CN104673712A - 一株同步利用葡萄糖与木糖生产醇类燃料的菌株及其应用 - Google Patents

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Abstract

一株能同步利用葡萄糖与木糖生产醇类燃料的菌株及其应用。该菌株为拜氏梭菌SE-2，菌种保藏号为CCTCC No. M2014384。本发明通过自然环境中能够同步利用葡萄糖与木糖产丁醇和乙醇微生物的筛选，获得了一株能够同步利用葡萄糖与木糖的菌株，该菌株为革兰氏阳性产芽孢杆菌，可以同步利用玉米芯水解液中的葡萄糖与木糖生产丁醇和乙醇。木质纤维素水解液中葡萄糖与木糖的同步利用可以消除发酵过程的“二次生长现象”，缩短发酵周期，提高生产过程底物利用效率和装备的生产强度，进而提高木质纤维素生产丁醇和乙醇产业的经济性。

Description

一株同步利用葡萄糖与木糖生产醇类燃料的菌株及其应用
技术领域
本发明涉及属于生物工程技术领域，特别是一株同步利用木质纤维素原料水解液中葡萄糖与木糖生产醇类燃料的菌株及其应用。
背景技术
由于温室效应及环境压力的不断加剧，尤其是化石资源的不断耗竭，以可再生生物质资源为原料的生物能源及化工品（如生物丁醇、生物乙醇等醇类）受到各国越来越多的重视。此外，大力发展生物质能源还可以提供更多的就业机会并减少CO2排放。丁醇及乙醇等醇类生产主要有化学法和生物法，其中生物法是通过微生物将糖类发酵转化成丁醇及乙醇，是产业发展的未来方向。木质纤维素原料以其来源丰富且可再生的特点，成为生物能源发展最主要的原料来源。木质纤维素原料转化制造生物丁醇、乙醇的工艺路线可以概括为：原料预处理和水解为单糖；糖液发酵生成丁醇、乙醇；产物蒸馏回收等。尽管上述工艺路线具备可行性，但仍有诸多技术瓶颈需要克服。仅就菌种而言，纤维水解液中五碳糖和六碳糖的同步利用是迫切需要解决的难点之一。木糖被转入胞内之后通过木糖异构酶和木酮糖激酶两步催化反应生成5-磷酸木酮糖，随后进入磷酸戊糖途径。微生物在利用复杂碳源过程中普遍存在代谢物阻遏效应，即易利用碳源（如葡萄糖）的快速利用对其它碳源（如木糖）的代谢产生阻遏作用。传统的生物丁醇发酵过程主要以糖蜜及淀粉等葡萄糖基原料为碳源，因此无需考虑木糖等五碳糖利用的问题。生产中常用的产丁醇丙酮梭菌虽然能够高效代谢葡萄糖生产丁醇，且能直接利用木糖等五碳糖生产丁醇，但是当发酵液中同时存在葡萄糖与木糖时，其对木糖的代谢过程受葡萄糖的影响，即存在“葡萄糖阻遏效应”，发酵过程只有当葡萄糖基本耗尽以后，才启动木糖代谢。传统的丁醇、乙醇发酵主要利用糖蜜、淀粉等富含葡萄糖原料，因此菌株是否存在葡萄糖阻遏效应，对于生产没有影响。但是，伴随纤维素丁醇、乙醇产业的发展，以木质纤维素水解液为原料进行丁醇、乙醇发酵过程必然要面对葡萄糖阻遏效应对发酵过程的影响。因为，木质纤维素原料水解液中，不仅含有葡萄糖，而且含有木糖及***糖等五碳糖。因此筛选能够同步利用五六碳糖的产丁醇、乙醇菌株，对于促进纤维素丁醇、乙醇的发展意义重大。
发明内容
本发明的目的是提供一株同步利用葡萄糖与木糖生产醇类燃料的菌株及其应用，该菌株是从自然环境中分离筛选出来，为丁醇和乙醇的生产提供一种发酵宿主，以克服目前生产菌株无法同步利用木质纤维素水解液中葡萄糖与木糖等五六碳糖的局限。
本发明通过以下技术方案达到上述目的：一株同步利用葡萄糖与木糖生产醇类燃料的菌株，其特征是该菌株拜氏梭菌SE-2，拉丁文学名Clostridium beijerinckii SE-2；该菌株已于2014年8月19日保藏于中国典型培养物保藏中心（CCTCC），地址：中国武汉武汉大学，邮编430072，保藏号CCTCC No.M2014384。
