纖維素水解液中抑制劑對纖維二糖利用菌株發酵能力的影響

胡夢龍賀霖偉李炳志?元英進

（1.天津大學系統生物工程教育部重點實驗室，天津300072；2.天津大學化工學院天津化學化工協同創新中心，天津300072）

隨著社會發展和科技進步，人類對能源的需求逐年增多，現有的礦物能源已經愈發不能滿足人類需求，可再生能源越來越受到人類的重視［1］。木質纖維素作為世界上最為豐富的生物質資源之一，具有來源廣泛、可循環利用、價格低廉、環境友好等特點，因此，利用木質纖維素生產乙醇具有巨大的發展潛力［2］。木質纖維素乙醇的生產至少需要以下4個單元操作：預處理，酶解，發酵和分離單元［3］。在酶解和發酵的過程中，目前同步糖化發酵技術被廣泛應用［4］。同步糖化發酵技術將酶解和發酵整合在同一個反應器中進行，可以降低成本，簡化操作，而且通過發酵及時消耗葡萄糖，提高糖化的效率和乙醇的產率［5］。纖維素酶是一種多組分的復合酶，在現有的纖維素酶制劑中，β-葡萄糖苷酶活性相對較弱，導致同步糖化發酵過程中出現纖維二糖積累［6］。纖維二糖對纖維素酶具有明顯的抑制作用，極大地抑制了酶解的速率［7］。 因此，Galazka 等［8］將纖維二糖轉運蛋白CDT1和β-葡萄糖苷酶BGL導入釀酒酵母中，構建了一株可利用纖維二糖的釀酒酵母，可將纖維二糖轉運到胞內后水解，能夠有效地解除纖維二糖對酶解的抑制，提高乙醇的產率。同時，通過將纖維二糖轉運蛋白、β-葡萄糖苷酶和木糖代謝路徑引入釀酒酵母后，獲得的重組菌株可用于解除葡萄糖對木糖的抑制效應，實現五六碳糖共利用［9］?！?br>