增强酵母细胞的乙醇耐受性,是实现超高浓度(Very high gravity, VHG)乙醇发酵,节省乙醇精馏操作能耗,减少废糟液排放的关键。许多文献报道,固定化可使酵母细胞乙醇耐受性提高,但对其机理尚缺乏深入研究。前期实验研究发现木块填料上固定化的酵母细胞在乙醇浓度胁迫条件下,可能分泌某种信号物质,使酵母细胞的乙醇耐受性提高。在此基础上,本项目试图从酵母细胞群体行为的全新角度研究填料固定化体系酵母细胞乙醇耐受性提高分子机制。由于发酵液成分复杂,并且分泌的信号物质含量过低,研究工作中未确定其明确的物质组成,但是发现了高浓度乙醇胁迫条件下连续发酵系统的振荡行为,提出并验证了诱发这一现象的机理是酵母细胞对高浓度乙醇胁迫反应的延迟及相应的胞内代谢调节,进而开展了自絮凝颗粒酵母表观生长动力学实验,研究了酵母细胞固定化对环境胁迫耐性的影响,并根据燃料乙醇生产从粮食类淀粉质原料向非粮原料转变的国家重大需求,开展了菊粉酶基因在酿酒酵母中的表达及菊芋块茎这一非粮原料乙醇发酵的研究。取得的研究成果在《生物工程学报》和《化工学报》上已正式发表研究论文4篇,另有2篇英文稿件已完成。
英文主题词Immobilized yeast cells; very high gravity ethanol fermentation; stress tolerance