯；通過縮合、聚合等反應可生成別的化合物，如苯乙烯， 辛烷和2.3-丁二醇二乙酸酯等等，作為添加劑可廣泛應用于油墨、化妝品、洗液、 防凍劑、熏蒸劑、軟化劑、增塑劑、炸藥和藥物的手性載體等等。在材料和紡織 生產(chǎn)加工行業(yè)分別用來生產(chǎn)聚丁烯對苯二酸酯樹脂、Y-丁內(nèi)酯和斯潘德克斯彈 性纖維等等。由于它的如此廣泛的用途，國際市場上的需求在不斷高漲。特別是 環(huán)境上的考慮，作為液體燃料添加劑在當今世界內(nèi)引起了更加重視。細菌類微生物發(fā)酵生產(chǎn)2.3-丁二醇的代謝途徑研究得已非常清楚(附圖1)， 主要涉及到乙酰乳酸合成酶、乙酰乳酸脫羧酶、3-羥基丁酮還原酶和3-羥基丁酮 氧化酶等關鍵酶，這為微生物發(fā)酵生產(chǎn)2.3-丁二醇提供了很好的理論依據(jù)。以葡 萄糖作為初始底物細菌微生物發(fā)酵生產(chǎn)2.3-丁二醇的終產(chǎn)品除2.3-丁二醇外，通 常還伴有3-羥基丁酮、乙酸、乙醇、乳酸和琥珀酸等。其中3-羥基丁酮經(jīng)3-羥 基丁酮還原酶還原可生成2.3-丁二醇，該反應是可逆的。2.3-丁二醇有三種立體 異構體右旋(dextro-)、左旋(levo-)和中間(meso-)異構體形式。通常，不同微生 物能產(chǎn)生其中的兩種立體異構體形式。目前廣泛報道產(chǎn)2.3-丁二醇的菌種有克雷伯氏菌(尺/^wW^)、枯草芽孢桿菌 (及& &//的、多粘類芽孢桿菌CB.尸ofy/^;c")、地衣芽孢桿菌(及//c/2ew/0/vw的、產(chǎn) 氣氣桿菌(Aerobacter aerogenes)、產(chǎn)氣腸桿菌(Enterobacteraeroyenes)、沙雷氏菌、 嗜7K氣單胞菌04erawowos /^ra/ Ma)、產(chǎn)氣氣桿菌(/iera6a"eA" aeragewe力、陰溝 腸桿菌(五"fe/^a"^ c/oacae)以及沙雷氏菌屬(& ra"a)和假單胞菌屬 (尸ww^wwo"必)的一些微生物。其中克雷伯氏桿菌(^/^^//" ; "ew ww^)和多粘類 芽孢桿菌(5^///^; 0/;^>0:")產(chǎn)2.3-丁二醇能力和潛力較大，因而研究得也較廣泛 (Yu&Saddler, appl. Environ. Microbiol., 1982,777-784.)。但這些研究大多是直接以 葡萄糖或者以纖維素的酸/堿/酶法水解糖液作為碳源，未見到有能直接利用纖維 素作碳源的研究報道。目前大多利用液態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)2.3-丁二醇，由于發(fā)酵液含水量很大而2.3-丁二 醇沸點又很高，所以這給后續(xù)的提取工藝帝來了很大的困難。如全蒸發(fā)、膜蒸 餾、真空膜蒸餾以及有機溶劑萃取等等(M丄Syu. AppL Microbiol. Biotechnol.，2001，55: 10-18)。因而本發(fā)明在本課題有著多年來固態(tài)發(fā)酵相關研究 的深刻認識和良好基礎上，采用固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)2.3-丁二醇。盡管以天然可再生資源的木質(zhì)纖維廢棄物作為碳源具有很強的經(jīng)濟可行性，但 由于纖維素酶的昂貴價格以及理化預處理導致水解物中的發(fā)酵抑制物等問題，使纖 維質(zhì)類可再生資源通過微生物發(fā)酵生產(chǎn)2.3-丁二醇難以工業(yè)化。