《利用“Fish-in-net”法固定化运动发酵单胞菌提高生物乙醇转化率》

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生物乙醇转化主要包括两个步骤,即从生物质到糖,从糖到乙醇。课题组关心的是从糖到乙醇的生物转化进程。研究表明,从糖到乙醇转化过程中,以运动发酵单胞菌为例,仅95%的糖可以转化为等物质的量的乙醇,即碳的有效利用率32.7%。其余的碳都用于菌体正常的生长及增殖。为了提高生物质乙醇转化进程中碳源的有效利用度,使得生物质中更多的碳能被转化为乙醇,课题组构建基于“Fish-in-net”方法[ref.2-4]的运动发酵单胞菌固定化技术。通过控制菌体的生存空间,抑制菌体的生长和增殖,进而影响菌体内糖代谢中碳的流向,使得更多的碳在生物质能源的转化过程中能被有效利用,课题组测得在15%初始糖浓度下,利用“Fish-in-net”固定化的运动发酵单胞菌进行生物乙醇转化时,培养基中糖的碳有效转化率为47.6%。“Fish-in-net”固定化运动发酵单胞菌的优点:通过使用硅基材料对菌体实行固定化,构建无机外壳的生物反应器,可避免发酵过程中因固定化材料降解而造成的活性损失;有无机硅外壳的保护,固定化材料内部的菌体能够适应更宽的培养条件;固定化生物转化器易于回收;在较高糖浓度下,多次培养仍能达到较高的乙醇转化效率,不但减少了乙醇生产过程中的能耗,也大大的提高了乙醇的生产效率。应用前景:能源是中国经济社会发展的重要制约因素,事关经济安全和国家安全。生物质能,阳光-生物质-能源,是解决-次能源局限与环境友好的可再生能源,也是唯一种可再生碳源。生物质能研究以生物乙醇的转化为代表。

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