Статья, опубликованная в Microbial Cell Factories: Key role of K⁺и Ca^{2 +}in high-yield ethanol production by S. Cerevisiae from concentrated sugarcane molasses。 В этом исследовании используется плазма комнатной температуры при атмосферном давлении для индукции и отбора штаммов дрожжей виноделия, обладающих свойствами пружины для различных факторов принуждения (высокое осмотическое давление, высокий спирт, высокая температура, высокие ионы соли и высокая концентрация сахарной патоки). Из них выведенный таким образом синтетический выпуск этанола из винодельческих дрожжей, обладающий пружинными свойствами для высокой концентрации сахарной патоки сахарного тростника, достиг нынешнего высокого уровня физической индукции (111,65 г / л, коэффициент конверсии гликоля 95,53%). Наконец, в сочетании с клеточной морфологией дрожжей, ферментационной мощностью и гистологическим анализом было выявлено, что основным ограничивающим фактором, ограничивающим способность дрожжей к ферментации с высокой концентрацией сахарной патоки и высокой концентрацией этанола, является K⁺& CA^{2 +}Параллельные последствия.

Существует много синтетического сырья для биоэтанола, и исследования и разработки с точки зрения охраны окружающей среды, экономики и обогащения людей являются ключевыми. Наша страна является большой страной с населением и занимает первое место в мире по потреблению сахара каждый год из - за добавления продуктов питания и промышленных применений. Сахарный тростник является одним из основных сырьевых материалов для переработки сахара, который производит патоку одновременно с добавлением сахара, и более ранние данные исследований показали, что при производстве 3 тонн сахара может производиться около 1 тонны патоки. Сахарная патока - это смесь со сложным составом, прямым выбросом или использованием для удобрений на полях, которые являются расточительными и загрязняют окружающую среду, а также для недостаточного использования ресурсов. Тем не менее, использование патоки (непродовольственных) биологических ресурсов для синтеза этанола в винодельческих дрожжах может способствовать развитию национальной зеленой низкоуглеродной энергии, постоянно удовлетворяя потребности людей в этаноле. Процесс ферментации этанола с использованием патоки для производства дрожжей является достаточно зрелым, однако использование высокой концентрации патоки для производства высокой концентрации этанола сопряжено с трудностями из - за воздействия различных факторов принуждения. Однако с точки зрения научных исследований точные данные о том какие именно факторы являются ключевыми сдерживающими факторами еще не были изучены.

Исследователи использовали индукцию ARTP (плазма комнатной температуры), адаптивную эволюцию и высокую пропускную способность на основе трифенил - 2H - тетразолхлорида аммония (TTC) и прекурсоров пировиноградной кислоты (или ионов свободных радикалов пировиноградной кислоты) и Fe^{3 +}Метод двойного высокопроизводительного скрининга с желтой реакцией синтеза (Py - Fe)^{3 +}Получены высокие концентрации сахарной патоки сахарного тростника (общая концентрация сахара достигает 300 г / л) и высоких температур (37°C), высоких спиртов (10%), высокого осмотического давления (400 г / л ферментируемого общего сахара) и высоких концентраций K при моделях добавления тростникового сахара, соответственно.⁺(15 г/л), Ca^{2 +}(8 г/л), К⁺и Ca^{2 +}(15 г / л & 8 г / л) Семь штаммов сухих дрожжей в среде ферментации (рис. 1, таблица 1). Сопоставление клеточной морфологии соответствующих штаммов стержневого типа в условиях высокой концентрации сахарной патоки сахарного тростника (рисунок 2), продуктивность синтеза этанола и количество клеток (рисунок 3, рисунок 4), сравнительная геномика стержневых штаммов, сравнительная транскриптомия GO, анализ KEGG⁺и Ca^{2 +}В то же время присутствие является основным фактором, ограничивающим ферментацию высококонцентрированного сахарного тростника в дрожжах для виноделия.

Таблица 1 Разрыв в урожайности по сравнению с диким J108 при одинаковых условиях ферментации

Рисунок 2 Ферментирование клеточной формы различных штаммов при 250 г / л патоки

Рисунок 4. Производство этанола штамма NGTM - F1 при ферментации сахарной патоки из сахарного тростника весом 250 г / л в системе ферментаторов 5L достигло 111,65 г / л