鑒于此，本發(fā)明公 開了一種直接以秸稈作為唯一碳源，在不外加纖維素酶的條件下通過微生物液體和 固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)2.3-丁二醇的方法，能夠解決生產(chǎn)2.3-丁二醇時，必須外加纖維素酶 或用理化預處理常常導致糖液中存在發(fā)酵抑制物的問題；通過固態(tài)發(fā)酵還能夠解決 液態(tài)發(fā)酵時2.3-丁二醇濃度低，難以蒸餾提取和提取成本偏高的問題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于針對上述2.3-丁二醇研究開發(fā)中的技術難點和存在的問 題，提供一種利用一株具有分泌纖維素酶能力的芽孢桿菌，在不外加纖維素酶條 件下，直接利用秸稈發(fā)酵產(chǎn)2.3-丁二醇的方法。本發(fā)明的技術方案如下本發(fā)明提供的直接酶解植物秸稈發(fā)酵制備2.3-丁二醇的方法，該方法為提 供一具有分泌纖維素酶能力的芽孢桿菌；以秸稈類或木質(zhì)纖維素作唯一碳源，使 用該芽孢桿菌在培養(yǎng)基不外加纖維素酶的條件下，進行發(fā)酵生產(chǎn)2.3-丁二醇；
其具體步驟如下1) 取山東榮城造紙廠漂白車間附近的污染土，分離得到具有高纖維素酶活并具產(chǎn)2. 3-丁二醇能力的芽孢桿菌，該芽孢桿菌在結(jié)晶纖維素平板上37'C培養(yǎng)40h，菌落特征為表面無光澤、橢圓型、黃白色黏液狀、有香味，易挑起，生 長旺盛；2) 堿處理秸稈粉在植物秸稈粉料中加入質(zhì)量百分比濃度為2%的NaOH溶液得植物秸稈堿 液，并在85'C水浴中處理lh，水洗至中性，60'C烘干得堿處理后的秸稈粉料，備用；所述植物秸稈堿液中的固液質(zhì)量比l: 5;3) 將堿處理后的秸稈粉料進行液體發(fā)酵培養(yǎng)或者固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)制備2.3-丁二醇所述的將堿處理后的秸稈粉料進行液體發(fā)酵培養(yǎng)制備2.3-丁二醇步驟如下從步驟1)芽孢桿菌的保藏斜面上，挑取一環(huán)接種在種子培養(yǎng)基上，30-37 'C， 160-220rpm震蕩條件下培養(yǎng)12-24h后制得芽孢桿菌種子液；所得芽孢桿菌種子液按體積比7-12%的比例轉(zhuǎn)接于未經(jīng)優(yōu)化的液體發(fā)酵培 養(yǎng)基中，30-37°C , 160-220rpm震蕩發(fā)酵培養(yǎng)96-144h;之后，發(fā)酵液經(jīng)100-120 目過濾除去發(fā)酵液中殘渣，得到的過濾液在4000-8000轉(zhuǎn)/min，離心5-20min后 獲得上清液，上清液再在40-60'C進行減壓蒸餾；蒸餾的冷凝回收液再通過精餾， 收取175-183'C餾分即為2.3-丁二醇；所述液體發(fā)酵培養(yǎng)基的組成及配比為NaC15g，蛋白胨5g，堿處理后的麥 草秸稈粉50g，自來水1000ml，攪拌混勻后調(diào)pH6.5-7.0， 12rC滅菌20min;所述將堿處理后的秸稈粉料進行固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)制備2.3-丁二醇的步驟如下 從步驟1)芽孢桿菌的保藏斜面上，挑取一環(huán)接種在種子培養(yǎng)基上，30-37 。C， 160-220rpm震蕩條件下培養(yǎng)12-24h后制得芽孢桿菌種子液；所得芽孢桿菌種子液按重量比的7-10%的比例轉(zhuǎn)接于未經(jīng)優(yōu)化的固態(tài)發(fā)酵 培養(yǎng)基中，30-37。C， 180-220rpm震蕩培養(yǎng)培養(yǎng)120-144h;固態(tài)發(fā)酵完畢后，再 在索氏抽提器中用正丁醇、醋酸正丁醇或醋酸乙酯有機溶劑，反復抽提6h,循 環(huán)回流4-6次/h，得到的粗提液再在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上經(jīng)40-6(TC下減壓濃縮至體積不變時即得2.3-丁二醇；所述的固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基組成及配比為堿處理植物秸稈粉250g，無機鹽溶液1L，所述無機鹽溶液中含KH2P04 4g， (NH4)2S04 16g，和MgS04 lg，攪拌混勻后調(diào)pH6.5-7.0， 12rC滅菌20min。