酵母菌株zz-46利用木質(zhì)纖維素水解液產(chǎn)油脂的研究

1、酵母菌株ZZ46利用木質(zhì)纖維素水解液產(chǎn)油脂的研究李斌劉旭敏肖澤濤韓堯王冬梅郭書賢（河南省工業(yè)微生物資源與發(fā)酵技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；南陽理工學(xué)院生物與化學(xué)工程學(xué)院，南陽473004)摘要利用小麥秸稈和甘蔗渣制備木質(zhì)纖維素水解液，確立了可行的脫毒方法，研究酵母菌株TrichospondermatisZZ46在脫毒水解液與未脫毒水解液中的發(fā)酵產(chǎn)油能力，并采用搖瓶發(fā)酵培養(yǎng)，對(duì)菌株發(fā)酵過程、產(chǎn)油能力、發(fā)酵動(dòng)力學(xué)以及油脂脂肪酸組成進(jìn)行了探索。結(jié)果表明：采

2、用氫氧化鈣與活性炭混合脫毒法最佳，此時(shí)糠醛毒性物質(zhì)含量最低，僅為0.0322μgmL，ZZ46利用該脫毒水解液發(fā)酵產(chǎn)油較高，120h時(shí)為ZZ46最佳培養(yǎng)時(shí)間，生物量、油脂產(chǎn)量、油脂含量分別為18.502gL、6.793gL、36.71%。發(fā)酵動(dòng)力學(xué)分析表明：ZZ46的底物消耗與菌體生長同步，屬于與菌體生長相關(guān)型，而油脂積累則屬于與菌體生長部分相關(guān)型。不飽和脂肪酸含量較高是該油的特點(diǎn)。這對(duì)發(fā)酵木質(zhì)纖維素水解液產(chǎn)油脂的研究具有重要意義。關(guān)鍵

3、詞木質(zhì)纖維素TrichospondermatisZZ46產(chǎn)油脂能力動(dòng)力學(xué)參數(shù)分析中圖分類號(hào)：TS222文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：20180121StudyontheUseofLignocelluloseHydrolysateFermentationfOilbyYeastZZ46LIBinLIUXuminXIAOZetaoHANYaoWANGDongmeiGUOShuxian(HenanKeyLabatyofIndustrialMicrob

4、ialResourcesFermentationTechnologySchoolofBiologicalChemicalEngineeringNanyangInstituteofTechnologyNanyang473004)AbstractThistopicusingwheatstrawbagassehydrolyzedwithrawmaterialpreparationonthebasisoftheestablishedthepos

5、siblemethodofdetoxificationstudiedTrichospondermatisZZ46inhydrolysatehydrolyzeddetoxificationoffermentationcapacity.Usingtheshakingflaskfermentationcultivationthefermentationprocesscapacitythefermentationkiicparameterswe

6、reanalysied.Theresultsshowedthatthecalciumhydroxidemixedwithacticarbonwasthebestdetoxificationmethod.Thecontentoffurfuralwasthelowestonly0.0322μgmL.TrichospondermatisZZ46useddetoxifiedlignocellulosehydrolysatetoproducehi

7、ghoilproduction.Theresultsshowedthatthe120hasthebesttrainingtimethecoefficientofbiomassoilproductionoilcontentwere18.502gL6.793gL36.71%.FermentationkiicsanalysisshowedthatTrichospondermatisZZ46ofthesubstrateconsumptiongr

8、owthsynchronizationwithbacteriabelongtothetypewasrelatedtothegrowthofthebacteriatheoilaccumulationtypebelongedtothepartrelatedtothegrowthofthebacteria.Theacterofoilisthehighcontentofunsaturatedfattyacid.Thestudyoflignoce

9、llulosehydrolysisfermentationtoproduceoilisofgreatsignificance.KeywdsLignocellulosicTrichospondermatisZZ46OilproductioncapacityFermentationkiicanalysis1基金項(xiàng)目：河南省基礎(chǔ)與前沿技術(shù)研究計(jì)劃項(xiàng)目基金項(xiàng)目：河南省基礎(chǔ)與前沿技術(shù)研究計(jì)劃項(xiàng)目(102300410059)；河南省高等學(xué)校重點(diǎn)科研

10、；河南省高等學(xué)校重點(diǎn)科研項(xiàng)目計(jì)劃項(xiàng)目計(jì)劃(16A550016)收稿日期：收稿日期：20180205第一作者簡介：李斌，女，第一作者簡介：李斌，女，1984年出生，講師，食品生物技術(shù)。年出生，講師，食品生物技術(shù)。通訊作者簡介：郭書賢，男，通訊作者簡介：郭書賢，男，19631963年出生，教授，微生物油脂。年出生，教授，微生物油脂。2.00g100g。密封，置于45℃下水浴振蕩48h后，離心，抽濾。1.3.2脫毒方法Ca(OH)2法：將水解

