張連華1，2，王嵐1，陳洪章1*

（1. 中國科學(xué)院 過程工程研究所，生物工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100190;2. 中國科學(xué)院大學(xué)，北京 100049）

　　摘 要：木質(zhì)纖維素預(yù)處理過程中產(chǎn)生的酚酸類物質(zhì)影響丙酮丁醇梭菌生長代謝，研究了酚酸結(jié)構(gòu)類型化合物阿魏酸、香草酸、丁香酸和對(duì)羥基苯甲酸對(duì)于丁醇發(fā)酵的影響。研究發(fā)現(xiàn)添加低濃度酚酸（低于 100 mg/L）對(duì)丁醇發(fā)酵與丙酮丁醇梭菌生長具有促進(jìn)作用，當(dāng)加入 50 mg/L 對(duì)羥基苯甲酸，實(shí)驗(yàn)組丁醇產(chǎn)量比對(duì)照組高 21.32%，加入 100 mg/L 香草酸組生物量為對(duì)照組的4.50倍，而酚酸濃度繼續(xù)增大時(shí)（高于 100 mg/L），呈現(xiàn)明顯抑制作用，且濃度越高，抑制作用越強(qiáng)，當(dāng)香草酸濃度為 1 000 mg/L 時(shí)，丁醇產(chǎn)量抑制率達(dá)到 96.67%，4種酚酸物質(zhì)濃度為 1 000 mg/L 時(shí)所有實(shí)驗(yàn)組生物量為0;據(jù)此結(jié)果提出了通過加大接種量增強(qiáng)菌體抑制點(diǎn)來解除抑制的方法，接種量增加到 30%，不脫毒直接發(fā)酵可得 9.16 g/L 丁醇，達(dá)到正常發(fā)酵水平。不同種類的酚酸物質(zhì)對(duì)于丁醇發(fā)酵與生長的影響總體趨勢是一致的，但其毒性大小不盡相同，因此進(jìn)一步選用定量構(gòu)效方法 （QSAR）考察酚酸物質(zhì)對(duì)于丙酮丁醇發(fā)酵的毒性影響因素，發(fā)現(xiàn)酚酸物質(zhì)其毒性與電離常數(shù)和分子質(zhì)量相關(guān)性非常顯著，相關(guān)系數(shù)分別為0.816和0.876，即電離常數(shù)越小，分子質(zhì)量越小，則毒性越大，與疏水性呈現(xiàn)不顯著的負(fù)相關(guān)。

　　關(guān)鍵詞：酚酸物質(zhì)；丙酮丁醇梭菌；促進(jìn)與抑制作用；QSAR

　　中圖分類號(hào)：TQ35 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-5854（2013）04-0007-05