筛选高产纤维素酶真菌菌株助力甘蔗渣转化为生物乙醇的研究

研究人员筛选产纤维素酶真菌菌株用于甘蔗渣（SB）糖化，优化条件提升乙醇产量，具环保经济意义。

　　甘蔗渣（Sugarcane bagasse，SB）是可持续燃料生产的优质原料，但从生物炼制的角度来看，将其经济高效地转化为可发酵糖和乙醇颇具挑战。本研究旨在筛选并鉴定一种高效产纤维素酶的真菌菌株，以提升甘蔗渣的糖化效果。当以未处理的甘蔗渣为底物时，烟曲霉（Aspergillus fumigatus）展现出较高的纤维素酶活性。用 200 mM 的甲基磺酸乙酯（EMS）对烟曲霉进行化学诱变，相较于野生型菌株，其纤维素酶产量进一步提高了约 23.47%。工艺优化实验表明，在 33°C、接种量为 5×10⁷个孢子的条件下培养 6 天，纤维素酶活性达到峰值。滤纸酶活测定实验的优化显示，将反应体系的 pH 维持在 6、温度设定为 55°C，并在反应混合物中添加 MnCl₂离子，可使最大酶活提升至 2.5 U/mL。利用田口正交表优化碱预处理甘蔗渣的酶解工艺参数，结果表明，当酶解参数设定为 pH 4、55°C、酶量 10 U、底物（甘蔗渣）浓度 20 g/L 时，酶解效率最高。利用酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）MTCC 824 对水解产物进行生物乙醇生产评估，该菌株产生了 4.2 g/L 的乙醇，总产率为 0.21 g/g。本研究致力于农业废弃物的处理，生成富含营养的水解产物，供酵母菌株用于生物乙醇生产，使整个过程具备可持续性、环境友好性且成本效益高。