專利名稱：由細菌細胞生產(chǎn)增加量的乙醇的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及增強由嗜熱細菌如芽孢桿菌(Bacillus)從混合糖來生產(chǎn)乙醇，所述 混合糖例如是來源自生物質(zhì)水解的混合糖。更具體來說，本發(fā)明涉及來自生物柴油生產(chǎn)中 的廢棄甘油作為輔助原料(co-feedstock)來增加這些方法中乙醇產(chǎn)量的用途。
背景技術(shù)：
Shama，G 禾口 Hartley，B. S. (Phil. Trans. Roy. Soc. Lond. A321，555-568，1987)觀察 到，與野生型菌株(LLD-R) —樣，缺乏乳酸脫氫酶活性的嗜熱芽孢桿菌突變體(LLD-15株) 能在最佳厭氧生長條件下代謝廣泛類型的糖。然而，與主要產(chǎn)生乳酸作為主產(chǎn)物的野生型 菌株不同，該突變株通過丙酮酸-甲酸裂合酶途徑每消耗1摩爾葡萄糖等價物產(chǎn)生1摩爾 乙酸、1摩爾乙醇和2摩爾甲酸來代謝這些糖(

圖1) (San Martin，R.，Busshell，D.，Leak， D.J.和 Hartley，B.S.J. Gen. Microbiol. 139，1033-1040，(1993))。他們也觀察到，在例如 低pH和/或高糖濃度等的條件下，在所述突變株中，細胞數(shù)、甲酸和乙酸濃度下降而乙醇濃 度增加，同時還在發(fā)酵液中出現(xiàn)丙酮酸。這表明在這些條件下PFL途徑被抑制，導(dǎo)致細胞中 積累丙酮酸以及NADH形式的還原當量。雖然細胞中NADH水平的上升刺激了厭氧溢出途徑， 也就是丙酮酸脫氫酶途徑(PDH)，其中每消耗1摩爾葡萄糖等價物產(chǎn)生2摩爾乙醇和2摩爾 C02(圖1)，但是該途徑代謝通量的程度不足以重復(fù)循環(huán)所有的NADH。于是過量的NADH導(dǎo) 致細胞氧化還原狀態(tài)失衡和細胞死亡，這種現(xiàn)象被定義為“氧化還原死亡”。還觀察到，這種 “氧化還原死亡”現(xiàn)象在培養(yǎng)物中輸入糖大于等于2%時更普遍。雖然這確實能獲得高產(chǎn)量乙醇，這正是乙醇工業(yè)生產(chǎn)所需要的，但是當糖濃度超 過約2% (w/v)時分批或連續(xù)發(fā)酵中的非生長細胞會迅速死亡或流失，所以這種方法在商 業(yè)上不可行。在
發(fā)明者布賴恩·哈特利, 穆罕默德·賈韋德, 納姆達爾·巴格哈伊-亞茲迪 申請人:生物轉(zhuǎn)化技術(shù)有限公司