以酿酒酵母为细胞工厂的木质纤维素原料对木糖组分利用的研究进展.pdf

技术讲座 以酿酒酵母为细胞工厂的木质纤维素 原料对木糖组分利用的研究进展 沈 煜 侯 进 肖 林 夏蕊蕊 鲍晓明 (1 山东大学微生物技术国家重点实验室，济南 2501O0； 2 山东龙力生物科技股份有限公司，山东省秸秆生物炼制技术重点实验室，禹城 251200) doi：1O．3969／jissn1674—0319201405011 年产量巨大的木质纤维素是可再生的生物基产品生产原料，近些年来得到 广泛关注。木糖是木质纤维素原料的主要组分，其综合利用对充分利用原料、 提高经济效益具有重要意义 。食品级酿酒酵母是一种鲁棒性强的细胞工厂，且 遗传改造技术相对成熟。文章综述了近年来基于代谢工程策略构建利用木糖产 乙醇、木糖醇以及木糖酸产品的酿酒酵母细胞工厂方面的研究工作。 作者简介 沈煜，山东大学理学博士，河南天 种类繁多的木质纤维素资源年产量 酒酵母，即可以获得能够将木糖转化为各 冠企业集团博士后，瑞典查尔姆斯技术 大学博士后，现任山东大学微生物技术 巨大，包括大量农林加工剩余物 ，其综 种 目标产品的细胞工厂。目前，主要的 目 国家重点实验室讲师。主要从事酿酒酵 合利用既可以带来经济效益，又能够减 标产品包括燃料乙醇、木糖醇、木糖酸。 母生理学及代谢途径工程研究。先后承 担和参与多项国家自然科学基金项目， 少 因焚烧等不当处理 引起 的环境污染 。 “863”项 目。获授权发明专利6项．研 1 共利用葡萄糖和木糖生产 究论文20篇。 在木质纤维素原料 中木糖组分含量高达 责任作者：bxm@sduedu．cn 燃料乙醇 30％左右，仅次于葡萄糖组分 ，对其利 用可 以显著提高原料利用率。酿酒酵母 利用糖类发酵产乙醇是酿酒酵母典 ① 参考文献 (Saccharomycescerevisiae)是被广泛用 型的代谢特征，因此，乙醇是 以木质纤 vanVleetJH．JeffriesT W Yeastmetabolic engineeringforhemicellulosicethanolproduction CurrOpinBiotech，2009，20：300—306 于食品和工业生产的微生物，具有鲁棒性 维素为原料最典型的酵母发酵产 品。提 强、代谢旺盛以及食品级安全等特性。但 高木糖 的利用率是提高木质纤维素 乙醇 是，野生型酿酒酵母不能利用木糖，仅能 生产经济性的重要技术环节。构建共发 利用其异构体——木酮糖 。通过基因工 酵葡萄糖木糖产乙醇的酿酒酵母工程菌 程手段，将合适的代谢途径关键酶引入酿 株需要在酿酒酵母 中引入Scheffersomyces 76 l2014．05(9月)．JWWW．biobusiness．COrn．cn 技术讲座 (Pc五a)spitis来源 的木糖还 原酶 由于xR和xDH分别偏好 以NADPH ② 参考文献 XR)和木糖醇脱氢 和NAD为辅酶，因此引入的XR．XDH途 DiaoLY,LiuYM,