多重耐性酿酒酵母的选育及其蔗汁乙醇生产的应用

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本文以新桥酿酒酵母为出发菌诱变筛选得到多重耐性诱变株,研究了其蔗汁乙醇发酵工艺。主要研究结果如下: 1,新桥酿酒酵母利用能源蔗汁(初始总糖为216g/L)发酵生产乙醇的最佳条件:尿素2g/L,接种量10%,pH6.5,温度35℃。最终产酒度在11%~12%(v/v)。 2,以新桥酿酒酵母为亲株,紫外照射190s进行诱变,从93株诱变株中筛选到耐乙醇性能较好的诱变株:U9、U59和U71。在含有14%(v/v)乙醇的麦芽汁中30℃恒温培养24h后的菌体存活率分别达到50.75%、54.65%和29.73%(亲株为2.60%)。60℃热冲击10min后U9、U59和U71的菌体存活率分别是3.86%、19.28%和2.95%(亲株为0.92%);在含34.68%(w/w)蔗糖的麦芽汁平板中,3株诱变株的生长均优于亲株。3株诱变菌不但耐乙醇性能优于亲株而且耐热以及耐渗透压性能也优于亲株。研究发现紫外诱变的菌株容易产生回复突变。 3,利用亚硝酸诱变新桥酿酒酵母并建立一个变异株数为561的菌种库,筛选到遗传稳定的多重耐性诱变株:Y75、Y226、Y324。3株诱变株在亲株极限耐受条件下的生长速率和终细胞浓度都大于亲株。在胁迫条件下(初始总糖316g/L,初始pH5.20,温度36℃)利用蔗汁发酵生产乙醇:发酵20h时,Y75的菌体浓度比亲株高2.8个OD<,600>单位;Y75的发酵液最终pH为3.89,亲株为4.26;Y75在前12h的耗糖速率为16.64g·L<-1>·h<-1>明显大于亲株;从发酵20h开始,Y75的乙醇产量始终比亲株高约1%,Y75的最终产酒度为14.82%比亲株高0.60%。 经紫外和亚硝酸育种结果表明:筛选得到的6株诱变株的耐性不是单一的,而是表现为多重耐性,这有助于解释酵母的耐受机制,同时为选育多重耐性酿酒酵母提供了一条有效的途径。
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