11、液放入燒杯中，60℃水浴保溫，用Ca(OH)2粉末調(diào)節(jié)pH至10～11，抽濾，得濾液，H3PO4調(diào)節(jié)pH到6.0，抽濾，得濾液[19]?；钚蕴课椒ǎ喊垂桃罕?︰5向水解液中加入活性炭，28℃搖床中（120rmin）下振蕩60min，過濾活性炭后得濾液[20]?；旌厦摱痉ǎ簩⒁陨蟽煞N脫毒方法混合使用，進(jìn)行脫毒處理。1.3.3培養(yǎng)方法1.3.3.1菌種活化TrichosponcutaneumCGMCC2.571、Trichosponder

12、matisZZ46劃線接種至YEPD固體斜面培養(yǎng)基，28℃培養(yǎng)48h。1.3.3.2搖瓶種子液的培養(yǎng)活化后的菌體接兩環(huán)于YEPD液體種子培養(yǎng)基中，28℃，120rmin培養(yǎng)36h。1.3.3.3搖瓶發(fā)酵培養(yǎng)取培養(yǎng)36h的種子液，按10%接種量接種于發(fā)酵培養(yǎng)基中，28℃，200rmin培養(yǎng)5d，每間隔12h測定生物量、油脂產(chǎn)量、殘?zhí)荹19]。1.3.4測定方法1.3.4.1OD值（采用光電比濁法）取適量培養(yǎng)液，將樣液稀釋至OD值在0.2～

13、0.8范圍，用分光光度計(jì)在660nm下測定光密度值[21]。1.3.4.2總糖的測定（苯酚硫酸法）精密稱取烘干至恒重的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品0.0500g，以蒸餾水定容至500mL，配制成100μgmL葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液。精確量取100μgmL葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4mL于8支10mL比色管中，各加蒸餾水補(bǔ)至2.0mL，依次加入6%苯酚1mL，濃硫酸5mL，搖勻，70℃水浴中加熱20min后冷卻至室溫，

14、測定490nm吸光度。以糖濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線[22]。樣品液稀釋一定濃度后，取2mL，按上述步驟操作，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算總糖含量。1.3.4.3殘?zhí)菧y定（DNS法）精密稱取烘干至恒重的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品100mg，以蒸餾水定容至100mL，配制成1mgmL葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液。精確量取1mgmL葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2mL于7支25mL具塞試管中，各加蒸餾水補(bǔ)至2.0mL，分別加入DNS

15、試劑2.0mL，搖勻，沸水浴5min顯色，冰水冷卻至室溫，分別加入9.0mL蒸餾水，搖勻，測定540nm處吸光度值(A)。以第一支試管作為空白對(duì)照，以葡萄糖含量為橫坐標(biāo)，吸光度值為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線[22]。1.3.4.4發(fā)酵液中糠醛含量的測定精確稱取糠醛，用蒸餾水配制0、0.5、1.0、1.5、2.5、3.0、4.0μgmL標(biāo)準(zhǔn)溶液，測定276nm吸光度。以糠醛濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線[23]。1.3.4.5油脂的

16、提取及含量測算（磷酸香草醛法）搖瓶培養(yǎng)皮狀絲孢酵母TrichosponcutaneumCGMCC2.571發(fā)酵液，使用酸熱法提取油脂，收集得到氯仿層，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，得液體石蠟。取5個(gè)100mL容量瓶，精確吸取不同劑量皮狀絲孢酵母液體油脂0.02、0.016、0.012、0.01、0.008g，配置濃度為0.2、0.16、0.12、0.1、0.08gL的油脂樣品（溶劑為1︰2的乙醇︰正己烷）。取6根試管，其中5支試管加入配好的皮狀絲孢酵母油脂

17、樣品各1mL，1支加入蒸餾水，作為空白對(duì)照。把這6支試管放入沸水浴中，蒸干后加入2mL98%硫酸，混勻，置于90℃水浴加熱20min，取出后在冰水浴中冷卻至室溫。加入0.25gL香草醛磷酸溶液3mL，搖勻，室溫反應(yīng)20min，在530nm處測定吸光度。以油脂含量為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)作圖[24]。1.3.4.6菌體生物量測定（細(xì)胞干重法）量取一定體積的待測發(fā)酵液V（mL）于已稱重的7mL的離心管（m1，g）中，8000rmin離心5m