基因工程高产甘油酵母菌株发酵生产甘油
2006-09-17 17:25:52 来源：不详 评论：0 点击：
研究开发背景，技术原理和主要技术指标，与国内外同类产品（技术）比较，应用
范围、检测、鉴定情况，政策支持程度等：
甘油学名丙三醇（C3H5(0H)3），因其具有吸湿性、保温性、高粘度、水溶
性、无毒、有甜味、微生物易分解、有三个羟基可制成一些衍生物等特性，是一种
重要的轻化工原料，在涂料、炸药、塑料、牙膏、化妆品、食品、烟草、化工、医
药等方面都有着十分广泛的用途。甘油作为重要的有机化工原料，通常的制取方法
一是从天然油脂皂化生产肥皂的副产品中获得，还有少部分是从油脂水解的副产品
中获得，称为油脂皂化水解法；第二是通过环氧氯丙烷（ECH）法、丙烯醛法、环
氧丙烷过醛酸法合成甘油，即化学合成法；第三就是利用粮食原料转化发酵制取甘
油，即发酵法。我国甘油主要从生产肥皂的副产品中获得，然而近年来由于洗衣粉
的增加，肥皂产量的大幅度下降，甘油产量也随之减产。我国合成甘油主要是由环
氧氯丙烷水解获得，但由于受ECH价格的影响目前价格呈倒挂之势，生产处于停顿
状态。况且这两种方法生产的甘油由于富含砷及重金属，在食品、医药、化妆品
等行业的应用受到限制。近年来国内外利用资源丰富的淀粉原料发酵生产甘油越来
越受到重视，这种方法是将粮食转化为葡萄糖再发酵出粗甘油，经提纯获得精品
甘油，是一种天然甘油。
发酵生产甘油的关键是菌种。本项目组通过对甘油发酵的糖酵解途径中的关键
酶－－磷酸甘油脱氢酶的基因（GPD1）超表达，从而加速了甘油的合成，获得了高
甘油的基因工程菌株，具有产量高、发酵周期短的特点，甘油产量已达到目前生产
用株产量，发酵周期减少2/3。并且解决了长期以来困扰发酵生产甘油中的残糖含
量高的问题，大大降低了甘油精制的成本。
主要技术内容：
A、基因工程菌株的选育：包括菌种的形态，遗传稳定性选育，菌种保藏，摇瓶
发酵条件筛选等；
B、基因工程菌株振荡发酵基本条件试验：包括工艺流程，主要设备原料处理，
种子培养，发酵试验等；
C、甘油的提制：包括提制工艺流程及设备，发酵液浓缩，浓缩醪蒸馏，粗甘油
的复蒸，甘油的脱色，甘油的批产试验，发酵液中酵母量的回收甘油蒸馏尾气的分析
和处理。
目前国内外发酵生产甘油的研究主要集中在高渗酵母菌株的筛选、培养条件的
确定、提取工艺的改进等，其中高产菌株的筛选和培育是发酵生产甘油的关键。对
于高甘油产量酵母菌株的选育主要通过热激、高渗筛选、辐射、细胞融合等技术，
而通过转基因技术选育高甘油基因工程菌株尚未见报道。
主要经济技术指标：A、甘油产量大于8％；B、残糖低于0.5％；C、甘油提制
总回收率高于50％。
构成甘油蒸馏尾气的主要成分是丙烯醛、游离脂肪酸、亚硫酸盐分解的硫化物，
以及含氮有机物分解的胺类等物质。此类物质特别是醛类通过燃烧就能除去，因此
我们通过燃烧处理法。
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范围、检测、鉴定情况，政策支持程度等：
甘油学名丙三醇（C3H5(0H)3），因其具有吸湿性、保温性、高粘度、水溶
性、无毒、有甜味、微生物易分解、有三个羟基可制成一些衍生物等特性，是一种
重要的轻化工原料，在涂料、炸药、塑料、牙膏、化妆品、食品、烟草、化工、医
药等方面都有着十分广泛的用途。甘油作为重要的有机化工原料，通常的制取方法
一是从天然油脂皂化生产肥皂的副产品中获得，还有少部分是从油脂水解的副产品
中获得，称为油脂皂化水解法；第二是通过环氧氯丙烷（ECH）法、丙烯醛法、环
氧丙烷过醛酸法合成甘油，即化学合成法；第三就是利用粮食原料转化发酵制取甘
油，即发酵法。我国甘油主要从生产肥皂的副产品中获得，然而近年来由于洗衣粉
的增加，肥皂产量的大幅度下降，甘油产量也随之减产。我国合成甘油主要是由环
氧氯丙烷水解获得，但由于受ECH价格的影响目前价格呈倒挂之势，生产处于停顿
状态。况且这两种方法生产的甘油由于富含砷及重金属，在食品、医药、化妆品
等行业的应用受到限制。近年来国内外利用资源丰富的淀粉原料发酵生产甘油越来
越受到重视，这种方法是将粮食转化为葡萄糖再发酵出粗甘油，经提纯获得精品
甘油，是一种天然甘油。
发酵生产甘油的关键是菌种。本项目组通过对甘油发酵的糖酵解途径中的关键
酶－－磷酸甘油脱氢酶的基因（GPD1）超表达，从而加速了甘油的合成，获得了高
甘油的基因工程菌株，具有产量高、发酵周期短的特点，甘油产量已达到目前生产
用株产量，发酵周期减少2/3。并且解决了长期以来困扰发酵生产甘油中的残糖含
量高的问题，大大降低了甘油精制的成本。
主要技术内容：
A、基因工程菌株的选育：包括菌种的形态，遗传稳定性选育，菌种保藏，摇瓶
发酵条件筛选等；
B、基因工程菌株振荡发酵基本条件试验：包括工艺流程，主要设备原料处理，
种子培养，发酵试验等；
C、甘油的提制：包括提制工艺流程及设备，发酵液浓缩，浓缩醪蒸馏，粗甘油
的复蒸，甘油的脱色，甘油的批产试验，发酵液中酵母量的回收甘油蒸馏尾气的分析
和处理。
目前国内外发酵生产甘油的研究主要集中在高渗酵母菌株的筛选、培养条件的
确定、提取工艺的改进等，其中高产菌株的筛选和培育是发酵生产甘油的关键。对
于高甘油产量酵母菌株的选育主要通过热激、高渗筛选、辐射、细胞融合等技术，
而通过转基因技术选育高甘油基因工程菌株尚未见报道。
主要经济技术指标：A、甘油产量大于8％；B、残糖低于0.5％；C、甘油提制
总回收率高于50％。
构成甘油蒸馏尾气的主要成分是丙烯醛、游离脂肪酸、亚硫酸盐分解的硫化物，
以及含氮有机物分解的胺类等物质。此类物质特别是醛类通过燃烧就能除去，因此
我们通过燃烧处理法。
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