一株同步利用葡萄糖与木糖生产醇类燃料的菌株的应用，其特征是以木质纤维素原料水解液为原料利用保藏号CCTCC No.M2014384的拜氏梭菌SE-2发酵，同步利用水解液中的葡萄糖与木糖生产丁醇和乙醇，实现木质纤维素水解液全糖利用。
本发明的具体特点还有，木质纤维素原料包括玉米芯、玉米秸秆、小麦秸秆及枝桠中的一种或几种。
一株同步利用葡萄糖与木糖生产醇类燃料的菌株的应用，其特征是它包括如下步骤：（1）配置种子培养基，将拜氏梭菌SE-2接入种子培养基中进行一级种子培养和二级种子培养；（2）在发酵罐中进行厌氧发酵培养。
一株同步利用葡萄糖与木糖生产醇类燃料的菌株的应用，其特征是它包括如下步骤：第一步，配制培养基，包括种子培养基（TYA 培养基）、丁醇基础发酵培养基（MP2）。第二步：一级种子培养；将菌种接入种子培养基中（500 mL 接种瓶，装液量400mL），种子接入前通氮气驱除罐中的氧气，培养温度37℃，静置培养16 h得一级种子培养液。第三步：将第二步得到的一级种子培养液按3%体积比转接到二级种子培养基中（3L 不锈钢接种瓶，装液量2.5L），种子接入前通氮气驱除罐中的氧气，培养温度30℃，静置培养20 h得二级种子培养液。第四步：将第三步得到的二级种子培养液按3%体积比接入含玉米芯水解液的发酵培养基中，发酵过程采用厌氧批次发酵，种子接入前通氮气驱除罐中的氧气。发酵培养采用30L搅拌式发酵罐，装液量25L，培养温度37℃，用10 M氢氧化钠控制pH值6.5。第五步：发酵过程72h，取样分析发酵液中葡萄糖、木糖及产物丁醇和乙醇含量。
本方案的具体特点还有，玉米芯水解液：总糖含量为49.2 g/L ，其中葡萄糖 33.5 g/L 和木糖 15.8 g/L。
种子培养基（TYA 培养基）：葡萄糖 40 g，牛肉膏 2 g，酵母粉 2 g，蛋白胨 6 g，CH3COONH4 3 g，KH2PO4 0.5 g，MgSO4·7H2O 0.2 g，FeSO4·7H2O 0.01 g，蒸馏水1000 mL，pH 6.5，121 ℃高压灭菌15 min，用无菌氮气吹5 min，驱尽氧气。
丁醇基础发酵培养基（MP2）：玉米芯水解液、K2HPO4 0.5 g、KH2PO4 0.5 g 、CH3COONH4 2.2 g、MgSO4·7H2O 0.2 g、MnSO4·H2O 0.01 g、NaCl 0.01 g、FeSO4·7H2O 0.01 g、thiamine (硫胺，维生素B1) 0.001g、biotin (生物素) 0.00001g、p-aminobenzoic acid (p-氨基苯甲酸) 0.001g，加水至1000 mL；
实际配制时，配制母液1（Solution 1，S1）：p- aminobenzoic acid 100 mg/L、Thiamine 100 mg/L、Biotin 1 mg/L、使用无菌0.22 μm孔径的微孔滤膜过滤除菌，然后于4 ℃保存备用。
一株同步利用葡萄糖与木糖生产醇类燃料的菌株的应用，其特征是它包括如下步骤：第一步，配制培养基，包括种子培养基（TYA 培养基）、丁醇基础发酵培养基（MP2）。第二步：一级种子培养；将菌种接入种子培养基中（500 mL 接种瓶，装液量400mL），种子接入前通氮气驱除罐中的氧气，培养温度37℃，静置培养16 h得一级种子培养液。第三步：将第二步得到的一级种子培养液按3%体积比转接到二级种子培养基中（3L 不锈钢接种瓶，装液量2.5L），种子接入前通氮气驱除罐中的氧气，培养温度30℃，静置培养20 h得二级种子培养液。第四步：将二级种子培养液按3%体积比接入含玉米芯水解液的发酵培养基中，发酵过程采用厌氧发酵，种子接入前通氮气驱除罐中的氧气。发酵培养采用30L搅拌式发酵罐，装液量25L，培养温度37℃，用10 M氢氧化钠控制pH值6.5。发酵采用连续发酵方式，在整个发酵过程中稀释率为0.9 h-1，发酵时间为240 h，取样分析发酵液中葡萄糖、木糖及产物丁醇和乙醇含量。
