[00647548]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

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。