所述的植物秸稈為麥草、稻草或玉米秸稈。 本發(fā)明的具高纖維素酶活和2. 3-丁二醇產(chǎn)生能力菌株的選擇1) 取至山東榮城造紙廠漂白車間附近的污染土，經(jīng)平板涂布和反復劃線培 養(yǎng)，分離到具有纖維素酶活的芽孢桿菌。2) 兼具高纖維素酶活和2.3-丁二醇產(chǎn)生能力菌株的選擇。對步驟l)得到 的芽孢桿菌，通過乙酰甲基甲醇反應試驗來初步確定能產(chǎn)2.3-丁二醇的菌株，然 后對這些菌株進行纖維素剛果紅培養(yǎng)基試驗，通過透明圈大小進一步選擇高產(chǎn)纖 維素酶獲的菌株，選取透明圈較大的菌株編號保藏。3) 步驟2)所獲得的編號菌株進行液體發(fā)酵試驗，通過定期間隔取樣來檢 測纖維素濾紙酶活和2.3-丁二醇含量，通過比較從而獲得了一株兼具高纖維素 酶活和2. 3-丁二醇產(chǎn)生能力的菌株。4) 步驟3)所獲得菌株進行液態(tài)和固態(tài)發(fā)酵2,3-丁二醇。在未經(jīng)優(yōu)化的情 況下，步驟3)獲得的芽孢桿菌株直接進行液體或固態(tài)搖瓶發(fā)酵實驗，發(fā)酵條件 30-37°C， 160-220rpm搖瓶培養(yǎng)96-144h。檢測方法為纖維素酶活用纖維素酶 濾紙酶活力來表示，定義為每分鐘水解濾紙條(lx6cm)纖維素生成ljxmol葡萄糖 的lml發(fā)酵液中的酶量為一個酶活力單位(IU): 2. 3-丁二醇的測定方法為比色法 (Westerfeld, 1945. J. Biol. Chem， 161:495-502; Speckman & Collins, 1968. Anal. Biochem， 22:154-160)和氣相色譜法。本發(fā)明提供的直接酶解植物秸稈發(fā)酵生產(chǎn)2.3-丁二醇的方法，具有如下優(yōu)點以秸稈類可再生資源代替石油作原料，原料豐富，再生循環(huán)迅速，環(huán)境友好，原料成本大大降低；秸稈類生物質(zhì)作為發(fā)酵用碳源不需酶解或酸堿等預處 理，降低了預處理成本的同時縮短了生產(chǎn)周期；采用固態(tài)發(fā)酵體系，提高了單位 體積發(fā)酵液中目的產(chǎn)物含量，便于產(chǎn)品的提取分離；固態(tài)發(fā)酵體系在提取分離時 有利于節(jié)約能耗和化學試劑消耗?？傊?，本發(fā)明針對石油資源短缺和價格飛漲， 開發(fā)石油替代，利用秸稈類可再生資源通過微生物發(fā)酵生產(chǎn)關鍵性平臺化合物
-2.3-丁二醇，實現(xiàn)秸稈類生物質(zhì)的高值化利用；克服目前微生物發(fā)酵產(chǎn)2.3-丁二 醇方法中存在的不能直接利用纖維素作碳源和理化預處理易產(chǎn)生發(fā)酵抑制物的 問題以及液態(tài)發(fā)酵導致提取難的問題。


附圖1葡萄糖作碳源產(chǎn)2.3-丁二醇的代謝途徑及2.3-丁二醇循環(huán)；灰色部分 是常見的細菌產(chǎn)2.3-丁二醇的路線(參見Juni E, Heym GA (1956). J Bacteriol 71:425-432);附圖2培養(yǎng)40hCMC平板上一株具有多粘類芽孢桿菌菌落特征照片具體實施方式