本方案的具体特点还有，玉米芯水解液：总糖含量为49.2 g/L ，其中葡萄糖 33.5 g/L 和木糖 15.8 g/L。
种子培养基（TYA 培养基）：葡萄糖 40 g，牛肉膏 2 g，酵母粉 2 g，蛋白胨 6 g，CH3COONH4 3 g，KH2PO4 0.5 g，MgSO4·7H2O 0.2 g，FeSO4·7H2O 0.01 g，蒸馏水1000 mL，pH 6.5，121 ℃高压灭菌15 min，用无菌氮气吹5 min，驱尽氧气。
丁醇基础发酵培养基（MP2）：玉米芯水解液、K2HPO4 0.5 g、KH2PO4 0.5 g 、CH3COONH4 2.2 g、MgSO4·7H2O 0.2 g、MnSO4·H2O 0.01 g、NaCl 0.01 g、FeSO4·7H2O 0.01 g、thiamine (硫胺，维生素B1) 0.001g、biotin (生物素) 0.00001g、p-aminobenzoic acid (p-氨基苯甲酸) 0.001g，加水至1000 mL；
实际配制时，配制母液1（Solution 1，S1）：p- aminobenzoic acid 100 mg/L、Thiamine 100 mg/L、Biotin 1 mg/L、使用无菌0.22 μm孔径的微孔滤膜过滤除菌，然后于4 ℃保存备用。
申请人从位于济南第一污水处理厂的污泥中分离筛选得到一株能够同步利用葡萄糖与木糖产丁醇的菌株；经形态观察和16S rDNA鉴定，菌株在分类学上属于拜氏梭菌，命名为拜氏梭菌SE-2，申请人于2014年8月19日将该菌株包藏于中国典型培养物保藏中心（简称CCTCC），其保藏编号为：CCTCC No. M2014384。
拜氏梭菌SE-2菌株为革兰氏阳性产芽孢杆菌，在厌氧培养基生长到18 h 左右开始形成芽孢，两端着色，芽孢直径与菌体直径相当，菌体不膨大。拜氏梭菌SE-2菌株16S rDNA序列与拜氏梭菌NCIMB 8052同源性在99%以上。
本发明的有益效果是：1、本发明从自然界中成功分离筛选出了一株能够同步利用葡萄糖与木糖产丁醇的拜氏梭菌SE-2，该菌株在同时存在葡萄糖与木糖的发酵过程中，以基本相同的速度代谢葡萄糖与木糖。
2、传统的产丁醇菌株，由于不能同步利用葡萄糖与木糖，发酵过程中只有当葡萄糖消耗殆尽才能开始对木糖的利用，而在两个过程中间会有一段菌株对因糖源转换而导致的生长和生产停滞期，该过程中产物丁醇、乙醇的生产基本停止，需要3-5小时之后才重新开始丁醇、乙醇生产，该现象称作“二次生长现象”。本专利菌株同步利用葡萄糖与木糖特性可以避免“二次生长现象”的出现，保证整个发酵过程平稳进行，因此可以缩短发酵时间，提高设备的利用率，减少过程能耗等，进而提高生产的经济性。
3、连续发酵模式是通过发酵过程连续进料和连续出料实现生产过程的连续化，相对于批次发酵模式，可以因减少批次种子培养、每批发酵开始时菌体生长“延滞期”及发酵装置清洗等造成的时间浪费以及相应过程中的人工、能源等消耗，因此是工业化生产过程的首选。传统菌株以葡萄糖、木糖为碳源进行发酵时，当葡萄糖耗尽之后，发酵液中的总糖浓度已经很低，按照连续发酵的特点，需要进一步补充碳源（木质纤维素水解液，包括葡萄糖与木糖），但是如果此时补入水解液，由于菌株对葡萄糖优先利用特性的存在，必然会导致菌株重新开始葡萄糖利用，进一步延迟对木糖的利用，木糖会在发酵液中进一步积累，最终木糖只能随发酵液排出，造成了原料的浪费。
