热纤梭菌可以直接分解
纤维素为
乙醇,莱姆德(热纤梭菌分解纤维素生产乙醇的研究进展 一株热纤梭菌的分离及其纤维素分解活性的初步研究
热纤
梭菌属(Clostridium thermoceUum)能分解纤维素,但乙醇产率较低(50%),热
硫化氢梭菌(Col- stridium thermohydz)不能利用纤维素,但乙醇产率相当高,如果进行混合发酵,产率可达70%。吕福英介绍了热纤梭菌的生理生化特性及发酵生产的研究进展,并对热纤梭菌发 酵生产
乙醇的因素以及乙醇等发酵产物对热纤梭菌的抑制作用作了概述。但热纤梭菌产生乙醇也存在以下问题:发酵不完全、发酵速度慢、终产物乙醇和
有机酸对
细胞有相当大的毒性,需要进一步改进。
热纤梭菌可以直接分解
纤维素为乙醇,莱姆德( Lamed )等发现在热纤梭菌表面存在着分散而不连续的细胞表面
细胞器——纤维素体,其中含有一种高分子量、连接纤维素的多个纤维素酶的蛋白质复合体,具有纤维素
水解活性。细菌细胞首先通过这种纤维素体强烈粘附在纤维素上。在其他分解纤维素的
厌氧微生物细胞表面也观察到不同的结构
氧化镁,这些结构与细菌和纤维素之间的粘附,连接甚至水解有着某种直接或间接的关联。
从牛粪中分离到一株能分解纤维素的高温
厌氧梭状芽孢杆菌。该菌接触酶阴性,革兰氐染色阴性。
细胞杆状或稍弯(5~10×0.6~0.8μm)。
芽孢卵圆形,端生,直径为1.0~1.3μm。极生丛鞭毛,运动。老龄时菌体常呈长丝状(15~30×0.4~0.6μm)。以断裂方式繁殖。最适生长温度为60~65℃,最适pH为6.5~7.0。发酵产物有H_2、CO_2,
乙酸、
甲酸、乳酸和
乙醇等。发酵液中无色素。在
纤维素琼脂滚管中形成透明、直径为5~l5mm的圆形分解圈。该菌株在以
蛋白胨为唯一碳源和氮源时不生长,能迅速利用
葡萄糖或
纤维二糖生长。在纤维素上生长时产生孢外纤维素酶,在纤维二糖或葡萄糖上生长时不产生纤维素酶。将在纤维二糖或葡萄糖上旺盛生长的菌接入纤维素培养基中时,需经过10天以上的延迟期才能恢复纤维素分解能力,说明该菌株的纤维素酶是诱导酶。酶的最适温度为65℃,pH为7.2。该菌株的形态、生理生化及酶学性质与
梭菌属 thermocgllum十分相似,鉴定为同一个种。