通过优化纤维素酶比例提高酿酒酵母产乙醇浓度

纤维素乙醇工业化应用的一个重要经济障碍是纤维素原料的预处理环节，将纤维素降解为可供下游微生物发酵利用的糖类依赖多种纤维素酶的协同作用。自然界中，纤维素多是以结晶形式存在，结构致密有序，难以降解。为了达到节约成本的目的，已有研究人员在酿酒酵母体内表达纤维素酶以实现降解纤维素目的，但是往往只对非结晶纤维素有较好效果，对于结晶纤维素比如纤维小体，受制于酶活的不足，降解效果不甚理想。

在酿酒酵母体内表达多种纤维素酶混合体系以降解结晶纤维素，过程复杂，涉及到固体表面的扩散、吸附、降解等多个步骤。所以，高效降解结晶纤维素菌株的筛选尤为重要，其中一个重要方面就是多种纤维素酶比例的调节优化，包括内切葡聚糖酶（EG）、外切纤维素酶（CBH）、β-葡糖苷酶（BGL）。关于以上酶类的比例变化对降解效果已有很多报道，但都是集中于分泌到胞外的酶，而通过细胞表面展示方式表达纤维素酶的比例优化，却没有报道。该项工作了研究了利用细胞表面展示系统表达复合纤维素酶，探究各酶比例对纤维素降解效果及产物乙醇的影响。

利用酿酒酵母常用的δ位点整合方式，研究人员在已经表达BGL的酿酒酵母基因组整合EG、CBH1和CBH2混合库，预期可获得整合不同剂量配比的EG、CBH1和CBH2的转化子文库。对获得的文库进行酶活筛选，获得了可达到理论乙醇转化率57%的菌株，之前报道的最好的是27%。对其转录水平进行研究，发现EG、CBH1相比于对照菌株（整合了一个拷贝的EG、CBH1和CBH2菌株）提高2和2.3倍。

该研究首次对利用细胞表面展示系统表达纤维素酶的最优比例进行研究，为相关工作提供借鉴。

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