CN101717795A - 一种应用淀粉生产乙醇的方法 - Google Patents

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罗进贤
张添元
刘振旺
易小平
谭燕华
张泽华
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Abstract

本发明公开了一种应用淀粉生产乙醇的方法，属于生物技术领域，首先从大麦基因组中扩增α淀粉酶基因，从黑曲霉菌基因组中扩增糖化酶基因，从解淀粉假单胞杆菌基因组中扩增异淀粉酶基因；利用α淀粉酶基因、糖化酶基因和异淀粉酶基因构建成酿酒酵母工程菌；将淀粉蒸煮使糊化后，以糊化的淀粉为原料，应用所构建并筛选出的酿酒酵母工程菌于28-30℃进行发酵生产乙醇。本发明采用了构建酿酒酵母工程菌而同步剪切淀粉支链，以及同步糖化淀粉生产乙醇的方法，省略了需要生产成本高的系列酶的生产，能够较大程度地降低利用淀粉生产乙醇的成本，解决应用淀粉生产乙醇的高成本问题，有利于促进应用淀粉生产乙醇产业的发展。

Description

一种应用淀粉生产乙醇的方法
技术领域
本发明属于生物技术领域，涉及一种将糖化酶、α淀粉酶和异淀粉酶重组于酿酒酵母基因组，然后利用酿酒酵母基因组，直接利用淀粉为原料生产乙醇的方法。
背景技术
酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)是最常应用的酒精生产菌，但是酿酒酵母缺乏水解淀粉的酶类(α-淀粉酶和糖化酶)，不能直接利用淀粉；天然的淀粉质原料中，支链淀粉的含量约占70％～95％。支链淀粉难于糖化，而异淀粉酶(亦称α-1，6-葡萄糖苷酶，支链淀粉酶)能够水解支链淀粉分支点的α-1，6-葡萄糖苷键，催化支链淀粉、糖原及某些分支糊精中的α-1，6糖苷键的断裂反应，而酿酒酵母也不能产生异淀粉酶。目前应用淀粉生产乙醇是在应用酵母发酵淀粉之前或者在发酵过程中添加α-淀粉酶、糖化酶和异淀粉酶，但是这些酶(α-淀粉酶、糖化酶和异淀粉酶)的生产需要人力、物力和耗能，导致利用淀粉生产乙醇的生产成本过高，影响利用淀粉生产乙醇产业的发展。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种应用淀粉生产乙醇的方法，为应用淀粉生产乙醇提供一种用酿酒酵母工程菌同步转化支链淀粉为直链淀粉以及同步糖化淀粉生产乙醇的方法。
本发明所采用的技术方案：
一种应用淀粉生产乙醇的方法，其步骤如下：
1、从大麦基因组中扩增α淀粉酶基因，从黑曲霉菌基因组中扩增糖化酶基因，从解淀粉假单胞杆菌基因组中扩增异淀粉酶基因；
2、构建由酿酒酵母的磷酸甘油酸盐激酶基因启动子(pPGK)分别调控α淀粉酶基因和糖化酶基因的酿酒酵母表达载体，构建由酿酒酵母的交配信息素启动子(pMF-α)调控异淀粉酶基因的酿酒酵母表达载体，并将表达载体转化为酿酒酵母基因组(重组子)；
3、用PCR方法扩增目标基因验证重组子：分别合成α淀粉酶、糖化酶和异淀粉酶的基因特异引物，分别以重组子和没有转化这些基因的酿酒酵母(宿主菌)基因组DNA为模板，进行PCR扩增；根据宿主菌没有扩增出目标大小的PCR扩增带而重组子能扩增出目标大小的PCR扩增带证明所测的目标基因是已经重组于重组子的基因组；
4、用测定表达产物各种酶的活性的方法筛选出每种酶活力大于1.2μ/ml发酵液的重组子为工程菌；
5、将淀粉蒸煮使糊化。
6、以糊化的淀粉为原料，应用所构建并筛选出的酿酒酵母工程菌于28-30℃进行发酵生产乙醇。
本发明采用了直接同步剪切淀粉支链和糖化淀粉的方式生产乙醇，省略了需要生产成本较高的系列酶(异淀粉酶、α-淀粉酶和糖化酶)的生产过程，能够在较大的程度上降低利用淀粉生产乙醇的成本，为利用淀粉生产乙醇产业的发展提供可靠保证。
具体实施方式
下面才用非限定性实施例对本发明作进一步说明。
实施例一
1.从大麦基因组中扩增α淀粉酶基因，从黑曲霉菌基因组中扩增糖化酶基因，从解淀粉假单胞杆菌基因组中扩增异淀粉酶基因。
2.构建由酿酒酵母的磷酸甘油酸盐激酶基因启动子(pPGK)分别调控α淀粉酶基因和糖化酶基因，由酿酒酵母的交配信息素启动子(pMF-α)调控异淀粉酶基因的酿酒酵母表达载体。并将表达载体转化酿酒酵母基因组(重组子)；
3.用PCR方法扩增目标基因验证重组子：合成α淀粉酶、糖化酶和异淀粉酶的基因特异引物，分别以重组子和没有转化这些基因的酿酒酵母(宿主菌)基因组DNA为模板，进行PCR扩增；根据宿主菌没有扩增出目标大小的PCR扩增带而重组子能扩增出目标大小的PCR扩增带证明所测的目标基因是已经重组于重组子的基因组；
4、用测定表达产物各种酶的活性的方法筛选出每种酶活力＞1.2μ/ml发酵液的重组子为工程菌；
5.将淀粉蒸煮使糊化。
6.以糊化的淀粉为原料，应用所构建并筛选出的酿酒酵母工程菌于28℃进行发酵生产乙醇。
实施例二
1.从大麦基因组中扩增α淀粉酶基因，从黑曲霉菌基因组中扩增糖化酶基因，从解淀粉假单胞杆菌基因组中扩增异淀粉酶基因。
2.构建由酿酒酵母的磷酸甘油酸盐激酶基因启动子(pPGK)分别调控α淀粉酶基因和糖化酶基因，由酿酒酵母的交配信息素启动子(pMF-α)调控异淀粉酶基因的酿酒酵母表达载体。并将表达载体转化酿酒酵母基因组(重组子)；
3.用PCR方法扩增目标基因验证重组子：合成α淀粉酶、糖化酶和异淀粉酶的基因特异引物，分别以重组子和没有转化这些基因的酿酒酵母(宿主菌)基因组DNA为模板，进行PCR扩增；根据宿主菌没有扩增出目标大小的PCR扩增带而重组子能扩增出目标大小的PCR扩增带证明所测的目标基因是已经重组于重组子的基因组；
4、用测定表达产物各种酶的活性的方法筛选出每种酶活力＞1.2μ/ml发酵液的重组子为工程菌；
5.将淀粉蒸煮使糊化。
6.以糊化的淀粉为原料，应用应用所构建并筛选出的酿酒酵母工程菌于30℃进行发酵生产乙醇。

