一株发酵纤维素产丁酸菌及其代谢动力学特性

迟 雪,李建政*,艾斌凌(.哈尔滨工业大学,城市水资源与水环境国家重点实验室,黑龙江 哈尔滨 50090；.中国热带农业科学院海口实验站,海南 海口 5700)



一株发酵纤维素产丁酸菌及其代谢动力学特性

迟 雪1,李建政1*,艾斌凌2(1.哈尔滨工业大学,城市水资源与水环境国家重点实验室,黑龙江 哈尔滨 150090；2.中国热带农业科学院海口实验站,海南 海口 570102)

摘要：为开发降解纤维素产丁酸菌的种子资源,从牛粪、猪粪堆肥、玉米地土壤和腐木混合物的富集样品中分离得到一株厌氧降解纤维素产丁酸菌.该菌株细胞呈杆状,长7.1～9.1µm,直径1.2µm左右,经鉴定为丁酸梭菌(Clostridium butyricum),命名为C.Butyricum DCB.在35℃条件下,菌株DCB在纤维二糖液体培养基中的最大比生长速率为0.6536h-1,世代时间为1.06h,纤维二糖降解速率为0.1g/(L·h),丁酸生成速率为0.06g/(L·h).该菌株利用纤维素发酵产丁酸的转化率高达0.23g/g,具有良好的开发前景.

关键词：纤维素；丁酸；丁酸梭菌；转化率；代谢动力学

* 责任作者, 教授, ljz6677@163.com

丁酸是一种应用广泛的化工原料[1-4],其工业生产目前主要采用源于石油化工的正丁醛氧化法[5].与化学法相比,生物发酵法具有原料广泛、环境友好和可持续等优点[4].在已有的研究中,用于丁酸发酵的主要原料有淀粉、糖蜜、乳清、马铃薯等,也有利用纤维素酶解物为原料的报道[6-9].纤维素是地球上储量最丰富的一类可再生资源,占植物干重的1/3到1/2[10-11].以纤维素为原料发酵生产丁酸,不仅可保证相关产业的良性可持续发展,同时也可大幅降低原料成本.现有的纤维……