本发明菌株由于能够同步利用葡萄糖与木糖，在连续发酵过程中当发酵液中碳源下降时，是葡萄糖与木糖同时在被消耗，此时补入新的碳源（木质纤维素水解液，包括葡萄糖与木糖），菌株会连续、同步利用里面的葡萄糖与木糖，不会造成发酵液中木糖积累，保证了连续发酵过程的稳定运行和原料充分利用。
4、本发明菌株一方面为木质纤维素水解液发酵生产丁醇过程中的全糖同步利用奠定了基础，同时为深入研究产丁醇菌株葡萄糖与木糖代谢机理，进而对高产工业化菌株进行基因工程改造提供了素材。
附图说明
图1为本发明中菌株以葡萄糖与木糖混合糖为碳源发酵时的糖利用曲线图。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明所述技术方案做进一步说明。
实施例1：一株能同步利用葡萄糖与木糖产丁醇和乙醇的拜氏梭菌的分离、筛选与鉴定。
第一步：采样
从济南第一污水处理厂污泥中采集样品。
第二步：富集培养
取 1 g 采集的样品放入100 mL富集培养基蓝盖瓶中，在 80 ℃热激 10 min，用水冷却后置于37 ℃恒温培养箱富集培养 3 d，挑选有大量气泡生成的培养液，进一步在富集培养基中进行富集，传代5次后，取样进行气相色谱分析检测。将有丁醇生成的发酵液转接于分离培养基继续发酵培养。
富集培养基（用于厌氧菌培养）：木糖 5 g，蛋白胨 10 g，牛肉粉 10 g，酵母粉3 g，可溶性淀粉 1 g，氯化钠 5 g，醋酸钠 3 g，L-半胱氨酸盐酸盐 0.5 g，琼脂 0.5 g，刃天青 0.3 g，蒸馏水1000 mL。配制时将以上成分充分混合，pH值6.5，分装于100 mL 的蓝盖瓶中，每瓶装液量为 50 mL，121 ℃高压灭菌 15 min，用无菌氮气吹 5 min，驱尽氧气。
第三步：分离纯化
取富集培养的发酵液在厌氧培养箱里梯度稀释到10-8，利用滚管技术方法分离单菌落。挑取单菌落于TYA培养基的蓝盖瓶中，放置 37 ℃恒温培养箱培养 2 d，25 %甘油保存于-80 ℃冰箱。
分离培养基（用于滚管分离单菌落）：D-木糖 40 g，牛肉膏 2 g，酵母粉 2 g，蛋白胨 6 g，醋酸铵 3 g，KH2PO4 0.5 g，MgSO4•7H2O 0.2 g，FeSO4•7H2O 0.01g，琼脂20 g，蒸馏水 1000 mL，pH 6.5，分装于100 mL 的蓝盖瓶中，每瓶装液量为 50 mL，121 ℃高压灭菌 15 min，用无菌氮气吹 5 min，驱尽氧气。
本研究从60个样品中用富集和分离纯化方法获得10株产丁醇的菌株，由于分离培养基中木糖为唯一碳源，因此所获得的10株菌均能发酵木糖产丁醇。把菌株进行菌种保藏，进行下一步的混合糖发酵复筛实验。
第四步：分离菌株产溶剂研究
取甘油保存的初筛产丁醇菌株接入TYA培养基中80 ℃热激10 min，冷却后置37 ℃恒温培养箱培养活化20 h，然后转接到TYA培养基中培养到OD600为1左右作为种子液。将种子液按5%的接种量接种到装有60 g/L糖（其中葡萄糖与木糖的比例为2：1）的培养基的蓝盖瓶中(总容积100 mL，装液量50 mL)，于37 ℃恒温箱中静置发酵72 h 后进行溶剂含量测定。
种子培养基（TYA 培养基）：葡萄糖 40 g，牛肉膏 2 g，酵母粉 2 g，蛋白胨 6 g，醋酸铵 3 g，KH2PO4 0.5 g，MgSO4·7H2O 0.2 g，FeSO4·7H2O 0.01 g，蒸馏水1000 mL，pH 6.5，121 ℃高压灭菌 15 min，用无菌氮气吹 5 min，驱尽氧气。
