| 成果名称: | 合成气发酵制乙醇的基因工程菌构建及发酵工艺 |
| 完成单位: | 中国科学院广州能源研究所 |
| 主要人员: | 徐惠娟、袁振宏、许敬亮、陈小燕、郭 颖、梁翠谊、肖仕圆、袁 涛 |
| 介绍: | 围绕合成气乙醇发酵菌株的构建、发酵工艺及合成气发酵乙醇的代谢机理展开了研究，主要研究内容及结果如下： 1）针对Clostridium ljungdahlii的磷酸乙酰转移酶基因pta设计了内含子，成功构建了用于C. ljungdahlii 的磷酸乙酰转移酶基因pta插入失活的质粒pMTL007-Clj-pta-428a，并对质粒电转化C. ljungdahlii 的参数条件进行了研究。 2）通过适应性进化选育了一株优良的合成气乙醇发酵菌株Clostridium autoethanogenum，其发酵CO产乙醇的能力优于C. ljungdahlii。研究了C. autoethanogenum的生长、发酵性能以及影响其产物分布的因素（碳、氮源，pH值及气体组成等）。研究结果表明，驯化后的C. autoethanogenum发酵100% CO产乙醇的能力明显提高，得到的乙醇浓度较原始菌株（0.26 g/L）提高了12倍以上。 3）建立了一套3 L的发酵系统，以该系统研究了C. autoethanogenum发酵过程中pH、氧化还原电位等参数的变化规律并分析了其可能的作用机制。经发酵参数优化及反应器改进后，以100% CO为碳源，在3 L反应器中进行C. autoethanogenum的发酵实验，连续通气，发酵22 d后乙醇浓度达到 7.36 g/L，该乙醇浓度为文献报道最高浓度（0.91 g/L）的8.09倍。 4）利用同位素示踪技术研究了C. autoethanogenum CO发酵过程中乙酸转化的代谢流，发现外加的乙酸绝大部分被转化成了乙醇，而且外加的乙酸越多，它转化为乙醇的比例也越高。该结果说明C. autoethanogenum体内确实存在将乙酸转化为乙醇的代谢途径。此外，采用实时荧光定量PCR技术对C. autoethanogenum的磷酸乙酰转移酶和乙醛铁氧还蛋白氧化还原酶基因的表达进行了研究，相对定量了这些基因的表达水平，为进一步解析合成气发酵乙醇的代谢机理打下了基础。 |
| 批准登记号: | 粤科成登（2）字【2018】0149 |
| 登记日期: | 2018-04-12 |
| 研究起止时间: | 2014.04 至2016.03 |
| 所属行业: | 科学研究和技术服务业 |
| 所属高新技术类别: | 新能源与节能 |
| 评价单位名称: | 广州市科技项目评审中心 |
| 评价日期: | 2017.12.05 |