Claims (1)

1.一种应用淀粉生产乙醇的方法，其特征在于，其步骤如下：
1)、从大麦基因组中扩增α淀粉酶基因，从黑曲霉菌基因组中扩增糖化酶基因，从解淀粉假单胞杆菌基因组中扩增异淀粉酶基因；
2)、构建由酿酒酵母的磷酸甘油酸盐激酶基因启动子分别调控α淀粉酶基因和糖化酶基因的酿酒酵母表达载体，构建由酿酒酵母的交配信息素启动子调控异淀粉酶基因的酿酒酵母表达载体，并将表达载体转化为酿酒酵母基因组；
3)、用PCR方法扩增目标基因验证重组子：分别合成α淀粉酶、糖化酶和异淀粉酶的基因特异引物，分别以重组子和没有转化这些基因的酿酒酵母基因组DNA为模板，进行PCR扩增；根据宿主菌没有扩增出目标大小的PCR扩增带而重组子能扩增出目标大小的PCR扩增带证明所测的目标基因是已经重组于重组子的基因组；
4)、用测定表达产物各种酶的活性的方法筛选出每种酶活力大于1.2μ/ml发酵液的重组子为工程菌；
5)、将淀粉蒸煮使糊化；
6)、以糊化的淀粉为原料，应用所构建并筛选出的酿酒酵母工程菌于28-30℃进行发酵生产乙醇。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102286443A (zh) * 2011-07-16 2011-12-21 中国热带农业科学院热带生物技术研究所 生产重组混合异淀粉酶、α淀粉酶和葡萄糖淀粉酶
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WO2015100856A1 (zh) * 2013-12-30 2015-07-09 广东启智生物科技有限公司 一种能降解利用餐厨废弃物的基因重组酿酒酵母

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102286443A (zh) * 2011-07-16 2011-12-21 中国热带农业科学院热带生物技术研究所 生产重组混合异淀粉酶、α淀粉酶和葡萄糖淀粉酶
CN102286443B (zh) * 2011-07-16 2014-03-12 中国热带农业科学院热带生物技术研究所 生产重组混合异淀粉酶、α淀粉酶和葡萄糖淀粉酶
CN102747062A (zh) * 2012-07-09 2012-10-24 中国热带农业科学院热带生物技术研究所 一种生产水解淀粉生成果葡糖浆的酶系的方法
CN104419650A (zh) * 2013-09-02 2015-03-18 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 一种改造的土曲霉工程菌及其和应用
WO2015100856A1 (zh) * 2013-12-30 2015-07-09 广东启智生物科技有限公司 一种能降解利用餐厨废弃物的基因重组酿酒酵母
US10584359B2 (en) 2013-12-30 2020-03-10 Guangdong Recyclean Low-Carbon Technology Genetically recombinant Saccharomyces cerevisiae for degrading kitchen waste

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