运动发酵单胞菌在生物炼制中的研究进展.pdfVIP

生物技术进展 ２０１４年　 第４卷　 第５期　 ３３１～３３９ 进展评述 Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　 ＩＳＳＮ２０９５⁃２３４１ Ｒｅｖｉｅｗｓ 运动发酵单胞菌在生物炼制中的研究进展 １，２ １ １ １ １ １ １ １，２ 何明雄 ，　 吴　 波 ，　 谭芙蓉 ，　 王景丽 ，　 税宗霞 ，　 秦　 晗 ，　 代立春 ，　 胡启春 １．农业部沼气科学研究所，生物质能技术研究中心，成都 ６１００４１； ２．农业部农村可再生能源开发与利用重点实验室，成都 ６１００４１ 摘　 要： 以木质纤维素生物质为原料的生物炼制技术已成为全球研发的热点和难点。 欧盟国家和美国的中长期生物质 能源发展路线图中均将木质纤维素生物炼制技术作为重要目标，但是目前整体水平尚处于中试阶段。 我国的纤维素类 生物质原料非常丰富，将其转化成燃料乙醇及生物基础化学品等具有较大的潜力，但当前要想实现商业化生产，还面临 着很多瓶颈问题亟待解决。 缺乏能够同时高效利用纤维素类水解物的发酵菌株，已成为纤维素生物质高效与高值转化 的关键制约因素。 运动发酵单胞菌是目前唯一一种通过ＥＤ途径兼性厌氧发酵葡萄糖的微生物，其独特的代谢途径使 其成为构建产乙醇工程菌的优选宿主之一；同时由于该菌具有较高的糖利用效率等优点，也是其他生物基化学品生产的 重要候选平台微生物，如山梨醇、葡萄糖酸、丁二酸和异丁醇等。 本文从该菌的研究历程、分子生物学基础、菌种改良及 该菌在生物能源及生物基化学品等生物炼制体系中的应用研究角度进行了综述，并提出该菌可作为纤维素生物质生物 炼制系统的新的重要平台微生物。 关键词： 纤维素生物质；生物炼制；燃料乙醇；生物基化学品；运动发酵单胞菌 ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９５⁃２３４１．２０１４．０５．０５ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ Ｚｙｍｏｍｏｎａｓ ｍｏｂｉｌｉｓ ｏｎ Ｂｉｏｒｅｆｉｎｅｒｙ Ｓｙｓｔｅｍ １，２ １ １ １ １ １ １ ＨＥ Ｍｉｎｇ⁃ｘｉｏｎｇ ，Ｗｕ Ｂｏ ，Ｔａｎ Ｆｕ⁃ｒｏｎｇ ，Ｗａｎｇ Ｊｉｎｇ⁃ｌｉ ，Ｓｈｕｉ Ｚｏｎｇ⁃ｘｉａ ，Ｑｉｎ Ｈａｎ ，Ｄａｉ Ｌｉ⁃ｃｈｕｎ ，Ｈｕ Ｑｉ⁃ｃｈｕｎ１，２ １．Ｂｉｏｍａｓｓ Ｅｎｅｒｇｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｒｅ，Ｂｉｏｇａｓ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００４１，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＲｕｒａｌＲｅｎｅｗａｂｌｅ Ｅｎｅｒｇｙ，Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００４１，Ｃｈｉｎａ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｉｏｒｅｆｉｎｅｒｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｕｓｉｎｇ ｌｉｇｎｏｃｅｌｌｕｌｏｓｉｃ ｂｉｏｍａｓｓ ａｓ ｆｅｅｄｓｔｏｃｋ ｈａｖｅ ｂｅｃｏｍｅ ａ ｈｏｔ ｔｏｐｉｃ ａｎｄ ｈｕｇｅ ｔａｓｋ ｉｎ ｇｌｏｂｌｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｗｈｉｃｈ ａｒｅ ａｌｓｏ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｇｏａｌ ｏｆ ｌｏｎｇ⁃ｔｅｒｍ ｂｉｏｍａｓｓ ｅｎｅｒｇｙ ｒｏａｄｍａｐ ｉｎ ｂｏｔｈ ＥＵ ｃｏｕｎｔｒｉｅｓ ａｎｄ ｔｈｅ Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ． Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｏｖｅｒａｌｌ ｌｅｖｅｌ ｉｓ ｓｔｉｌｌ ｉｎ ｐｉｌｏｔ ｓｔａｇｅ． Ｃｈｉｎａ ｈａｓ