酚酮類對樹干畢赤酵母乙醇發(fā)酵及脂肪酸組成的影響

楊金龍，程逸超，朱圓圓，朱均均,2，陳婷婷，徐勇,2，勇強，余世袁,2 南京林業(yè)大學(xué)　化學(xué)工程學(xué)院，江蘇　南京　200372 江蘇省生物質(zhì)綠色燃料與化學(xué)品重點實驗室，江蘇　南京　20037

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酚酮類對樹干畢赤酵母乙醇發(fā)酵及脂肪酸組成的影響

楊金龍1*，程逸超1*，朱圓圓1，朱均均1,2，陳婷婷1，徐勇1,2，勇強1，余世袁1,2
1 南京林業(yè)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，江蘇南京210037
2 江蘇省生物質(zhì)綠色燃料與化學(xué)品重點實驗室，江蘇南京210037

楊金龍, 程逸超, 朱圓圓, 等. 酚酮類對樹干畢赤酵母乙醇發(fā)酵及脂肪酸組成的影響. 生物工程學(xué)報, 2016, 32(2): 185–194.

Yang JL, Cheng YC, Zhu YY, et al. Effect of phenolic ketones on ethanol fermentation and cellular lipid composition of Pichia stipitis. Chin J Biotech, 2016, 32(2): 185–194.

摘 要:木質(zhì)素降解產(chǎn)物對微生物產(chǎn)生的抑制作用，是燃料乙醇生物煉制的主要瓶頸之一。本文以樹干畢赤酵母為發(fā)酵菌株，研究木質(zhì)素降解產(chǎn)物中3種酚酮類 (4-羥基苯乙酮、4-羥基-3-甲氧基苯乙酮、4-羥基-3,5-二甲氧基苯乙酮) 對其木糖乙醇發(fā)酵及酵母細胞脂肪酸組成的影響。采用高效液相色譜 (HPLC) 和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用 (GC/MS) 技術(shù)對乙醇發(fā)酵性能和酵母細胞脂肪酸組成進行分析。研究結(jié)果表明，酚酮類物質(zhì)對乙醇發(fā)酵呈現(xiàn)抑制作用且其分子量越低抑制作用越明顯，當4-羥基苯乙酮濃度為1.50 g/L時，發(fā)酵24 h的木糖利用率、乙醇得率和乙醇濃度分別下降了42.47%、5.30%和9.76 g/L；培養(yǎng)基中存在酚酮類物質(zhì)時，酵母細胞中的不飽和脂肪酸的比例上升，添加1.50 g/L的3種酚酮類物質(zhì)后，樹干畢赤酵母細胞不飽和脂肪酸和飽和脂肪酸的比例從原來的2.58分別上升到3.03、3.06和3.61，酵母細胞膜的流動性隨之上升，不穩(wěn)定性提高。因此，酚酮類物質(zhì)能夠降低酵母生長、提高不飽和脂肪酸的比例以及降低乙醇發(fā)酵能力，有效降低或去除木質(zhì)素降解產(chǎn)物含量是提高木質(zhì)纖維原料生物煉制的關(guān)鍵。……