釀酒酵母纖維素乙醇統合加工(CBP)的策略及研究進展

徐麗麗，沈煜，鮑曉明

山東大學 微生物技術國家重點實驗室，濟南 250100

釀酒酵母纖維素乙醇統合加工(CBP)的策略及研究進展

徐麗麗，沈煜，鮑曉明

山東大學 微生物技術國家重點實驗室，濟南 250100

木質纖維素乙醇的統合生物加工過程(Consolidated bioprocessing，CBP)是將纖維素酶和半纖維素酶生產、纖維素水解和乙醇發酵過程組合或部分組合，通過一種微生物完成。統合生物加工過程有利于降低生物轉化過程的成本，越來越受到研究者的普遍關注。釀酒酵母Saccharomyces cerevisiae是傳統的乙醇發酵菌株。介紹了影響外源基因在釀酒酵母中表達水平的因素，纖維素酶和半纖維素酶在釀酒酵母中表達研究進展及利用釀酒酵母統合加工纖維素乙醇的策略。

木質纖維素，統合生物加工，纖維素酶系，纖維素乙醇，釀酒酵母

Abstract:Ethanol production from lignocelluloses of consolidated bioprocessing(CBP)is a system in which cellulase and hemicellulase production, substrate hydrolysis, and fermentation are combined or partially combined by ethanologen microorganisms that express cellulolytic or hemicellulolytic enzymes or engineering cellulolytic microorganisms with ethanol production properties.Due to its potential for significant cost reduction, CBP is receiving more and more attention.In this review article, we discuss the factors that influence the expression level of cellulases inSaccharomyces cerevisiaeand updated progress in bioethanol production from lignocellulose by the CBP strategy using the yeast species.

Keywords:lignocelluloses, consolidated bioprocessing, cellulases, lignocellulosic ethanol,Saccharomyces cerevisiae

新型能源的開發利用是當目前人類面對能源、環境及糧食等問題所采取的積極措施，作為主要生物能源的燃料乙醇，由于其獨特的車用性質而受到廣泛關注。利用豐富廉價的可再生木質纖維素生產乙醇，是規模化發展車用燃料乙醇的基礎。木質纖維素是地球上最豐富的可再生資源，占地球總生物量的40%左右，高效、廉價地利用木質纖維素轉化為如燃料乙醇等化工產品，是由石油基向生物基經濟社會過渡的基礎。

木質纖維素中單純由葡萄糖組成的纖維素所占的比例最高，為 33%～51%，但其復雜的晶體結構為纖維素乙醇加工過程增加了困難，一般情況下，可以通過部分水解木質素和半纖維素，破壞纖維素結晶結構的理化預處理過程來解決。……