混合糖发酵培养基：混合糖（葡萄糖与木糖按比例混合），酵母粉 5 g，碳酸钙3.0 g，过磷酸钙 0.7 g，硫酸铵 3.0 g，用蒸馏水定容到 1000 mL，pH 6.5。将以上成分混合均匀，分装于 100 mL 蓝盖瓶中，115 ℃高压灭菌 20 min，用无菌氮气吹 5min，驱尽氧气。
由表1的复筛结果表明，菌株S3、S7和S8对混合糖的发酵能力相对于其他的菌株高，而且在不同批次中发酵稳定，丁醇产量平均值分别为7.17g/L、8.54 g/L和6.04 g/L，其糖代谢及产丁醇能力略低于菌株SE-1。由于菌株SE-1是一株利用糖蜜产丁醇的丙酮丁醇梭菌工业菌株，而本试验的首要目的是想获得能够同步利用葡萄糖与木糖的产丁醇菌，以便进行木质纤维素水解液发酵产丁醇的目的。比较菌株S3、S7、S8与SE-1发现，在混合糖发酵过程中，菌株S3的木糖利用速率要快于其它三株菌，推测菌株S3在混合糖发酵过程中有可能实现葡萄糖与木糖的同步发酵。因此，对菌株S3进行菌株鉴定并对糖代谢特性进行深入研究。
表1 分离菌株发酵混合糖产丙酮、丁醇和乙醇比较
第五步：分离菌株葡萄糖与木糖利用速率研究
将筛选获得的生产丁醇的菌株进行葡萄糖与木糖发酵试验。将活化的菌种以5%的接种量接种到装有60 g/L糖（其中葡萄糖与木糖的比例为2:1）的混合糖培养基的蓝盖瓶中(总容积100 mL，装液量50 mL)，于37 ℃恒温箱中静置发酵72 h 后进行溶剂含量测定。
如图1所示，菌株S3发酵过程中，木糖与葡萄糖一样，随着发酵时间的延长，逐渐被利用，说明菌株S3能够同步消耗葡萄糖与木糖进行丁醇生产。
第六步：菌体形态及分子生物学鉴定
1、形态鉴定利用芽孢染液染色，镜检。参照《常见细菌***鉴定手册》（东秀珠，2001）。
2、菌株的分子鉴定
提取菌体总DNA，利用细菌16S rRNA 基因通用引物扩增得到菌株的16S rRNA 基因序列，测序结果在GenBank 数据库中进行Blast比对分析。
S3 菌株为革兰氏阳性的产芽孢杆菌，在厌氧培养基生长到18 h 左右开始形成芽孢，两端着色，芽孢直径与菌体直径相当，菌体不膨大。S3菌株的16S rRNA 序列测序结果用Blast 在线软件进行相似性分析。如图1所示，该菌株与拜氏梭菌 NCIMB 8052具有99 %以上的同源性，初步鉴定为拜氏梭菌，命名为拜氏梭菌 SE-2。
实施例 2
拜氏梭菌SE-2利用玉米芯水解液批次发酵产丁醇
1、菌种：
拜氏梭菌SE-2，申请人于2014年8月19日将该菌株包藏于中国典型培养物保藏中心（简称CCTCC），其保藏编号为：CCTCC No. M2014384。
2、培养基：
玉米芯水解液：总糖含量为49.2 g/L (其中葡萄糖 33.5 g/L 和木糖 15.8 g/L)
种子培养基（TYA 培养基）：葡萄糖 40 g，牛肉膏 2 g，酵母粉 2 g，蛋白胨 6 g，CH3COONH4 3 g，KH2PO4 0.5 g，MgSO4·7H2O 0.2 g，FeSO4·7H2O 0.01 g，蒸馏水1000 mL，pH 6.5，121 ℃高压灭菌15 min，用无菌氮气吹5 min，驱尽氧气。
丁醇基础发酵培养基（MP2）：玉米芯水解液、K2HPO4 0.5 g、KH2PO4 0.5 g 、CH3COONH4 2.2 g、MgSO4·7H2O 0.2 g、MnSO4·H2O 0.01 g、NaCl 0.01 g、FeSO4·7H2O 0.01 g、thiamine (硫胺，维生素B1) 0.001g、biotin (生物素) 0.00001g、p-aminobenzoic acid (p-氨基苯甲酸) 0.001g，加水至1000 mL。
实际配制时，配制母液1（Solution 1，S1）：p- aminobenzoic acid 100 mg/L、Thiamine 100 mg/L、Biotin 1 mg/L、使用无菌0.22 μm孔径的微孔滤膜过滤除菌，然后于4 ℃保存备用。
