入50ml的种子培养基，通入C02，再接入产琥珀酸 放线杆菌NJ113,摇床37°C转速为180rpm/min下培养10小时，作为发酵菌种。
[0023] 步骤5,先将发酵菌种在8000rpm下离心去上清，用种子洗液洗3次离心后将菌体 接入阴极液，再将〇. 〇288g/L的中性红和20g/L的玉米芯水解液接入阴极液中，混匀，最后 接入到生物电化学反应器的阴极腔。再将0. 2g/L的DTT接入到阳极液，混匀，接入到生物 电化学反应器的阳极腔。
[0024] 步骤6,将生物电化学反应器接通电，恒定电压在-1. 8V，并在阴极腔通入C02 0.05L/ (min.L)，温度为 37°C发酵 36h。
[0025] 实施例2 步骤1至步骤4同实例1。
[0026] 步骤5,先将发酵菌种在lOOOOrpm下离心去上清，用种子洗液洗4次离心后将菌体 接入阴极液，再将〇. 〇288g/L的中性红和10g/L的玉米芯水解液接入阴极液中，混匀，最后 接入到生物电化学反应器的阴极腔。再将0. 2g/L的DTT接入到阳极液，混匀，接入到生物 电化学反应器的阳极腔。
[0027] 步骤6,将生物电化学反应器接通电，恒定电压在-0. 8V，并在阴极腔通入C02 0? 02L/ (min*L)，控制温度为 37°C发酵 12h。
[0028] 实施例3 步骤1至步骤4同实例1。
[0029] 步骤5,先将发酵菌种在12000rpm下离心去上清，用种子洗液洗5次离心后将菌体 接入阴极液，再将〇. 〇288g/L的中性红和15g/L的玉米芯水解液接入阴极液中，混匀，最后 接入到生物电化学反应器的阴极腔。再将0. 2g/L的DTT接入到阳极液，混匀，接入到生物 电化学反应器的阳极腔。
[0030]步骤6,将生物电化学反应器接通电，恒定电压在-1. 2V，并在阴极腔通入C02 0.02L/ (min*L)，控制温度为 37°C发酵 24h。
[0031] 对比例1 以产琥拍酸放线杆菌swcciflogefles)NJ113为出发菌株，采用不通 电发酵的方式，控制玉米芯水解液的总糖浓度为20g/L，发酵36h，最终产物最高浓度只有 6.03g/L〇
[0032] 对比例2 以产琥拍酸放线杆菌swcciflogefles)NJ113为出发菌株，采用不通 电发酵的方式，控制玉米芯水解液的总糖浓度为15g/L，发酵24h，最终产物最高浓度只有 5. 80g/L〇
[0033] 对比例3 以产琥拍酸放线杆菌swcciflogefles)NJ113为出发菌株，采用不通 电发酵的方式，控制总糖浓度为l〇g/L，发酵12h，最终产物最高浓度只有2. 88g/L。
[0034] 性能试验 将上述实施例的发酵物进行液相测定，所得产物如图所示。实施例的产物量如下表所 /_J、i〇
【主权项】
1. 一种电化学装置利用玉米芯水解液的方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1，将玉米芯加到稀硫酸中灭菌后，经活性炭脱色、抽滤、旋蒸处理后得玉米芯水 解液； 步骤2,配种子培养基、阴极液、阳极液、种子洗液、电子中介体、DTT ; 步骤3,对种子培养基、阴极液、阳极液、种子洗液、电子中介体、DTT、生物电化学反应器 以及血清瓶进行高温灭菌处理； 步骤4,取灭菌后的血清瓶，接入种子培养基，通入C02后再接入产琥珀酸放线杆菌 swcciflogefles )摇床培养后作为发酵菌种； 步骤5,将发酵菌种在8000~12000rpm下离心去上清后，用种子洗液洗涤3~5次再离心 得菌体，将菌体接入阴极液，再将〇. 〇2~0. 04g/L的电子中介体和玉米芯水解液加入阴极液 中，混匀，最后接入到生物电化学反应器的阴极腔，再将0. 15~0.25g/L的DTT加入到阳极 液，混匀，接入到生物电化学反应器的阳极腔，其中阴极腔和阳极腔通过质子交换膜隔开； 步骤6,向生物电化学反应器的阴极腔内通入化学C02，并调节通气量，再将生物电化学 反应器接通电在37 °C下发酵得产品。
2. 根据权利要求1所述的电化学装置利用玉米芯水解液的方法，其特征在于：步骤2 中电子中介体为苯醌、中性红、硫素或甲基紫罗碱中的一种。
3. 根据权利要求1所述的电化学装置利用玉米芯水解液的方法，其特征在于：步骤2， 种子培养基（g *1^)包括葡萄糖10,酵母提取物5,玉米浆5，NaHC03 10，NaH2P04 *2H20 9. 6， K2HP04 ? 3H20 15. 5 ;阴极液（g ? I/1)包括酵母提取物 5, NaH2P04 ? 2H20 8. 5, Na2HP04 ? 12H20 31. 51，NaHC03 10 ;电子中介体（g ?〇 0? 0288 ;阳极液（g 包括 Na2HP04.12H20 2. 51， NaH2P04 ? 2H20 2. 81，NaCl 1. 45 ;DIT(g ? I71) 0? 2 ;种子洗液（g ? I71)包括 Na2HP04 ? 12H20 5，NaH2P04 ? 2H20 5. 6, DTT 0? 15。
4. 根据权利要求1所述的电化学装置利用玉米芯水解液的方法，其特征在于：步骤4， 产琥珀酸放线杆菌swcciflo供)为 NJ113、AATCC55618t、CGMCC1593 或 130Z1中任一种。
5. 根据权利要求1所述的电化学装置利用玉米芯水解液的方法，其特征在于：步骤5， 玉米芯水解液中总糖浓度为10~20g/L。
6. 根据权利要求1所述的电化学装置利用玉米芯水解液的方法，其特征在于：步骤6， 电压为-1. 8 V ~-0. 8V ;C02的通气量为 0. 02~0. 05L/ (min*L);发酵时间为 12~36h。
【专利摘要】一种电化学装置利用玉米芯水解液的方法，包括以下步骤：将玉米芯加到稀硫酸中灭菌后，经活性炭脱色、抽滤、旋蒸处理后得玉米芯水解液；配种子培养基、阴极液、阳极液、种子洗液、电子中介体、DTT；对所配试剂、生物电化学反应器以及血清瓶灭菌处理；取灭菌后的血清瓶，接入种子培养基，通入CO2后再接入产琥珀酸放线杆菌培养作为发酵菌种；将发酵菌种离心去上清后，洗涤再离心得菌体，将菌体接入阴极液，再将电子中介体和玉米芯水解液加入阴极液中混匀，并接入到生物电化学反应器的阴极腔，再将DTT接入到阳极液混匀并加入阳极腔；向阴极腔内通入化学CO2，37℃下发酵得产品。本发明方法简单，产量高，适合工业化操作。
【IPC分类】C12R1-01, C12P7-46
【公开号】CN104531784
【申请号】CN201510013436
【发明人】陈可泉, 赵艳, 曹伟佳, 王震, 何珣, 欧阳平凯
【申请人】南京工业大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2015年1月12日