植物纤维资源厌氧产酶、水解与丙酮/丁醇发酵偶联过程中的混菌培养动力学

从可再生资源生产生物燃料是促进可持续发展的有效途径之一。丁醇是一种性能优异的生物质来源的燃油替代物。目前发酵法生产丁醇是以粮食为原料，不符合我国的国情。植物纤维资源储量丰富，是发展生物能源的理想原料。从植物纤维资源生产丁醇存在的问题是，丙酮/丁醇梭状芽孢杆菌不能直接利用这些原料，须预先将其水解，一般采用好氧发酵产生的纤维素酶或强酸水解，增加了能耗和对环境的污染。本申请拟采用混合微生物培养技术，将厌氧微生物产纤维素酶复合体（cellulosome）、植物纤维原料水解、丙酮/丁醇发酵高效偶联，以厌氧产酶代替好氧产酶降低动力消耗，以同步糖化和发酵技术解决纤维素酶水解过程存在的产物抑制，针对混合微生物培养体系中动力学行为的复杂性，重点研究两种细胞在反应不同阶段的相互作用关系及其演变，为过程参数的优化和控制提供理论基础。通过本项目的研究，将为从植物纤维资源生产丁醇提供一种行之有效的新思路。