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中国生物工程杂志

CHINA BIOTECHNOLOGY
中国生物工程杂志
中国生物工程杂志  2018, Vol. 38 Issue (2): 68-74    DOI: 10.13523/j.cb.20180210
技术与方法     
Klebsiella pneumoniae CICC10011发酵产2,3-丁二醇的工艺研究
樊亚超(),张霖,李晓姝,王鹏翔,姚新武,乔凯
中国石油化工股份有限公司 大连石油化工研究院 大连 116000
Study on the Fermentation of 2,3-Butanediol by Klebsiella pneumoniae CICC10011
Ya-chao FAN(),Lin ZHANG,Xiao-shu LI,Peng-xiang WANG,Xin-wu YAO,Kai QIAO
Dalian Research Institute of Petroleum and Petrochemicals, SINOPEC, Dalian 116000, China
 全文: PDF(1492 KB)   HTML
摘要：

2,3-丁二醇应用广泛,是一种潜在的平台化合物,可以用于替代传统平台化合物-四碳烃。基于能源安全及绿色环保的需求,生物炼制制备2,3-丁二醇受到人们的青睐。与化学法相比,生物炼制制备2,3-丁二醇具有明显的优势。因此,开发合适的2,3-丁二醇发酵工艺是实验室研究的重点。针对菌种Klebsiella pneumoniae CICC10011,研究人员对菌种发酵产2,3-丁二醇的性质进行了初步考察,并通过控制不同的发酵条件,研究了pH、通空气量和转速在发酵过程中对菌种代谢的影响,从而确定了菌种发酵产2,3-丁二醇的工艺条件。发酵过程中,pH、通空气量以及转速均采用两段调控。在前12h菌种生长阶段,控制pH 6.8,通空气量1.0vvm,转速400r/min,转发酵之后控制发酵条件为pH 6.0,通空气量0.5vvm,转速300r/min。
关键词： 2;  3-丁二醇;  发酵工艺;  两段调控    
Abstract:

2,3-butanediol is used widely. As a potential platform compound, it can be used to replace the traditional platforms—four carbon hydrocarbons. With the requirements of energy security and environmental protection, biological refining 2,3-butanediol gets the substantial interest of researchers, which has obvious advantages over chemical method. Therefore, it is important to develop the suitable fermentation process of 2,3-butanediol. With the strain Klebsiella pneumoniae CICC10011, a preliminary study on the properties of 2,3-butanediol fermentation was carried out. By changing conditions, researchers studied the effects of pH, air flow rate and rotating speed on the metabolism of the stain. In this way, the better fermentation conditions for producing 2,3-butanediol were got. In the process, pH, air flow rate and rotating speed were controlled through two-stages. In the first 12h, kept the pH 6.8,the air flow rate 1.0vvm and the rotating speed 400r/min. Then, changed them to 6.0, 0.5vvm and 300r/min, respectively.
Key words: 2    3-butanediol    Process of fermentation    Two-stages controlling
收稿日期: 2017-09-04 出版日期: 2018-03-21
ZTFLH:  TQ923  
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樊亚超
张霖
李晓姝
王鹏翔
姚新武
乔凯

引用本文:

樊亚超,张霖,李晓姝,王鹏翔,姚新武,乔凯. Klebsiella pneumoniae CICC10011发酵产2,3-丁二醇的工艺研究[J]. 中国生物工程杂志, 2018, 38(2): 68-74.

Ya-chao FAN,Lin ZHANG,Xiao-shu LI,Peng-xiang WANG,Xin-wu YAO,Kai QIAO. Study on the Fermentation of 2,3-Butanediol by Klebsiella pneumoniae CICC10011. China Biotechnology, 2018, 38(2): 68-74.

链接本文:

https://manu60.magtech.com.cn/biotech/CN/10.13523/j.cb.20180210    或    https://manu60.magtech.com.cn/biotech/CN/Y2018/V38/I2/68

图1  Klebsiella pneumoniae CICC10011在15L发酵罐中的代谢
图2  Klebsiella pneumoniae CICC10011在5L发酵罐中的代谢,pH两段调控
图3  Klebsiella pneumoniae CICC10011在15L发酵罐中的代谢,pH两段调控
图4  Klebsiella pneumoniae CICC10011在15L发酵罐中的代谢,pH和通空气两段调控
图5  Klebsiella pneumoniae CICC10011在15L发酵罐中的代谢,pH和通空气两段调控
图6  Klebsiella pneumoniae CICC10011在15L发酵罐中的代谢,pH和通空气两段调控
图7  Klebsiella pneumoniae CICC10011在15L发酵罐中的代谢,pH、通空气和转速两段调控
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