Construction of tolerant yeast of fermentation inhibitors for ethanol production from lignocellulosic biomass

用于从木质纤维素生物质生产乙醇的发酵抑制剂的耐受酵母的构建

• 批准号: 24760730
• 负责人: KANNA Machi
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-24760730/
• 关键词: 発酵阻害物質; エタノール発酵; バイオマス; 酵母; 国際情報交換

Lignocellulosic biomass passes through the process of three steps: pretreatment, enzymatic hydrolysis and ethanol fermentation. During the process of hydrothermal pretreatment that is one of the pretreatment, fermentation inhibitors are generated from lignocellulosic biomass. In this study, we analyzed quantification of various fermentation inhibitors derived from hydrothermal pretreatment. Furthermore, we investigated an effect of fermentation inhibitors on yeast growth and fermentation. As a result, furfural, 5-HMF and formic acid affected both yeast growth and ethanol fermentation under the same condition. However, in the case of acetic acid, inhibition of fermentation was not caused by high concentration though the rate of yeast growth decreased at the same condition. Moreover, we determined the effects of inhibition substance on yeast growth by fitting to Monod equation. Also, we quantified the effect of these inhibitors on the Monod parameters.

木质纤维素生物质要经过预处理、酶解和乙醇发酵三个步骤。作为前处理方法之一的水热预处理过程中，由木质纤维素生物质产生发酵抑制剂。在本研究中，我们分析了水热预处理得到的各种发酵抑制剂的定量。此外，我们还研究了发酵抑制剂对酵母生长和发酵的影响。结果表明，在相同条件下，糠醛、5-羟甲基糠醛和甲酸对酵母生长和乙醇发酵均有影响。而在醋酸的情况下，虽然在相同条件下酵母的生长速率降低，但高浓度并不会对发酵产生抑制作用。此外，我们还通过拟合Monod方程确定了抑制物质对酵母生长的影响。此外，我们量化了这些抑制剂对Monod参数的影响。

项目成果

水熱前処理によって生成する発酵阻害物質の酵母に対する影響

水热预处理产生的发酵抑制剂对酵母的影响

• 发表时间: 2012
• 作者: 神名麻智;木村直人;山下康貴;柳田高志;松村幸彦
• 通讯作者: 松村幸彦

発酵阻害物質が酵母増殖のMonod式に与える影響

发酵抑制剂对酵母生长中Monod表达的影响

• 发表时间: 2013
• 期刊: J.Jpn.Petrol.Inst.
• 作者: 神名麻智;木村直人;山下康貴;柳田高志;松村幸彦
• 通讯作者: 松村幸彦

発酵阻害物質が発酵におよぼす影響の定量的解析

发酵抑制剂对发酵影响的定量分析

• 发表时间: 2013
• 作者: 神名麻智;福富裕太;柳田高志;松村幸彦
• 通讯作者: 松村幸彦

酵母の挙動に及ぼす水熱前処理副生成物質の影響

水热预处理副产物对酵母行为的影响

• 发表时间: 2012
• 作者: 神名麻智;山下康貴;福富裕太;松村幸彦
• 通讯作者: 松村幸彦

発酵阻害物質と温度が酵母増殖に及ぼす影響

发酵抑制剂和温度对酵母生长的影响

• 发表时间: 2013
• 作者: 神名麻智，山下康貴，福富裕太，松村幸彦