论文部分内容阅读
以木质纤维素生物质来源的己糖和戊糖为基质生产乙醇的工业发酵菌株是生物乙醇产业研发的主要课题之一。革兰氏阴性菌Zymomonas mobilis是从木质纤维素生物质发酵生产乙醇的三种主要菌株之一,并以其独特的产乙醇特性而被认为是下一代的产乙醇基因菌。与目前工业上使用的主要工业发酵菌株Sacchramyces cerevisiae相比,Z．mobilis发酵过程的乙醇收率可以高出约5-10％,生产速率高约5倍。Z．mobilis耐乙醇能力达到16％(vol／vol),并且能够耐受高浓度的来自生物质预处理和水解过程中产生的抑制物。由于Z．mobilis能在较低pH条件下进行发酵,因而发酵过程能够与连续同步糖化较好匹配。此外,Z．mobilis也是一个“普遍认为安全”(generally regarded as safe,GRAS)的细菌。虽然可代谢木糖、阿拉伯糖等木质纤维素来源戊糖以发酵生产乙醇的Z．mobilis基因工程菌已经被成功构建(Z．mobilis CP4(pZB5)), 但由于该菌ATP的生成速率较低、木糖利用速率明显低于葡萄糖、菌体生长速度缓慢因而使发酵周期大大延长。对Z．mobilis基因工程菌糖代谢途径的研究表明,该基因工程菌新构建的戊糖代谢网络中存在代谢瓶颈。但由于Z．mobilis糖代谢途径中相关酶的酶学特性及基因表达调控机制研究的不够充分,糖代谢瓶颈的位点尚不明确。因此,对Z．mobilis糖代谢途径中相关酶的酶学特性及基因表达调控机制的研究,将有助于从分子水平了解该菌的生理生化特性,并对该菌的代谢流分布作出准确的分析和预测,从而提高该菌利用戊糖发酵生产乙醇的效率。