Este número le recomienda el artículo publicado por el Grupo de investigación del Profesor asociado Niu Fuxing de la escuela de ingeniería biológica y química de la Universidad de Ciencia y tecnología de Guangxi en Microbial Cell factories: Key Role of K^{- sí.}y Ca^{2 +}in high-yield ethanol production by S. Cerevisiae from concentrated sugarcane molasses。 Este estudio utilizó plasma a temperatura ambiente a presión atmosférica para mutar y seleccionó cepas de levadura de cerezo con propiedades robustas a diferentes factores de estrés (alta presión osmótica, alto alcohol, alta temperatura, iones de alta sal y alta concentración de melaza de caña de azúcar), respectivamente. Entre ellos, la producción de síntesis de etanol de levadura de cerveza, que tiene propiedades robustas contra la melaza de caña de azúcar de alta concentración, alcanzó el alto nivel actual de mutación física (111,65 G / l, y la tasa de conversión de alcohol azucarado alcanzó el 95,53%). Finalmente, combinado con la morfología celular, la capacidad de fermentación y el análisis histológico de la levadura, se revela que el principal factor restrictivo que limita la fermentación de etanol de alta concentración de melaza de caña de azúcar por levadura de cerveza es K.^{- sí.}Y ca^{2 +}Efectos simultáneos.

Hay muchas materias primas sintéticas para el etanol a base biológica, y la investigación y el desarrollo desde la perspectiva de la protección del medio ambiente, la economía y el enriquecimiento de la gente son el foco. China es un país poblado, y cada año ocupa el primer lugar en el mundo debido a la adición de alimentos y aplicaciones industriales. La caña de azúcar es una de las principales materias primas para la refinación del azúcar, que produce melaza al mismo tiempo que se extrae el azúcar, y los datos de estudios anteriores muestran que se puede producir aproximadamente una tonelada de melaza al mismo tiempo que se producen tres toneladas de azúcar. La melaza es una mezcla con una composición compleja, que se descarga directamente o se utiliza para fertilizar el campo para desperdiciar y causar contaminación ambiental, y que no se utiliza adecuadamente para los recursos. Sin embargo, el uso de recursos biológicos de melaza (no alimentarios) para la síntesis de etanol de levadura de vino puede satisfacer constantemente la demanda de etanol de las personas y promover el desarrollo de energía verde y baja en carbono en el país. El proceso de fermentación de etanol por levadura de cerveza con melaza ha madurado, pero es un desafío para la eficiencia del uso de altas concentraciones de melaza para producir altas concentraciones de etanol, debido a la influencia de varios factores coercitivos. Sin embargo, no se ha informado de qué es el factor clave de influencia restrictiva desde la perspectiva de la investigación científica en una etapa temprana.

Los investigadores utilizaron la mutación de artp (plasma a temperatura ambiente), la evolución adaptativa y los altos rendimientos basados en cloruro de triphenil - 2H - tetrazolio de amonio (ttc) y sus precursores pirúvico (o iones de radicales libres de pirúvico) con fe.^{3 +}Método de cribado de doble alto rendimiento (py - fe) con reacción compleja amarilla^{3 +}Se obtuvieron altas temperaturas (37 ° c), altos alcoholes (10%), alta presión osmótica (400 G / L de azúcar total fermentable) y altas concentraciones de K bajo el modelo de adición de sacarosa, respectivamente.^{- sí.}(15 g/L), Ca^{2 +}(8 g/L), K^{- sí.}y Ca^{2 +}Siete cepas robustas de levadura de cerveza en un entorno de fermentación (15 G / L & 8 g / l) (figura 1, tabla 1). A través de la comparación de la morfología celular de sus respectivas cepas robustas en un entorno de alta concentración de melaza de caña de azúcar (figura 2), la producción de síntesis de etanol y el número de células (figura 3, figura 4), la Genómica comparativa de cepas robustas, la transcriptología comparativa go, el análisis kegg, se obtuvo K^{- sí.}y Ca^{2 +}La existencia simultánea es el principal factor que limita la fermentación de etanol de melaza de caña de azúcar de alta concentración de levadura de cerveza.

Cuadro 1 brecha de producción en comparación con el tipo salvaje j108 en las mismas condiciones de fermentación

Figura 2 morfología celular de diferentes cepas fermentadas por melaza a 250 g / L

Figura 4. la producción de etanol de la CEPA ngtm - F1 alcanzó los 111,65 G / L utilizando 250 g / L de melaza de caña de azúcar para fermentar en el sistema de fermentadores 5l.