3、发酵工艺：
第一步：将拜氏梭菌SE-2接入种子培养基中（500 mL 接种瓶，装液量400mL），培养温度37℃，静置培养16 h，种子接入前通氮气驱除罐中的氧气，得一级种子培养液。
第二步：将第一步得到的一级种子培养液按3%转接到二级种子培养基中（3L 不锈钢接种瓶，装液量2.5L），培养温度30℃，静置培养20 h，种子接入前通氮气驱除罐中的氧气，得二级种子培养液。
第三步：将第二步得到的二级种子培养液按3%接入含玉米芯水解液的发酵培养基中，发酵过程采用厌氧批次发酵，种子接入前通氮气驱除罐中的氧气。发酵培养采用30L搅拌式发酵罐，装液量25L，培养温度37℃，用10 M氢氧化钠控制pH值6.5。
第四步：发酵72h，取样分析发酵液中葡萄糖、木糖及产物丁醇和乙醇含量。
4、发酵结束，发酵液中葡萄糖和木糖浓度分别为5.3 g/L和0.2 g/L，丁醇与乙醇浓度分别为11.76 g/L和2.11 g/L。
实施例3：
丙酮丁醇梭菌ATCC824利用玉米芯水解液批次发酵产丁醇
1、与实施例2相同之处不再赘述，不同之处另加说明。
2、菌种：丙酮丁醇梭菌ATCC824，该菌株为产丁醇模式菌株，能够利用葡萄糖与木糖，但是发酵过程存在“葡萄糖阻遏效应”，只有当葡萄糖利用完全之后才开始利用木糖。
2、发酵结束，发酵液中葡萄糖和木糖浓度分别为为0.5 g/L和4.2 g/L，丁醇与乙醇浓度分别为11.03 g/L和1.68 g/L。
实施例4
拜氏梭菌SE-2(CCTCC No. M2014384)利用玉米芯水解液连续发酵产丁醇
1、本实施例与实施例2相同之处不再赘述，不同之处另加说明。
2、发酵工艺
将二级种子培养液接入含玉米芯水解液的发酵培养基中，发酵过程采用厌氧发酵，种子接入前通氮气驱除罐中的氧气。发酵培养采用30L搅拌式发酵罐，装液量25L，培养温度37℃，用10 M氢氧化钠控制pH值6.5。
发酵过程采用连续补料发酵方式，在整个发酵过程中稀释率为0.9 h-1，发酵时间为240 h。
3、取样分析，发酵液中葡萄糖与木糖浓度分别为7.3 g/L和3.1 g/L，其中葡萄糖与木糖比例为2.35，基本与玉米芯水解液中葡萄糖与木糖比例（2.12）相同，说明在连续发酵过程中葡萄糖与木糖基本以相同的速率在被利用，没有发生木糖的积累。
实施例5
丙酮丁醇梭菌ATCC 824利用玉米芯水解液连续发酵产丁醇
1、与实施例3相同之处不再赘述，不同之处另加说明。
2、发酵工艺
发酵培养采用30L搅拌式发酵罐，装液量25L，培养温度37℃，用10 M氢氧化钠控制pH值6.5。将种子液接入含玉米芯水解液的发酵培养基中，发酵过程采用厌氧发酵，种子接入前通氮气驱除罐中的氧气。
在整个发酵过程中稀释率为0.9 h-1，发酵时间为240 h。
3、发酵结束，发酵液中葡萄糖与木糖浓度分别为1.6 g/L和8.7 g/L，其中木糖比例明显高于玉米芯水解液中木糖的比例，说明在发酵过程中木糖发生积累。

Claims (8)

1.一株同步利用葡萄糖与木糖生产醇类燃料的菌株，其特征是该菌株为拜氏梭菌SE-2，拉丁文学名Clostridium beijerinckii SE-2；该菌株已于2014年8月19日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏号CCTCC No.M2014384。
2.一株同步利用葡萄糖与木糖生产醇类燃料的菌株的应用，其特征是以木质纤维素原料水解液为原料利用保藏号CCTCC No.M2014384的拜氏梭菌SE-2发酵，同步利用水解液中的葡萄糖与木糖生产丁醇和乙醇，实现木质纤维素水解液全糖利用。