篩選分離本發(fā)明的能分泌纖維素酶和產(chǎn)2.3-丁二醇能力的芽孢桿菌株，步驟 如下1) 菌株的分離從山東榮城造紙廠漂白車間附近采土樣10g，放入己滅菌的盛有90ml水和 玻璃珠的三角瓶中，搖瓶劇烈震蕩30min;沸水浴中保持10min后，以無菌水進 行梯度稀釋(10義10—s)，分別取0.2ml加入分離平板中均勻涂布完畢后，于37。C 培養(yǎng)16-24h，挑取菌落形態(tài)差異明顯的單菌落再在平板上進行反復劃線培養(yǎng)3-4 次，即獲得純株芽孢桿菌。該芽孢桿菌在結(jié)晶纖維素平板上30-37'C培養(yǎng)24-40h， 菌落特征為表面無光澤、橢圓型、黃白色黏液狀、有香味，易挑起，生長旺盛。2) 從步驟1)獲得的芽孢桿菌中，選擇具備有氧發(fā)酵產(chǎn)2.3-丁二醇能力的菌 株并保存；通過乙酰甲基甲醇反應(V.P.反應)對上述芽孢桿菌進行初步定性鑒定(這 是由于乙酰甲基甲醇(3-羥基丁酮)為2.3-丁二醇的前體化合物一如附圖l所述 的代謝途徑，可經(jīng)在相關代謝途徑中廣泛存在的3-羥基丁酮還原酶還原為2.3-丁二醇，因此，此定性測定方法被廣泛采用)從步驟1)分離獲得的芽孢桿菌 斜面上，挑取一環(huán)接種在乙酰甲基甲醇反應(V.R反應)培養(yǎng)基中37'C靜置培養(yǎng) 24-48h，鑒別出V.P.反應陽性的芽孢桿菌，其中一部分菌株在發(fā)酵液面上形成菌 膜；挑取在液面上形成漂浮菌膜的菌株再進行搖瓶V. R反應試驗24-48h，進一
步獲得了搖瓶V. R反應陽性的菌株。這樣就獲得了能有氧發(fā)酵產(chǎn)2.3-丁二醇的菌 株，編號保存。所述乙酰甲基甲醇反應(V. P.反應)培養(yǎng)基(g/L):蛋白胨5，葡萄糖5， NaC15，自來水1L， pH7.0-7.2， 121。C滅菌15min;所述菌種保藏培養(yǎng)基(g/L): KH2P04 1，蛋白胨5，酵母膏5，葡萄糖1， 瓊脂20，自來水1L, pH7.0-7.2， 121。C滅菌15min;3)兼具高纖維素酶活和2.3-丁二醇產(chǎn)生能力菌株的獲得以接種環(huán)在步驟2)所獲得的菌株斜面上輕輕粘一下，然后在結(jié)晶纖維素平 板上劃線培養(yǎng)12-40h，挑取生長良好的單菌落就獲得了初步具有纖維素酶活的菌 株，把該菌株再點接在纖維素剛果紅培養(yǎng)基上，培養(yǎng)12-40h后，觀察菌落周圍 的透明圈情況，透明圈的大小可大致反映菌株產(chǎn)纖維素酶活的高低；選取透明圈 較大的菌株進行液體和固態(tài)搖瓶發(fā)酵試驗，通過定期間隔取樣以進一步檢測纖維 素濾紙酶活和2. 3-丁二醇含量。通過比較，獲得了一株兼具高纖維素酶活和2. 3-丁二醇產(chǎn)生能力的菌株，編號保藏；步驟3)所述的檢測方法為纖維素酶活用纖維素酶濾紙酶活力來表示，定 義為每分鐘水解濾紙條(lx6cm)纖維素生成lpmol葡萄糖的lml發(fā)酵液中的酶量 為一個酶活力單位(IU); 2. 3-丁二醇的測定方法為比色法(Westerfeld, 1945. J. Biol. Chem， 161:495-502; Speckman & Collins, 1968. Anal. Biochem， 22:154-160) 和氣相色譜法。所述結(jié)晶纖維素平板培養(yǎng)基(g/L):結(jié)晶纖維素2，蛋白胨5， Na2HPO40.1， KH2PO40.5, MgS(V7H2O0,5， NaCLl，水洗3-4遍的瓊脂粉15，自來水1L。 pH 7.0-7.5， 115°C /20min滅菌;所述纖維素剛果紅培養(yǎng)基(g/L): KH2PO40.5， MgSO40.25，纖維素粉1.88， 剛果紅0.2，瓊脂20，明膠2.0' pH7.0;所述液體發(fā)酵培養(yǎng)基(g/L): NaC15，蛋白胨5，堿處理后的麥草秸稈粉50， 自來水1L， pH6.5-7.0， 12rC滅菌20min;所述固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基(g/L):堿處理麥草粉250,無機鹽溶液1L(其中含 KH2P04 4, (NH4)2S04 16， MgS041);堿處理秸稈粉粉碎并過60目篩分后的秸稈粉，以固液質(zhì)量比1: 5加入 2。/oNaOH溶液在85。C水浴中處理lh，水洗至中性，60'C烘干備用。 