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随着世界化石燃料不断消耗及能源需求量的日益增大,生物燃料乙醇已成为最重要的石油替代品,已被广泛用于缓解能源危机。餐厨废弃物,是居民饮食后剩余的餐余废物,数量庞大,仅我国而言年产量在6000万吨以上。鉴于其富含游离糖、淀粉质等碳水化合物,以餐厨废弃物发酵产燃料乙醇具有巨大的开发潜力。文章通过基因工程等分子手段构建了共分泌表达糖化酶和α-淀粉酶的重组酿酒酵母,初步建立了发酵餐厨废弃物产生物燃料乙醇的统合生物工艺(consolidated bioprocessing,CBP),通过对发酵因子的探索,研究其生产乙醇的可行性,为后续工艺优化提供基础。首先,通过PCR扩增得到酿酒酵母染色体上的δ(delta)序列,在含有强启动子PGK及G418抗性的酵母多基因表达载体pScIKP的础上构建了以δ序列为整合位点的酿酒酵母整合型表达载体pδRCMB。分别将实验室已有的α-淀粉酶基因表达盒和糖化酶基因表达盒依次连入到载体pδRCMB上得到重组质粒pδRCMB/amy/ga,将重组质粒电转化出发菌株As2.489,经过G418抗性筛选、淀粉水解圈筛选及SDS-PAGE蛋白电泳等鉴定方法筛选得到共分泌表达α-淀粉酶与糖化酶的重组酿酒酵母菌,其最高α-淀粉酶酶活与糖化酶酶活分别为1.03IU/ml和1.95IU/ml。为研究统合生物工艺发酵的可行性,论文首先进行了7.86%餐厨废弃物(干物质浓度)的同步糖化发酵(SSF)产乙醇研究。结果表明,SSF工艺(18g/L)比CBP工艺(16.2g/L)效果略好,乙醇浓度比后者约高2g/L,但考虑到商业化酶价格比较贵,造成SSF工艺应用于工业大规模处理餐厨废弃物成本过高的特点,因此本研究选择以重组酿酒酵母发酵餐厨废弃物的CBP工艺作为研究重点。在上述研究基础上,分别探讨氮源、营养物、原料浓度对发酵效果的影响。结果显示,氮源与营养物均不能提高乙醇产量,而餐厨废弃物浓度对乙醇产量和转化率影响较大。7.86%浓度的餐厨废弃物发酵时乙醇产量和转化率分别为16.2g/L和0.206g/g(干重),明显低于26.2%浓度发酵时乙醇产量65.2g/L和转化率0.25g/g的情况。因此,说明高浓度餐厨废弃物发酵更加有利于CBP工艺生产乙醇。综上所述,本论文构建的重组酿酒酵母能够有效地降解利用餐厨废弃物,在此基础上初步建立的利用餐厨废弃物直接发酵产乙醇的CBP工艺,具有良好的应用前景。