利用高固含量龙舌兰渣水解物，对耐热克鲁维氏酵母（Kluyveromyces marxianus）菌株进行生物勘探以生产乙醇

《BioEnergy Research》：Bioprospecting of Thermotolerant Kluyveromyces marxianus Strains for Ethanol Production using High-Solids Agave tequilana Bagasse Hydrolysate

　　

摘要

木质纤维素乙醇是一种极具前景的能源替代品，其生产过程利用了农业工业废弃物，例如龙舌兰茎渣（Agave tequilana，简称ATB）。这种废弃物在墨西哥龙舌兰果聚糖和龙舌兰酒的生产过程中产生，属于重要的农业废弃物。然而，要从ATB中实现高产率的乙醇生产，需要具备耐受严格发酵条件的优良微生物。本研究评估了从墨西哥传统梅斯卡尔酒（mescal）发酵过程中分离出的9株Kluyveromyces marxianus菌株的发酵能力。这些K. marxianus酵母在高浓度ATB添加的酶解物（20% w v?1）培养基中的发酵表现进行测试，该培养基含有高浓度的有机酸、呋喃醛类化合物和酚类物质，同时固体含量也很高。实验结果显示，在35、38、40和43°C的温度下，不同K. marxianus菌株的发酵能力、糖消耗率、乙醇产率和乙醇产量存在差异。其中，K. marxianus SLP1菌株在38°C时的最高乙醇产率为1.94 ± 0.14 g L?1 h?1；而K. marxianus OFF1菌株在35°C时的最低乙醇产率为0.07 ± 0.00 g L?1 h?1。此外，挥发性化合物（如乙醛和异丁醇）的生成情况也存在显著差异。根据实验结果，K. marxianus是一种在高温和高固体负载条件下生产木质纤维素乙醇的优良候选菌株。

图形摘要