丁醇发酵细菌的快速筛选研究

提高溶氧至 ３ｍ／Ｌ左右 即可满 足系统脱 氮除磷 要求 。（ ） ｖ ２
［］ ４ 张玉翠 ， 张雁秋 ， 张传 义 ， 等．厌 氧 一 替 Ｏ Ａ的序批式 膜生 物 交 ／ 反应器脱氮 除磷性 能 比较 ［ ］ Ｊ ．环境 污染与 防治 ，０９ ３ （ ） ２０ ， １ ３ ：
４ —４ ０ ３．
主要 产 物 是 丁 醇 、 酮 和 乙醇 ， 量 比 例 约 为 ６ ： ： ， 称 丙 含 ３ １简 Ａ Ｂ或 Ａ Ｅ发 酵 。丙 酮 一丁醇 发 酵 过 程 分 为 增 酸 期 和 减 酸 Ｂ
与汽油调和 的配 比性 好 ； 能量密度与燃烧值 高 ， 与汽油相 当，
且具 有较低 的蒸气压 ； 经石 油管道输送 ， 可 在炼油 厂混 合 ； 腐
源 与 环 境 工 程 。 Ｅ—ｍ ｉ：ｈｂ８ ＠ １３ ｃｎ。 ａｌｚｌｓ６ ６ ．ｏｌ
期 ２个 阶段 ， 发酵初期 产生 大量的有机酸如 乙酸 、 丁酸等 ，Ｈ ｐ
值迅 速下降 ； 当达到一定 酸度 后 ， 入减酸期 ， 进 此阶段有机酸 被还 原 ， 产生大量溶剂 ， 主要为丁醇和丙酮。筛选优 良丁醇发
效果及规 律研 究 ［ ］ Ｊ ．天 津 城 市建 设 学 院学 报 ，０ ６，２（ ： ２ ０ １ ２）
ｌ ２—１ ５ １ ｌ．
定程度上缓解碳源不足的问题 ， 总磷 出水基本在 １ｍｇＬ以 使 ／
下 ； 当 Ｃ Ｐ＜２ ， 但 ／ ０时 总磷 的去 除率 急剧下 降 ， 出水 磷浓度在 ５ｍ ／ ｇ Ｌ以上 ， 仅靠 工艺参 数的调整 无法实现 同步脱氮 除磷 ，
酵菌种是提高 丁醇作 为生 物燃 料经 济竞争 力 的重要 手段之
一
通信作者 ： 高剑峰 ， 教授 ， 博士生导师 ， 究方向为生物化学和新 能源 研
开 发 。 Ｅ—ｍ ｉ ｊ ｎｅｇ＠ ｓｚｅ ｕｅ 。 ａｌ ｉ ｆｎｇ ｈ．ｄ ．ｎ ：ａ
，
丁醇为 挥发性的小分 子 ， 以用 显色染料标记 ， 难 目前 常用
（ 石河 子大学 生命科学学 院 ， 新疆石河子 ８２ ０ ） ３ ０ ３
摘要： 根据丙酮 一丁醇细 菌能产 生耐高温芽孢 ， 酵过 程中前期 产酸 、 发 后期 还原产 生溶剂 的生理 代谢 特点 ， 建立
一
Байду номын сангаас
种简便 高效的筛选方法 。该方法先 以热处理 富集 芽孢 ， 再通过 溴 甲酚绿平 板鉴别 产酸能 力和美蓝褪 色判断还 原能 关键词 ： 丙酮 丁醇菌 ； 生物丁醇 ；快速筛选
解氧就控制在较低水平 ， 碳源成为影响系统除磷的关键因素 ，
通 过 延 长 交 替 Ｏ Ａ 的运 行 时 间 ， ／ 强化 系统 反 硝 化 除 磷 可 在 一
［］ ６ 郑兴灿 ， 李亚新 ．污水 除磷脱 氮技术 ［ ．北京 ： 国建筑工 业 Ｍ］ 中
出版 社 ，９ ８ １９ ．
［］ ７ 李亚 静， 孙立平 ， 计元．Ｓ Ｒ法处 理低碳 源城市污 水除磷脱 氮 李 Ｂ
目前 ， 丁醇主要 由化工合成法和生物发酵法生产 ， 化工合
