报告题目：从木质纤维素到生物丁醇的发酵研究

报告人：信丰学 副教授（南京工业大学）

报告时间：2016年8月26日上午9：00-10：30。

报告地点：科技楼201室

报告简介：

受世界石油资源，价格，环保和全球气候变化的影响，发展生物燃料已成为许多国家提高能源安全、减排温室气体、应对气候变化的重要措施。生物丁醇由于其更高的能量值，低腐蚀性，与汽油混合时对杂质水的宽容度大等优点，是比生物乙醇更优的一种生物燃料。传统生物丁醇的生产利用淀粉类物质，如玉米，木薯等，但是面临“与人争粮”的问题。目前最有效的解决途径是利用木质纤维素为原料生产新的生物燃料。然而木糖代谢途径中关键基因的抑制或低表达，副产物和醇的低产率和不能有效表达纤维素降解基因是限制以木质纤维素到丁醇生产的主要瓶颈。针对这三个问题，我们做了如下的研究和贡献：

a)高效利用木糖的溶剂梭菌的筛选和鉴定。新型菌株Clostridium acetobutylicum，其不但具有高效的木糖利用效率，并通过葡萄糖和木糖的共发酵高产丁醇(15-19 g/L)，有效解决了木制纤维素水解液利用过程中葡萄糖的阻遏效应。同时通过共产维生素B2 (120 mg/L)，进一步提高整个发酵过程的经济值。通过后续的基因组学和蛋白质组学鉴定，成功得到其代谢途径，并鉴定若干重要的工业用酶，比如酯酶和淀粉酶等。

b) 通过筛选和优化纤维素降解和溶剂生产的微生物的共发酵体系，成功构建一体化生物加工过程(Consolidated bioprocessing，CBP),实现直接从木质纤维素原料一步转化为生物丁醇的加工过程。以上过程的建立不但可以大大减低整个发酵过程中酶成本的问题，同时新的共发酵体系的建立，也为其他的研究提供了理论基础。

c) 通过偶联丙酮-乙醇-丁醇发酵，酯酶催化和原位萃取，实现一步化从单糖到丁酸丁酯的合成。丁醇是一种对细胞有毒性的溶剂，通过首次建立的直接以航空柴油作为萃取剂，偶联丁醇发酵和酯催化过程，成功实现直接以单糖为底物，高产航空燃油添加剂-丁酸丁酯(22 g/L)。

欢迎全校师生参加！

注：本次讲座纳入生物系继续教育课程。

理学院

2016年8月22日