入50ml的種子培養(yǎng)基，通入C02，再接入產(chǎn)琥珀酸 放線桿菌NJ113,搖床37°C轉(zhuǎn)速為180rpm/min下培養(yǎng)10小時(shí)，作為發(fā)酵菌種。
[0023] 步驟5,先將發(fā)酵菌種在8000rpm下離心去上清，用種子洗液洗3次離心后將菌體 接入陰極液，再將〇. 〇288g/L的中性紅和20g/L的玉米芯水解液接入陰極液中，混勻，最后 接入到生物電化學(xué)反應(yīng)器的陰極腔。再將0. 2g/L的DTT接入到陽極液，混勻，接入到生物 電化學(xué)反應(yīng)器的陽極腔。
[0024] 步驟6,將生物電化學(xué)反應(yīng)器接通電，恒定電壓在-1. 8V，并在陰極腔通入C02 0.05L/ (min.L)，溫度為 37°C發(fā)酵 36h。
[0025] 實(shí)施例2 步驟1至步驟4同實(shí)例1。
[0026] 步驟5,先將發(fā)酵菌種在lOOOOrpm下離心去上清，用種子洗液洗4次離心后將菌體 接入陰極液，再將〇. 〇288g/L的中性紅和10g/L的玉米芯水解液接入陰極液中，混勻，最后 接入到生物電化學(xué)反應(yīng)器的陰極腔。再將0. 2g/L的DTT接入到陽極液，混勻，接入到生物 電化學(xué)反應(yīng)器的陽極腔。
[0027] 步驟6,將生物電化學(xué)反應(yīng)器接通電，恒定電壓在-0. 8V，并在陰極腔通入C02 0? 02L/ (min*L)，控制溫度為 37°C發(fā)酵 12h。
[0028] 實(shí)施例3 步驟1至步驟4同實(shí)例1。
[0029] 步驟5,先將發(fā)酵菌種在12000rpm下離心去上清，用種子洗液洗5次離心后將菌體 接入陰極液，再將〇. 〇288g/L的中性紅和15g/L的玉米芯水解液接入陰極液中，混勻，最后 接入到生物電化學(xué)反應(yīng)器的陰極腔。再將0. 2g/L的DTT接入到陽極液，混勻，接入到生物 電化學(xué)反應(yīng)器的陽極腔。
[0030]步驟6,將生物電化學(xué)反應(yīng)器接通電，恒定電壓在-1. 2V，并在陰極腔通入C02 0.02L/ (min*L)，控制溫度為 37°C發(fā)酵 24h。
[0031] 對比例1 以產(chǎn)琥拍酸放線桿菌swcciflogefles)NJ113為出發(fā)菌株，采用不通 電發(fā)酵的方式，控制玉米芯水解液的總糖濃度為20g/L，發(fā)酵36h，最終產(chǎn)物最高濃度只有 6.03g/L〇
[0032] 對比例2 以產(chǎn)琥拍酸放線桿菌swcciflogefles)NJ113為出發(fā)菌株，采用不通 電發(fā)酵的方式，控制玉米芯水解液的總糖濃度為15g/L，發(fā)酵24h，最終產(chǎn)物最高濃度只有 5. 80g/L〇
[0033] 對比例3 以產(chǎn)琥拍酸放線桿菌swcciflogefles)NJ113為出發(fā)菌株，采用不通 電發(fā)酵的方式，控制總糖濃度為l〇g/L，發(fā)酵12h，最終產(chǎn)物最高濃度只有2. 88g/L。
[0034] 性能試驗(yàn) 將上述實(shí)施例的發(fā)酵物進(jìn)行液相測定，所得產(chǎn)物如圖所示。實(shí)施例的產(chǎn)物量如下表所 /_J、i〇
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電化學(xué)裝置利用玉米芯水解液的方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟1，將玉米芯加到稀硫酸中滅菌后，經(jīng)活性炭脫色、抽濾、旋蒸處理后得玉米芯水 解液； 步驟2,配種子培養(yǎng)基、陰極液、陽極液、種子洗液、電子中介體、DTT ; 步驟3,對種子培養(yǎng)基、陰極液、陽極液、種子洗液、電子中介體、DTT、生物電化學(xué)反應(yīng)器 以及血清瓶進(jìn)行高溫滅菌處理； 步驟4,取滅菌后的血清瓶，接入種子培養(yǎng)基，通入C02后再接入產(chǎn)琥珀酸放線桿菌 swcciflogefles )搖床培養(yǎng)后作為發(fā)酵菌種； 步驟5,將發(fā)酵菌種在8000~12000rpm下離心去上清后，用種子洗液洗滌3~5次再離心 得菌體，將菌體接入陰極液，再將〇. 