新型重组酒精酵母的发酵性能评价.pdf

发酵工程学科的进展 ——第四次全国发酵工程学术讨论会论文集 新型重组酒精酵母的发酵性能评价 徐俭，张梁，石贵阳 (江南大学生物工程学院生物资源研究室) 摘要：在科技发展、社会进步、人类生活丰富方便的同时，能源短缺、环境恶化越来越威胁 人类的生存。生物工程学者利用新兴的基因重组技术改良传统酒精酵母，在其基因中加入 能够表达酸性蛋白酶的片段，使其能够利用一般酵母所不能利用的有机氖源．该课题经过 生料无蒸煮发酵。发酵罐蒸煮发酵，低温蒸煮发酵，葡萄糖摇瓶发酵等途径，从发酵时问，降 糖效率，发酵产酒精浓度等角度，对新型重组酒精酵母的生产性能作评价。 关键词：重组酵母I发酵；评价 酒精广泛的应用于国民经济的许多部门：在食品工业中它是配制各种酒类的重要原 料；也是许多化工产品不可缺少的基础原料和溶剂；在医药工业和医疗事业中酒精用来 配制、提取医药制剂和作为消毒剂；燃料生产，国防工业等部门也需要大量的酒精。在科 技发展、社会进步、人类生活丰富方便的同时，能源短缺、环境恶化越来越威胁人类的生 存。寻找清洁可再生的能源，成为各国科技工作者面临的重大课题。 酵母菌是酒精工业生产的原动力。酵母菌是一群单细胞微生物，在分类学上属于真 与原生动物不时，有坚韧的细胞壁，菌体比细菌大且形态复杂。繁殖时有的能进行二等 份分裂，有的种类能产生于囊孢子。其形态因培养基种类及培养时间的长短而异，分别 为圆形、卵形、椭圆瑕或腊肠形等，内有细胞核、液泡和颗粒物质。酵母菌在自然界分布 甚广，能分解碳水化合物产生酒精和C02等成分。 在改良菌种的诸多方法中，新兴的基因重组技术正日趋成为这个领域的热点。基因 重组也称遗传传递，是指遗传物质从一个微生物细胞向另一个细胞传递，达到基因改变 目的的过程。基因重组技术是菌种改良的重要手段。酵母基因重组技术主要包括体外 重组DNA技术(基因工程)和原生质体融合技术。两者都是通过一定的载体(质粒 DNA、原生质体)在一定的理化条件(乙酸锂、聚乙二醇和钙离子、电场等)下，使外源目 的基因进入酵母细胞，并得以表达，以期使得酵母细胞在原有性状的基础上，获得人们所 需要的特殊性状。由于酒精发酵过程主要是微生物代谢及其代谢物转变的过程，所以从 自然界筛选及在此基础上改造出生产及经济性状优良的工业菌株，以满足社会上对不同 种类酒精的需求，这对酒精行业及其发展有重要意义，在此过程中基因重组酵母将起到 重要作用。采用基因重组育种手段，从不同的角度着眼，微生物工作者进行了大量的工 作者简介：石贵用．男，1963年生，博士，教授，E—mail；gyshi(勇sytu。edu．cn． 第四次全国发酵工程学术讨论会 作来改进酒精酵母的生产性能，并取得了一定的进展。 1 材料与方法 1．1菌种 安琪高活性干酵母SC 重组菌GRSBTSBSSM 1．2培养基 YEPD培养基葡萄糖2％ 蛋白胨1％ 酵母膏1％ 玉米粉(过40目筛)购买自无锡中盛饲料有限公司，经测定淀粉含量为65．8％ 1．3酶制剂 生淀粉糖化酶 146000u／g日本某公司生产 糖化酶 200000u／ml无锡赛德生物工程有限公司 中温淀粉酶 2000u／ml 元锡赛德生物工程有限公司 高温淀粉酶 20000u／ml无锡赛德生物工程有限公司 1．4实验方法 1．4．1生料发酵酒精实验 t 3 料水比1 接种量10％ 生淀粉糖化酶lOOu／g碳酸氢铵0．2％ 恒温箱30℃发酵48小时，间歇振荡并记录C02的失重，并测定总糖、还原糖及酒精 度。 1．4．2低温蒸煮发酵酒精实验 料水比l：3 接种量10％ 中温淀粉酶2u／g 高温淀粉酶15u／g糖化 酶150 录C0。的失重，并测定总糖、还原糖及酒精度。 1．5测定方法 1．5．1还原糖的测定 DNS(3，5一二硝基水杨酸)比色法 1．5．2总糖的测定 采用酸水解法，然后用DNS(3，5一二硝基水杨酸)比色法测定 1．5．3酒精