Este número recomenda o artigo do grupo de professores associados de Biologia e Engenharia Química da Universidade de Ciência e Tecnologia de Guangxi publicado em Fábricas de Células Microbiais: Papel chave de K⁺e Ca²⁺in high-yield ethanol production by S. Cerevisiae from concentrated sugarcane molasses。 O estudo usou o plasma de pressão ambiente para detectar cepas de levedura vinícola com propriedades resistentes a diferentes fatores de coerção (alta pressão de penetração, álcool elevado, alta temperatura, íons salinos elevados e alta concentração de melase de cana-de-açúcar). A produção de etanol de levadura vinícola selecionada com propriedades robustas em altas concentrações de melace de cana-de-açúcar atingiu o alto nível atual de mutação física (111,65 g/L, taxa de conversão de 95,53%). Finalmente, combinando a morfologia celular da levedura, a capacidade de fermentação e a análise ômica, revelou que o principal fator restritivo para a fermentação de etanol de alta concentração de melasa de cana-de-açúcar que limita a incapacidade da levedura de vinificação é K.⁺e Ca²⁺efeitos simultaneamente existentes.

Existem muitas matérias-primas sintéticas de etanol de base biológica, a pesquisa e o desenvolvimento do ponto de vista ambiental, econômico e rico é o foco. O nosso país é um país com grande população e a quantidade de açúcar consumida anualmente por adições alimentares, aplicações industriais e outros ocupa o primeiro lugar no mundo. A cana-de-açúcar é uma das principais matérias-primas para a extração de açúcar, produzindo melace ao mesmo tempo que o açúcar é extraído, e dados de estudos anteriores sugerem que 3 toneladas de açúcar podem produzir cerca de 1 tonelada de melace ao mesmo tempo. O melace é uma mistura com ingredientes complexos, emissões diretas ou utilizadas para fertilização de campo são desperdiçadas e podem causar poluição ambiental e utilização inadequada dos recursos. No entanto, o uso de recursos biológicos de melace (não alimentares) para a síntese de etanol de leveduras de vinificação pode estimular o desenvolvimento nacional de energia verde e baixa em carbono, ao mesmo tempo em que as pessoas continuam a satisfazer a necessidade de etanol. O processo de fermentação de etanol com melace é mais maduro, mas o uso de altas concentrações de melace para produzir altas concentrações de etanol é um desafio, devido ao efeito de vários fatores coercitivos. No entanto, a definição exata de quais são os principais fatores restritivos do ponto de vista da pesquisa científica ainda não foi relatada no início.

Os pesquisadores usaram a mutação ARTP (plasma à temperatura ambiente), a evolução adaptativa e o alto fluxo de cloreto de amônio trifenil-2H-tetrazol (TTC) e precursor ácido acetónico (ou ácidos acetónicos radicais livres) com Fe.³⁺O método de triagem dupla de alto fluxo (Py-Fe) que apresenta uma reação de complexo em amarelo³⁺Para obter melace de cana-de-açúcar de alta concentração (concentração total de açúcar de até 300 g/L) e alta temperatura (37 ° C), álcool alto (10%), pressão de penetração alta (400 g/L de açúcar total fermentável) e alta concentração de K no modelo de adição de sacarose, respectivamente.⁺(15 g/L), Ca²⁺(8 g/L) e K⁺O&Ca²⁺(15 g/L & 8 g/L) Sete cepas robustas de levedura vitivinícola em ambiente de fermentação (Figura 1, Tabela 1). Comparando a morfologia celular das respectivas cepas robustas em ambientes de alta concentração de melaceta de cana-de-açúcar (Figura 2), a taxa de produção da síntese de etanol e o número de células (Figura 3, Figura 4), a genômica comparativa das cepas robustas, a transcrição comparativa GO, o estudo analítico KEGG⁺e Ca²⁺Ao mesmo tempo, a presença é o principal fator que limita a fermentação de metanol de cana-de-açúcar em altas concentrações de levedura.

Tabela 1 Diferença de rendimento em comparação com o tipo selvagem J108 nas mesmas condições de fermentação

Figura 2 Morfologia celular de diferentes cepas fermentadas em 250 g / L de melasa

Figura 4. Utilizando 250 g/L de melasa de cana-de-açúcar em um sistema de tanques de fermentação de 5 L, a produção de etanol da cepa NGTM-F1 atingiu 111,65 g/L