一株葡萄糖/木糖共代谢酿酒酵母菌株及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于微生物领域，涉及一株葡萄糖/木糖共代谢酿酒酵母菌株及其应用。
【背景技术】
[0002] 乙醇作为一种高效、环保的燃料及添加剂越来越受到关注。利用非粮作物取代传 统的粮食作物生产乙醇在全世界范围内受到广泛关注。木质纤维原料是丰富、廉价的非粮 可再生资源，每年通过光合作用产生的木质纤维生物绝大多数尚未被人类所利用。其中纤 维素及半纤维素约占干重的60~85%，纤维素和半纤维素的水解产物主要是40%左右葡 萄糖及30%左右木糖。传统酿酒酵母能够利用葡萄糖、甘露糖和半乳糖，但无法利用木糖， 以传统酿酒酵母作为发酵菌种进行木质纤维转化乙醇生产的过程中，会造成木糖底物极大 程度的浪费。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一株葡萄糖/木糖共代谢酿酒酵母菌株及其应用，利用该酵 母菌株转化底物D-葡萄糖及D-木糖，工艺简单，节约环保，乙醇产量达到15. 63g/L，较出发 菌株提高7. 2%，具有实际应用价值，是一株优良的产D-葡萄糖、D-木糖共代谢酵母菌株。
[0004] 本发明所提供的葡萄糖/木糖共代谢酿酒酵母菌株为SC18-23771株，分类命名为 酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae)，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生 物中心，地址在北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国微生物研宄所，保藏编号：CGMCC NO : 10667,保藏日期：2015年3月26日。
[0005] 生长条件：温度28-33°C，pH4. 7-6. 2,最适生长温度30°C，pH5. 0。
[0006] 在YH)培养基上30°C培养2天后，菌落为白色圆形，表面光滑，细胞呈椭圆形，出芽 生殖。
[0007] 在PH5. 0的YPDX液体培养基中，30°C培养60小时，木糖代谢量为6.78g/L，其产乙 醇产量为15. 63g/L，可与葡萄糖、木糖共发酵生产乙醇。发酵试验表明，该菌株代谢正常，发 酵性能稳定。
[0008] 本发明在前期导入xylA基因替换酿酒酵母基因组snfl基因酿酒酵母SC18-2377 株基础上，通过驯化发酵获得了 SC18-23771株。SC18-23771株较初始菌株在生长速率、乙 醇产量、木糖代谢率都有提高，具有较高的实际应用价值。
[0009] 保藏信息：
[0010] 分类命名：酿酒酵母 Saccharomyces cerevisiae ;
[0011] 保藏单位：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心；
[0012] 保藏地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国微生物研宄所；
[0013] 保藏编号：CGMCC No. 10667 ;
[0014] 保藏日期：2015年3月26日。
【附图说明】
[0015]图 1 为 SC18-2377 株、SC18-23771 株生长曲线；
[0016] 图2为SC18-2377株、SC18-23771葡萄糖、木糖代谢曲线，乙醇产量曲线。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本 发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖 在本发明的保护范围中。
[0018] 本发明提供了一株葡萄糖/木糖共代谢酿酒酵母菌株，该菌株从工业发酵酿酒酵 母一株通过基因工程改造及驯化得到，具体内容如下：
[0019] 一、菌株发酵驯化实验
[0020] 初始酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae) SC18-2377 :
[0021] (1)挑取SC18-2377单菌落接种于含有100mL YPDX液体培养基的500ml三角瓶 中（含1%葡萄糖，2%木糖），30°C，160rpm培养。SC18-2377改造来源菌株购自兰州工业 试验所酿酒酵母（编号2. 377)，通过基因工程方法构建获得SC18-2377,质粒构建方法见 201110142843. 1。
[0022] (2)每24小时进行传代，取2mL菌液接种于新鲜YPDX培养基中，30°C，160rpm培 养，连续传代驯化40代。
[0023] ⑶驯化结束后，取菌液涂布于YPDX固体培养基上，30°C恒温培养，挑取单菌落保 藏备用，获得SC18-23771株。
[0024] 二、生长速率测定
[0025] (1)从平板上挑取SC18-2377株、SC18-23771株分别接入酿酒酵母混合培养基中 养基SC中，于30°C 160rpm培养，分光光度计测定其准确0D6(J直。
[0026] (2)取10个己灭菌50ml三角烧瓶，分别装入10ml液体酿酒酵母混合培养基，将 SC18-2377与SC18-23771分别接入5个三角烧瓶中，每个三角烧瓶中接入3X 108个细胞 (0D值为1. 0时酿酒酵母细胞个数约为3X 107UFC/mL，通过所测定0D值可计算出来具体每 种菌所需接种体积），每种菌设置五个平行，菌体浓度〇D_，分别取0h、2h、4h、6h、8h、10h、 12h、24h、36h、48h、60h 培养液测 0D6QQ值。
[0027] 三、驯化发酵对比实验
[0028] 1、驯化前后的菌株进行对比实验
[0029] ⑴驯化菌株与未驯化菌株在含有不同比例的葡萄糖、木糖YPDX培养基中（葡萄 糖4%，木糖2% )，pH5. 0, 30°C，160rpm培养，直到对数生长期。
[0030] (2)离心发酵液收集菌体，将菌体转移至装有25mL培养基（6. 0%总糖；0. 4%的 (NH4)2S04和 0? 4% KH2P04, pH 5. 0)的 50mL 三角瓶中，初始细胞浓度为 3X 107UFC/mL。
[0031] (3)定期分离采样，离心，收集菌体，检测无菌体发酵上清液中葡萄糖和木糖消耗 量及乙醇产量。
[0032] 2、结果
[0033]以菌体培养时间为横坐标，下的吸光值为纵坐标绘制SC18-2377株、 SC18-23771株生长曲线，见表1，图1。
[0034]表 1 SC18-2377 株、SC18-23771 株生长速率 0D6。。
[0035]
【主权项】
1. 一株葡萄糖/木糖共代谢酿酒酵母菌株，分类命名为酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae)，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为：CGMCC NO :10667。
2. 权利要求1所述葡萄糖/木糖共代谢酿酒酵母菌株在生产乙醇中的应用。
【专利摘要】一株葡萄糖/木糖共代谢酿酒酵母菌株及其应用，属于微生物领域。本发明所提供的葡萄糖/木糖共代谢酿酒酵母菌株为SC18-23771株，分类命名为酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址在北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国微生物研究所，保藏编号为：CGMCC NO：10667，保藏日期为：2015年3月26日。利用该酵母菌株转化底物D-葡萄糖及D-木糖，工艺简单，节约环保，乙醇产量达到15.63g/L，较出发菌株提高7.2％，具有实际应用价值，是一株优良的产D-葡萄糖、D-木糖共代谢酵母菌株。CGMCC NO：1066720150326
【IPC分类】C12P7-06, C12R1-865, C12N1-19
【公开号】CN104830705
【申请号】CN201510233079
【发明人】原韬, 于冲, 夏海华, 曲晓军, 王金英, 潘钰
【申请人】黑龙江省科学院微生物研究所
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月8日