一种利用玉米秸秆水解液发酵生产丁二酸的基因工程菌及方法技术

本发明专利技术公开了一种利用玉米秸秆水解液发酵生产丁二酸的基因工程菌及方法，该方法包括以下具体步骤：第一步，玉米秸秆水解液制备：1%～2%NaOH溶液在110‑130℃下处理0.5‑1.5 h，木质素去除率≥70%，纤维素保留率≥85%；第二步，基因工程菌的好氧发酵：培养基含葡萄糖8‑12 g/L、酵母膏或玉米浆3‑7 g/L，基因工程菌在35‑39℃、180‑220 rpm培养至OD600为2.5‑3.5；第三步，菌株的厌氧发酵：基因工程菌以第一步所述玉米秸秆水解液为碳源，添加缓冲剂进行厌氧发酵。本发明专利技术公开了一种重组大肠杆菌E.coli SUCC‑01，其通过敲除乙酸合成基因pta/ackA并过表达sdhA/mdh基因，结合玉米秸秆水解液发酵生产丁二酸，丁二酸产量可达80g/L，总糖利用率≥90%，副产物乙酸≤12g/L，较野生型菌株产量提升60%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物工程与发酵工程，具体涉及一种通过基因工程改造大肠杆菌、利用玉米秸秆水解液高效发酵生产丁二酸的基因工程菌及其制备方法。

技术介绍

1、丁二酸（琥珀酸）是三羧酸循环中间产物，广泛应用于生物可降解塑料、医药中间体、绿色溶剂等领域。传统化学合成法依赖石化资源，存在高污染、高能耗问题。

2、生物发酵法虽具有环保优势，但传统菌株存在碳源利用率低（如木糖利用效率不足）、厌氧发酵条件苛刻、成本高等瓶颈。玉米秸秆作为廉价农业废弃物，其水解液富含葡萄糖和木糖，但木质纤维素降解产物中的呋喃类、酚醛类抑制剂对菌株生长有显著抑制作用。

技术实现思路

1、本专利技术提供了一种利用玉米秸秆水解液发酵生产丁二酸的基因工程菌及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。

2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：

3、一种利用玉米秸秆水解液发酵生产丁二酸的基因工程菌，所述基因工程菌为重组大肠杆菌 bl21 (de3)，其基因组中敲除了乙酸合成基因pta和acka，并通过质粒 pet-2本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种利用玉米秸秆水解液发酵生产丁二酸的基因工程菌，其特征在于，所述基因工程菌为重组大肠杆菌 BL21 ，其基因组中敲除了乙酸合成基因pta和ackA，并通过质粒pET-28a 过表达琥珀酸脱氢酶基因sdhA和苹果酸脱氢酶基因mdh，所述质粒 pET-28a 的启动子为 T7 启动子，该基因工程菌具有同时利用葡萄糖和木糖的能力。

2.根据权利要求1所述的一种利用玉米秸秆水解液发酵生产丁二酸的基因工程菌，其特征在于，该基因工程菌通过大肠杆菌整合木糖异构酶基因及木酮糖激酶基因构建而成，具体为：

3.一种利用玉米秸秆水解液发酵生产丁二酸的方法，基于上述权利要求1-2任...

【技术特征摘要】

1.一种利用玉米秸秆水解液发酵生产丁二酸的基因工程菌，其特征在于，所述基因工程菌为重组大肠杆菌 bl21 ，其基因组中敲除了乙酸合成基因pta和acka，并通过质粒pet-28a 过表达琥珀酸脱氢酶基因sdha和苹果酸脱氢酶基因mdh，所述质粒 pet-28a 的启动子为 t7 启动子，该基因工程菌具有同时利用葡萄糖和木糖的能力。

2.根据权利要求1所述的一种利用玉米秸秆水解液发酵生产丁二酸的基因工程菌，其特征在于，该基因工程菌通过大肠杆菌整合木糖异构酶基因及木酮糖激酶基因构建而成，具体为：

3.一种利用玉米秸秆水解液发酵生产丁二酸的方法，基于上述权利要求1-2任意一项所述利用玉米秸秆水解液发酵生产丁二酸的基因工程菌，其特征在于，包括以下具体步骤：

4.根据权利要求3所述的一种利用玉米秸秆水解液发酵生产丁二酸的方法，其特征在于，第一步，玉米秸秆水解液制备中酶解条件为纤维素酶用量20-30 fpiu/g底物、纤维二糖酶8-12 iu/g底物，50℃、ph 4.5-5.0酶解24-48 h，还原糖得率≥85%。

5.根据权利要求4所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：王超，
申请(专利权)人：王超，
类型：发明
国别省市：