| 《生物技术与生物工程》2008年100卷3期 |
|
| 啤酒酵母对木质纤维素水解物的可变性反应 |
|
木质纤维素生产生物燃料是通过对纤维素和半纤维素水解完后所产生的单糖进行发酵而实现的。木质纤维素因其结晶结构不易被降解,通常的酸处理方法又会导致发酵抑制化合物的产生,最典型的抑制物就是糠醛和5-羟甲基糠醛。因而,研究酵母对此抑制物的反应对于进行合理的菌株设计和最终实现大规模的生物乙醇生产有指导意义。
瑞典Lund University大学的Modig等科学家在实验中选择了六种具有代表性的菌株,研究它们在分批发酵和补料连续发酵中的差异,从而考察菌株对抑制物的耐受力差异和发酵方式对发酵结果的影响。实验结果显示,以往只考虑分批发酵的条件来选择菌株可能是一种误导,因为不同菌株在不同的发酵方式下会表现出迥异的发酵能力。比如在分批发酵中表现平平的菌株TMB3500在补料连续发酵中却显现出很强的抗抑制物发酵能力。原因可能是在一个可控的补料分批发酵过程中,如果补料速度与菌株可耐受抑制物的最大容量相协调,则更易于确定菌株对抑制物耐受的潜力。而菌株TMB3000是在分批和分批连续发酵中都很有效的菌株。研究还发现,NADPH辅助物的诱导与糠醛和HMF(5-羟甲基糠醛)的还原有着很大的联系,这可能说明这两种化合物都是被同种NADPH辅助酶如醇脱氢酶6所转化的,但也有可能其他NADPH辅助的呋喃还原酶也促成了菌株对呋喃的耐性。如果能够筛选或构建一个酵母菌株,既具有组成性的NADH辅助性的还原水平,又可以诱导NADPH辅助性的还原,那么该菌株将在补料连续发酵转化木质纤维素的直接酸水解物中发挥重要作用。
原文链接:http://www3.interscience.wiley.com/journal/117902433/abstract(杨叶/编译)