正文

共底物

共底物是指为了培育、发酵另一种物质面作为培养基的物质。

简介

随着世界工业的迅猛发展，能源危机日益突出，已逐渐成为制约现代社会发展的瓶颈。而对人类最为重要的能源物质----石油作为不可再生资源，其有限的存储量已越来越难以满足工业发展对其需求，同时也限制了一系列相关化工产品的生产。寻找可再生资源作为石油替代品意义重大。在此过程中生物转化法以其成本低、转化率高、反应条件温和、对环境友好等优点备受关注。本作品中生物转化的目标产物2，3-丁二醇是一种极具价值的液体燃料，其燃烧值为27198J/g，可与甲醇（22081J/g）、乙醇（29055J/g）相媲美。此外，2，3-丁二醇可用于制备树脂、化妆品、油墨、香料、炸药及医药中间体，还可作为化工原料来合成其他化学品。但由于化学法合成较困难，至今尚未实现工业化生产。发酵法生产2，3-丁二醇则成为其最佳选择，如果能充分开发出2，3-丁二醇的应用，将形成一个新行业。目前国内有厂家少量生产2，3-丁二醇，市场价为7万元/吨，用于白酒工业中作为风味添加剂及用来制备香料3-羟基-2-丁酮，是一个潜在的巨大市场。本作品提出的采用葡萄糖、木糖共底物生物转化生产2，3-丁二醇将为直接采用木质纤维素的降解物进行生物转化生产2，3-丁二醇可极大地降低目标产品的生产成本，提高其市场竞争力。同时作品中所进行的代谢计量分析为该过程的实验研究起到了理论指导作用。为该发酵过程条件的优化及最大转化率的探索提供了理论依据。也推动了人们对共底物生物转化规律的理论研究与实践探索。

相关资料

以葡萄糖和甘油作为共底物培养基，将利用葡萄糖产甘油的酵母Candidakrusei和利用甘油产1,3-丙二醇的细菌Klebsiellapneumoniae进行混菌培养，考查了双菌混合培养转化葡萄糖生成1,3-丙二醇的能力。首先考察了不同初始甘油和葡萄糖浓度对发酵结果的影响，在葡萄糖浓度为100g/L和甘油浓度为80g/L时得到较好的结果。然后在混合培养基中，对Candidakrusei和Klebsiellapneumoniae分别独立培养时的生长情况，与双菌混合培养时的菌体生长情况作了比较，并同时对底物的利用和产物的生成情况作了比较。结果表明，葡萄糖的加入会抑制Klebsiellapneumoniae的生长，但是随着Candidakrusei对葡萄糖的不断利用，葡萄糖对Klebsiellapneumoniae的生长的抑制会减弱。双菌混合培养可以将部分葡萄糖转化为1,3-丙二醇，但是其转化效率不高。