3.根据权利要求2所述的一株同步利用葡萄糖与木糖生产醇类燃料的菌株的应用，其特征是木质纤维素原料包括玉米芯、玉米秸秆、小麦秸秆及枝桠中的一种或几种。
4.根据权利要求2所述一株同步利用葡萄糖与木糖生产醇类燃料的菌株的应用，其特征是它包括如下步骤：（1）配置种子培养基，将拜氏梭菌SE-2接入种子培养基中进行一级种子培养和二级种子培养；（2）在发酵罐中进行厌氧发酵培养。
5.一株同步利用葡萄糖与木糖生产醇类燃料的菌株的应用，其特征是它包括如下步骤：
第一步，配制培养基，包括种子培养基，丁醇基础发酵培养基；
第二步：一级种子培养；将菌种接入种子培养基中，种子接入前通氮气驱除罐中的氧气，培养温度37℃，静置培养16 h得一级种子培养液；
第三步：将第二步得到的一级种子培养液按3%体积比转接到二级种子培养基中，种子接入前通氮气驱除罐中的氧气，培养温度30℃，静置培养20 h得二级种子培养液；
第四步：将第三步得到的二级种子培养液按3%体积比接入含玉米芯水解液的发酵培养基中，发酵过程采用厌氧批次发酵，种子接入前通氮气驱除罐中的氧气；发酵培养采用30L搅拌式发酵罐，装液量25L，培养温度37℃，用10 M氢氧化钠控制pH值6.5；
第五步：发酵过程72h。
6.一株同步利用葡萄糖与木糖生产醇类燃料的菌株的应用，其特征是它包括如下步骤：
第一步，配制培养基，包括种子培养基，丁醇基础发酵培养基；
第二步：一级种子培养；将菌种接入种子培养基中，种子接入前通氮气驱除罐中的氧气，培养温度37℃，静置培养16 h得一级种子培养液；
第三步：将第二步得到的一级种子培养液按3%体积比转接到二级种子培养基中，种子接入前通氮气驱除罐中的氧气，培养温度30℃，静置培养20 h得二级种子培养液；
第四步：将二级种子培养液按3%体积比接入含玉米芯水解液的发酵培养基中，发酵过程采用厌氧发酵，种子接入前通氮气驱除罐中的氧气；发酵培养采用30L搅拌式发酵罐，装液量25L，培养温度37℃，用10 M氢氧化钠控制pH值6.5；
发酵采用连续发酵方式，在整个发酵过程中稀释率为0.9 h-1，发酵时间为240 h。
7.根据权利要求5或6所述的一株同步利用葡萄糖与木糖生产醇类燃料的菌株的应用，其特征是玉米芯水解液：总糖含量为49.2 g/L ，其中葡萄糖 33.5 g/L 和木糖 15.8 g/L；
根据权利要求5或6所述的一株同步利用葡萄糖与木糖生产醇类燃料的菌株的应用，其特征是种子培养基：葡萄糖 40 g，牛肉膏 2 g，酵母粉 2 g，蛋白胨 6 g，CH3COONH4 3 g，KH2PO4 0.5 g，MgSO4·7H2O 0.2 g，FeSO4·7H2O 0.01 g，蒸馏水1000 mL，pH 6.5，121 ℃高压灭菌15 min，用无菌氮气吹5 min，驱尽氧气。
8.根据权利要求5或6所述的一株同步利用葡萄糖与木糖生产醇类燃料的菌株的应用，其特征是丁醇基础发酵培养基：玉米芯水解液、K2HPO4 0.5 g、KH2PO4 0.5 g 、CH3COONH4 2.2 g、MgSO4·7H2O 0.2 g、MnSO4·H2O 0.01 g、NaCl 0.01 g、FeSO4·7H2O 0.01 g、thiamine 0.001g、生物素 0.00001g、p-氨基苯甲酸 0.001g，加水至1000 mL；
实际配制时，配制母液1：p- aminobenzoic acid 100 mg/L、thiamine 100 mg/L、生物素 1 mg/L、使用无菌0.22 μm孔径的微孔滤膜过滤除菌，然后于4 ℃保存备用。
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