成 以石油等化石能源为 原料 。随着 石油资源逐 渐枯竭 ， 原料 价格上涨 ， 以生物 质为原料发酵生 产丁醇 的技术表现 出明显 的优势 。丁醇生物发酵一般 是利用丙 酮 一丁醇梭菌 （ ｌ ｔｄ Ｃｏ ｒ — ｓｉ ｉｍ ａｅ ｂｔ ｉｍ） ｕ ｃ ｏｕ ｌ ｔ ｙ ｕ 及相关 变种 在严 格厌 氧条件 下进 行 的， 其
收 稿 日期 ：０ ０—０ ２ １ ７—１ ９
基金项 目：０ ８年度教育部促进与美大 （ ２０ 美洲与大洋 洲） 区科研 合 地
作与高层次人才培养项 目（ 编号 ：２ ８ ０ ０ ） ２７— ２ ８ ２ 。
作者简介 ： 张海黎（ ９ ６ ） 男 ， １８ 一 ， 四川 广元人 ， 士 ， 硕 研究 方向为新 能
ｓａｃ ，９ ９，３ １ ：８ ８—２ ９ ． ｅｒｈ １９ ３ （２）２ ８ ８２
（ 上接 第 ５ １页 ） ３
磷的去除情况。主要结论如下 ： １ 交替 Ｏ Ａ的运行方 式可 （） ／ 以达到稳定高效的脱 氮除磷 效果 ， Ｃ Ｐ在 ２ 当 ／ ８—９ ５之 间变 化时 ， Ｏ对 系统 的除磷 性 能影 响较 大 ； Ｄ 当进 水磷 浓 度较 低 时， 低氧状态 即能达到除磷 目的 ， 随着 进水磷浓度 的提 高 ， 但
一
５ ２一 ３
江苏农业科学
２１ ０ １年第 ３ ９卷第 ３期
张海黎 ， 高剑峰， 周 飞， 等．丁醇发酵细菌的快速筛选研究［ ］ Ｊ ．江苏农业科学 ，０ １ ３ ３ ：３ ２ １ ，９（ ） ５ ２—５４ ３
丁醇发酵 细菌 的快速筛选研究
张海黎 ，高剑峰 ， 飞 ， 周 李景全 ， 芳 陈
力， 筛选到 １ 株丁醇产量较 高的菌株 ｓｔ， 发酵检测 丁醇产量 ， ８ ３ ／ 。 ａ 经 ３ 达 ． ２ｇ Ｌ
丁醇是一种非常重要的有机溶剂和化 工原料 ， 作为溶剂 ，
目前 世 界 年 消 耗 量 超 过 ３０万 ｔ另 外 ， 醇 还 是 广 泛 用 于 涂 ０ ； 丁
料、 塑料和橡胶等产品的重要 原料… 。随着石油等化 石能源 枯竭 、 价格增长 ， 丁醇作 为燃料开始受 到重视 ， 为一种具有 成 潜力的新 型生物燃料 ， 被称 为第 ２代 生物燃料 。与 目前市场 上最 常见 生物燃料——燃料 乙醇相 比， 丁醇性质更接近烃类 ，
［］ ５ 张传 义， 张雁秋 ， 袁丽梅 ， ． Ｂ 厌氧／ 氧交替工 艺处 理生 等 Ｍ Ｒ一 缺
活污水 的试验研究 ［ ］ Ｊ ．中国矿 业大学学 报 ，０ ７，６（ ） ３ ７— ２０ ３ ３ ：４
３ ０． ５
当 Ｃ Ｐ降至 ３ ／ ４以下时 ， 由于交替 Ｏ Ａ的运行 方式本身 的溶 ／
中图分类号 ： ２６ ３ ￥ １． 文献标志码 ：Ａ 文章编号 ：０ ２—１０ （０ １０ ０ ３ ０ １０ ３ ２ ２ １ ）３— ５２— ３ 蚀性小 、 水溶性低等 ， 并且在 与汽 油混合时对 以水作为杂质的 宽容度大 ， 丁醇 的经济性较高 ， 能提高车辆 的燃油效率和行驶
里 程 一 。