A method for improving the butanol production activity of anaerobic bacteria, which solves the problems of high substrate cost, low butanol production efficiency and excessive by-product content in the existing butanol production technology. When butanol bacteria are fermented into logarithmic phase, a certain concentration of butyric acid solution and buffer agent are added, and then the mixture is evenly mixed and then oscillating culture is carried out under constant temperature condition to obtain fermentation broth rich in butanol. The present invention added to butyric acid fermentation substrate into the metabolic pathway of butanol synthesis more, reducing the production of fermentation system byproducts such as acetic acid and butyric acid, greatly improve the butanol yield enhanced, butanol fermentation liquid proportion. Butyric acid and buffer two substances simultaneously selected in logarithmic phase, not only can stimulate bacterial fermentation activity, but also can stabilize the fermentation system of pH without acid collapse phenomenon. The invention not only improves the final yield of butanol, but also greatly improves the synthesis rate of butanol, and has great significance in the fields of energy and environment.
【技术实现步骤摘要】
一种提高厌氧细菌产丁醇活性的方法
本专利技术属于微生物发酵生产清洁能源
,具体涉及到一种提高厌氧细菌产丁醇活性的方法。
技术介绍
化石能源的逐年开采和利用,使全球范围内化石能源存储量日益降低,且石油价格的不断增长,造成能源形势异常严峻,环境问题愈演愈烈。随着人口的飞速增长,社会经济的迅猛发展,世界能源需求量日益提高。在能源枯竭和环境恶化的双重压力下,世界各国俱在积极发展可再生和绿色能源来替代传统的化石能源。生物能源是可替代化石燃料的重要清洁能源。丁醇是一种极具潜力的新型生物燃料,与当前流行的生物燃料添加剂乙醇相比,具有热值高于乙醇、低吸湿性、低蒸汽压、不易溶于水、更容易与汽油和柴油燃料相混合等优点。虽然生物丁醇有良好的工业前景,但在丁醇发酵过程中由于丁醇的低产量,低合成速率使其生产力受到严重限制,导致工业化进程缓慢。为了使丁醇发酵在工业生产上更具有竞争力,必须提高丁醇的生产能力,这也是目前国内外发酵法生产丁醇的研究热点和难点。丁醇发酵是一个复杂的生物反应过程,在发酵过程中受细胞浓度、产物抑制等因素的影响。为了解决丁醇发酵所面临的上述问题,国内外研究者通过研究新的发酵工艺来提高丙酮-丁醇发酵的生产能力,如使用细胞回流和固定化细胞技术来提高细胞浓度和反应器的效率,以及通过萃取发酵来减弱产物抑制。近年来,随着生物技术的飞速发展,采用分子生物学手段、基因改造技术以及代谢工程来增加丙酮丁醇梭菌发酵丁醇的产量得到了广泛关注。虽然基因改造是最有前途的操作技术,但由于丁醇发酵途径的复杂性,并且发酵过程中基因控制复杂,且不易操作,导致基因工程领域进展缓慢。目前为止,尚 ...
【技术保护点】
一种提高厌氧细菌产丁醇活性的方法,其特征在于它是按照以下步骤进行的:一、将产丁醇细菌接种到已灭菌的液体厌氧发酵培养基中,在恒温条件下振荡培养至对数期;二、待步骤一中细菌生长达到对数期后,将丁酸溶液添加到步骤一发酵体系中,使发酵体系中的丁酸溶液浓度达到0.6~1.5g/L;三、在添加完丁酸溶液后,将缓冲剂间歇添加到步骤二中所建立的发酵体系中,恒温条件下继续振荡培养,得到以丁醇为主的发酵液,即完成所述的提高厌氧细菌产丁醇活性;所述的缓冲剂添加总量为0.03~0.04mol/L,间歇添加的条件为每间隔24h添加一次,共添加2次,每次添加后振荡均匀。
【技术特征摘要】
1.一种提高厌氧细菌产丁醇活性的方法,其特征在于它是按照以下步骤进行的:一、将产丁醇细菌接种到已灭菌的液体厌氧发酵培养基中,在恒温条件下振荡培养至对数期;二、待步骤一中细菌生长达到对数期后,将丁酸溶液添加到步骤一发酵体系中,使发酵体系中的丁酸溶液浓度达到0.6~1.5g/L;三、在添加完丁酸溶液后,将缓冲剂间歇添加到步骤二中所建立的发酵体系中,恒温条件下继续振荡培养,得到以丁醇为主的发酵液,即完成所述的提高厌氧细菌产丁醇活性;所述的缓冲剂添加总量为0.03~0.04mol/L,间歇添加的条件为每间隔24h添加一次,共添加2次,每次添加后振荡均匀。2.根据权利要求1所述的一种提高厌氧细菌产丁醇活性的方法,其特征在于步骤一中所述的液体厌氧发酵培养基含有浓度为40~60g/L的碳源、1~3g/L酵母提取物、0.1~0.3g/L硫酸镁、0.01~0.02g/L硫酸锰、0.01~0.02g/L硫酸亚铁、0.01~0.02g/L氯化钠、0.001~0.002g/L维生素B1、0.3~0.7g/L半胱氨酸、0.001~0.002g/L对氨基苯甲酸、0.0001g/L生物素和0.1~0.2g/L刃天青。3.根据权利要求2所述的一种提高厌氧细菌产丁醇活性的方法,其特征在于步骤一中所述的液体厌氧发酵培养基含有浓度为40~60g/L的碳源、2g/L酵母提取物、0.2g/L硫酸...
【专利技术属性】
技术研发人员:曹广丽,圣亚春,武继文,赵磊,
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学,
类型:发明
国别省市:黑龙江,23
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