下面通過具體實施例進一步描述本發(fā)明 實施例1從篩選得到的能分泌纖維素酶和產(chǎn)2.3-丁二醇能力的芽孢桿菌株保藏斜面 上，挑取一環(huán)接種在25ml種子培養(yǎng)基上(三角瓶體積為100ml)， 30-37°C， 160-220rpm震蕩條件下培養(yǎng)12-24h后，按接種量7-12%轉(zhuǎn)接入堿處理后的秸稈 為唯一碳源的50ml液體發(fā)酵培養(yǎng)基中(三角瓶體積為250ml)震蕩發(fā)酵培養(yǎng)， 培養(yǎng)條件為30-37°C， 160-220rpm培養(yǎng)96-144h;每隔24h取樣測纖維素酶濾 紙酶活和2J-丁二醇含量；其纖維素酶最大濾紙酶活可達0.18-0.26IU/ml; 2.3-丁二醇產(chǎn)量在0.14-0.24g/L;發(fā)酵培養(yǎng)完畢，首先進行100-120目過濾以除去發(fā)酵液中殘渣，過濾液經(jīng)進 一步離心(4000-8000轉(zhuǎn)/min， 5-20min)后，在40-60。C減壓蒸餾，得到的冷凝 回收液再進行精餾，回流比控制在3-4:1，收取175-183X:餾分，即為2.3-丁二醇；所獲得2.3-丁二醇0.12-0.23g,純度大于卯％。所述種子培養(yǎng)基與乙酰甲基甲醇反應(V.R反應)培養(yǎng)基相同實施例2從菌種試管斜面上挑取--環(huán)接種在25ml種子培養(yǎng)基上三角瓶(三角瓶體積 為lOOml)，震蕩(160-220rpm, 30-37。C)培養(yǎng)12-24h后，按接種量10-13%轉(zhuǎn)接入 堿處理秸稈為唯一碳源的固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基中三角瓶(三角瓶體積為250ml)震蕩 培養(yǎng)，在固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基上裝樣量10g堿處理麥草+40ml無機鹽溶液，培養(yǎng)條 件30-37°C， 180-220rpm搖瓶(體積為250ml)培養(yǎng)120-144h，每隔24h取樣 測纖維素酶濾紙酶活和2.3-丁二醇含量纖維素酶濾紙酶活可達2.1-4.7IU/g干 料，2. 3-丁二醇產(chǎn)量可在0.026-0.067g/g干料；固態(tài)發(fā)酵完畢后，再在索氏抽 提器中用正丁醇、醋酸正丁醇或醋酸乙酯等有機溶劑，反復抽提6h,循環(huán)回流 4-6次/h，得到的粗提液再在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上經(jīng)40-60。C下減壓濃縮至體積不變時即 得2.3-丁二醇0.27-0.8lg，純度為80-卯0/0。本發(fā)明所提供的利用微生物直接發(fā)酵秸稈類生物質(zhì)生產(chǎn)2.3-丁二醇的方法 具有原料價廉易得、發(fā)酵產(chǎn)2.3-丁二醇濃度高，產(chǎn)品便于提取等優(yōu)點。
權利要求
1、一種直接酶解植物秸稈發(fā)酵制備2.3-丁二醇的方法，該方法為提供一具有分泌纖維素酶能力的芽孢桿菌；以秸稈類或木質(zhì)纖維素作唯一碳源，使用該芽孢桿菌在培養(yǎng)基不外加纖維素酶的條件下，進行發(fā)酵生產(chǎn)2.3-丁二醇；其具體步驟如下1)取山東榮城造紙廠漂白車間附近的污染土，分離得到具有高纖維素酶活并具產(chǎn)2.3-丁二醇能力的芽孢桿菌，該芽孢桿菌在結(jié)晶纖維素平板上37℃培養(yǎng)40h，菌落特征為表面無光澤、橢圓型、黃白色黏液狀、有香味，易挑起，生長旺盛；2)堿處理秸稈粉在植物秸稈粉料中加入質(zhì)量百分比濃度為2％的NaOH溶液得植物秸稈堿液，并在85℃水浴中處理1h，水洗至中性，60℃烘干得堿處理后的秸稈粉料，備用；所述植物秸稈堿液中的固液質(zhì)量比1∶5；3)將堿處理后的秸稈粉料進行液體發(fā)酵培養(yǎng)或者固