〇2~0. 04g/L的電子中介體和玉米芯水解液加入陰極液 中，混勻，最后接入到生物電化學(xué)反應(yīng)器的陰極腔，再將0. 15~0.25g/L的DTT加入到陽極 液，混勻，接入到生物電化學(xué)反應(yīng)器的陽極腔，其中陰極腔和陽極腔通過質(zhì)子交換膜隔開； 步驟6,向生物電化學(xué)反應(yīng)器的陰極腔內(nèi)通入化學(xué)C02，并調(diào)節(jié)通氣量，再將生物電化學(xué) 反應(yīng)器接通電在37 °C下發(fā)酵得產(chǎn)品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)裝置利用玉米芯水解液的方法，其特征在于：步驟2 中電子中介體為苯醌、中性紅、硫素或甲基紫羅堿中的一種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)裝置利用玉米芯水解液的方法，其特征在于：步驟2， 種子培養(yǎng)基（g *1^)包括葡萄糖10,酵母提取物5,玉米漿5，NaHC03 10，NaH2P04 *2H20 9. 6， K2HP04 ? 3H20 15. 5 ;陰極液（g ? I/1)包括酵母提取物 5, NaH2P04 ? 2H20 8. 5, Na2HP04 ? 12H20 31. 51，NaHC03 10 ;電子中介體（g ?〇 0? 0288 ;陽極液（g 包括 Na2HP04.12H20 2. 51， NaH2P04 ? 2H20 2. 81，NaCl 1. 45 ;DIT(g ? I71) 0? 2 ;種子洗液（g ? I71)包括 Na2HP04 ? 12H20 5，NaH2P04 ? 2H20 5. 6, DTT 0? 15。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)裝置利用玉米芯水解液的方法，其特征在于：步驟4， 產(chǎn)琥珀酸放線桿菌swcciflo供)為 NJ113、AATCC55618t、CGMCC1593 或 130Z1中任一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)裝置利用玉米芯水解液的方法，其特征在于：步驟5， 玉米芯水解液中總糖濃度為10~20g/L。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)裝置利用玉米芯水解液的方法，其特征在于：步驟6， 電壓為-1. 8 V ~-0. 8V ;C02的通氣量為 0. 02~0. 05L/ (min*L);發(fā)酵時(shí)間為 12~36h。
【專利摘要】一種電化學(xué)裝置利用玉米芯水解液的方法，包括以下步驟：將玉米芯加到稀硫酸中滅菌后，經(jīng)活性炭脫色、抽濾、旋蒸處理后得玉米芯水解液；配種子培養(yǎng)基、陰極液、陽極液、種子洗液、電子中介體、DTT；對所配試劑、生物電化學(xué)反應(yīng)器以及血清瓶滅菌處理；取滅菌后的血清瓶，接入種子培養(yǎng)基，通入CO2后再接入產(chǎn)琥珀酸放線桿菌培養(yǎng)作為發(fā)酵菌種；將發(fā)酵菌種離心去上清后，洗滌再離心得菌體，將菌體接入陰極液，再將電子中介體和玉米芯水解液加入陰極液中混勻，并接入到生物電化學(xué)反應(yīng)器的陰極腔，再將DTT接入到陽極液混勻并加入陽極腔；向陰極腔內(nèi)通入化學(xué)CO2，37℃下發(fā)酵得產(chǎn)品。本發(fā)明方法簡單，產(chǎn)量高，適合工業(yè)化操作。
【IPC分類】C12R1-01, C12P7-46
【公開號】CN104531784
【申請?zhí)枴緾N201510013436
【發(fā)明人】陳可泉, 趙艷, 曹偉佳, 王震, 何珣, 歐陽平凱
【申請人】南京工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2015年1月12日