海洋酵母及其在生物乙醇生產中的應用
【技術領域】
[0001] 本發明設及微生物應用技術領域。更具體地說，本發明設及一種海洋酵母及其在 生物乙醇生產中的應用。
【背景技術】
[0002] 能源資源問題深刻影響人類經濟社會及我國國家安全和長遠發展。全球化石能源 將逐漸耗竭。中國化石能源狀況則更為嚴峻。逐步減小我國能源消耗中的化石能源份額，增 大可再生生物能源份額，是我國能源可持續發展體系建設的必由之路，各大能源消費國競 先尋求替代石油的新能源。美國和歐洲不約而同地都選擇生物燃料乙醇作為主要的替代運 輸燃料，并制訂了雄屯、勃勃的開發計劃。美國計劃到2017年燃料乙醇的年使用量達到1325 億升。預計到2020年，所有歐洲汽油的13%都必須來自于可再生原料。歐洲汽油現僅3.5% 來自可再生來源生產，預計在今后10年內可再生運輸工業將W超過10倍的速度增長。海洋 藻類生物質成為我國發展生物能源的首選材料之一。其具有產量高、生長速度快生長不占 用淡水和±地資源等突出優勢。目前對W海洋藻類產乙醇的研究較少，且大多沿用釀酒酵 母等傳統乙醇發酵菌種，因為海藻中有大量褐藻多酪等發酵抑制物存在。傳統乙醇發酵菌 株對海藻水解液適應性較低，所W得到較低的乙醇產率。（NigamPS.，Singh A.， 2011. Production of liquid biofuels from renewable resources . Progress in linergy and Combustion Science.37,52-68.)針對運種現狀，我們篩選得到一株海洋酵母 并將其應用于生物乙醇生產中。
【發明內容】
[0003] 本發明的一個目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優點。
[0004] 本發明還有一個目的是提供一株海洋酵母，其能夠在巨藻處理液中生長并高效產 乙醇；
[0005] 本發明還有一個目的是提供一株海洋酵母的篩選方法，W提供一種簡單有效的方 法獲得海洋酵母用于高效生產乙醇；
[0006] 本發明還有一個目的是提供一種應用所述海洋酵母生產生物乙醇的方法，為實際 生產乙醇，提供應用該海洋酵母發酵的最適條件和最適培養基，W有效提高乙醇產量。
[0007] 為了實現根據本發明的運些目的和其它優點，提供了一株海洋酵母，其特征在于， 所述海洋酵母在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中屯、的保藏號為：CGMCC No.ll364，保藏日期為：2015年9月ll日，分類命名為：己斯德畢赤酵母(picMapastori) JZ09。
[000引一株海洋酵母的篩選方法，其特征在于，所述海洋酵母篩選自巨藻自發酵后的發 酵液。
[0009] 優選的是，其中，包括W下步驟：
[0010] 3.1)初篩:將巨藻自發酵后的發酵液接種固體培養基進行初篩獲得初篩菌種，其 中，所述固體培養基中的碳源為甘露醇或褐藻酸鋼中的一種；w及
[0011] 3.2)復篩:使用TTC作為顯色劑分別對初篩后的菌種進行顯色反應，篩選出顯紅色 的陽性菌株為所述海洋酵母。
[0012] 海洋酵母在生物乙醇生產中的應用。
[0013] -種應用所述海洋酵母生產生物乙醇的方法，其特征在于，將所述海洋酵母接種 與發酵培養基中進行連續厭氧發酵72-120h，其中，海洋酵母的接種量為占所述培養基體積 的6%-12%，發酵溫度為25-35°(3。
[0014] 優選的是，其中，向預處理糖化后巨藻水解液中分別溶解入硫酸錠，憐酸二氨鐘和 屯水硫酸儀制備獲得發酵培養基，使得其中硫酸錠，憐酸二氨鐘和屯水硫酸儀的濃度分別 為2g-20/L，1-lOg/L和0.5-1.5g/L。
[0015] 本發明至少包括W下有益效果：
[0016] 本發明所述海洋酵母能夠在巨藻處理液中生長并應用于乙醇生產。其適應海藻中 褐藻多酪等物質的抑制作用，并耐受海藻處理液中較高的鹽度，而且能夠利用海藻中多種 碳水化合物作為碳源，達到乙醇的高效產出，對促進海洋藻類生物乙醇生產的產業化發展、 W及環境保護、糧食安全保障具有重要意義。
[0017] 本發明的其它優點、目標和特征將部分通過下面的說明體現，部分還將通過對本 發明的研究和實踐而為本領域的技術人員所理解。
【具體實施方式】
[0018] 下面對本發明做進一步的詳細說明，W令本領域技術人員參照說明書文字能夠據 W實施。
[0019] 應當理解，本文所使用的諸如"具有"、"包會'從及"包巧'術語并不配出一個或多 個其它元件或其組合的存在或添加。
[0020] -株海洋酵母，其特征在于，所述海洋酵母在中國微生物菌種保藏管理委員會普 通微生物中屯、的保藏號為:CGMCC No. 11364，保藏日期為:2015年9月11日，分類命名為:畢 赤酵母(pichia pasto;ri)JZ09。
[0021] 畢赤酵母(pichia pasto;ri)JZ09的形態特征：單個菌落形態為比較規則的圓形， 在YTO培養基中呈乳白色，稍泛微黃，表面光滑圓潤。
[0022] 菌種的基因組學鑒定：
[0023] 提取酵母的DNA，使用18S rDNA通用上游引物NS2,和下游引物FS1，PCR擴增海洋酵 母的18S rDNA序列；
[0024] 采用20化反應體系，內含 1XPCR buffer(2.0mM MgC12)，0.2mM dNTP，lU Taq DNA 聚合酶，約10化g酵母基因組DM，上下游引物各0.4mΜ ;
[00巧]PCR擴增條件為：94°C預變性5min，94°C變性30s，50°C退火30s，72°C延伸2min，30 個循環，最后72°C延伸lOmin，驗證后回收并測序。
[00%] 其中，畢赤酵母(pichia pastori)JZ09 18S rDNA的多核巧酸序列為SEQ ID No.l 所示的多核巧酸序列，上游引物NS2的序列為SEQ ID No.2所示的多核巧酸序列，下游引物 FSl為SEQIDNo.3所示的多核巧酸序列。
[0027] -株海洋酵母的篩選方法，其特征在于，所述海洋酵母篩選自巨藻自發酵后的發 酵液。
[00%]優選方案是，包括w下步驟：
[0029] 3.1)初篩:將巨藻自發酵后的發酵液接種固體培養基進行初篩獲得初篩菌種，其 中，所述固體培養基中的碳源為甘露醇或褐藻酸鋼中的一種或兩種的組合物；W及
[0030] 3.2)復篩:使用TTC作為顯色劑分別對初篩后的菌種進行顯色反應，篩選出顯紅色 的陽性菌株為所述海洋酵母。
[0031] 海洋酵母在生物乙醇生產中的應用。
[0032] -種應用所述海洋酵母生產生物乙醇的方法，其特征在于，將所述海洋酵母接種 與發酵培養基中進行連續厭氧發酵72-120h，其中，海洋酵母的接種量為占所述培養基體積 的6-12%，發酵溫度為25-35°(3。
[0033] 優選方案是，向預處理糖化后