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)制備2.3-丁二醇所述的將堿處理后的秸稈粉料進行液體發(fā)酵培養(yǎng)制備2.3-丁二醇步驟如下從步驟1)芽孢桿菌的保藏斜面上，挑取一環(huán)接種在種子培養(yǎng)基上，30-37℃，160-220rpm震蕩條件下培養(yǎng)12-24h后制得芽孢桿菌種子液；所得芽孢桿菌種子液不經(jīng)優(yōu)化，按體積比7-12％的比例將該芽孢桿菌種子液轉(zhuǎn)接于液體發(fā)酵培養(yǎng)基中，30-37℃，160-220rpm震蕩發(fā)酵培養(yǎng)96-144h；之后，發(fā)酵液經(jīng)100-120目過濾除去發(fā)酵液中殘渣，得到的過濾液在4000-8000轉(zhuǎn)/min，離心5-20min后獲得上清液，上清液再在40-60℃進行減壓蒸餾；蒸餾的冷凝回收液再通過精餾，收取175-183℃餾分即為2.3-丁二醇；所述液體發(fā)酵培養(yǎng)基的組成及配比為NaCl 5g，蛋白胨5g，堿處理后的麥草秸稈粉50g，自來水1000ml，攪拌混勻后調(diào)pH6.5-7.0，121℃滅菌20min；所述將堿處理后的秸稈粉料進行固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)制備2.3-丁二醇的步驟如下從步驟1)芽孢桿菌的保藏斜面上，挑取一環(huán)接種在種子培養(yǎng)基上，30-37℃，160-220rpm震蕩條件下培養(yǎng)12-24h后制得芽孢桿菌種子液；所得芽孢桿菌種子液不經(jīng)優(yōu)化，按重量比的7-10％的比例轉(zhuǎn)接于固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基中，30-37℃，180-220rpm震蕩培養(yǎng)培養(yǎng)120-144h；固態(tài)發(fā)酵完畢后，再在索氏抽提器中用正丁醇、醋酸正丁醇或醋酸乙酯有機溶劑，反復抽提6h，循環(huán)回流4-6次/h，得到的粗提液再在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上經(jīng)40-60℃下減壓濃縮至體積不變時即得2.3-丁二醇；所述的固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基組成及配比為堿處理植物秸稈粉250g，無機鹽溶液1L，所述無機鹽溶液中含KH2PO4 4g，(NH4)2SO4 16g，和MgSO4 1g，攪拌混勻后調(diào)pH6.5-7.0，121℃滅菌20min。
全文摘要
本發(fā)明涉及直接酶解植物秸稈發(fā)酵生產(chǎn)2.3-丁二醇的方法從山東榮城造紙廠漂白車間附近的污染土中，分離得到具有高纖維素酶活并具產(chǎn)2.3-丁二醇能力的芽孢桿菌，以秸稈類或木質(zhì)纖維素作唯一碳源，使用該芽孢桿菌在培養(yǎng)基不外加纖維素酶的條件下，進行固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)2.3-丁二醇。本發(fā)明針對石油資源短缺和價格飛漲，開發(fā)石油替代，利用秸稈類可再生資源通過微生物發(fā)酵生產(chǎn)關鍵性平臺化合物-2.3-丁二醇，實現(xiàn)秸稈類生物質(zhì)的高值化利用；克服目前微生物發(fā)酵產(chǎn)2.3-丁二醇方法中存在的不能直接利用纖維素作碳源和理化預處理易產(chǎn)生發(fā)酵抑制物的問題以及液態(tài)發(fā)酵導致提取難的問題。
文檔編號C12P7/18GK101153291SQ200610113390
公開日2008年4月2日 申請日期2006年9月26日 優(yōu)先權日2006年9月26日
發(fā)明者孫付保, 陳洪章 申請人:中國科學院過程工程研究所