文 献 综 述

丙酸 (Propionic acid)是一种重要的C3化合物，是食品、化工、医药等行业的重要原料。丙酸及其盐类用作防腐剂,比苯甲酸安全性高,比山梨酸价格更为便宜[1]，由于其可抑制霉菌的产生,对动物还有营养价值，因此，还可以用作饲料的防腐保鲜。丙酸盐作为食品添加剂可以用做面包和糕点的贮存[2]；丙酸盐还可以作为饲料保存剂应用于动物饲料（包括干草，青贮饲料，谷物）防腐[3,4]；丙酸作为谷物保存剂可以有效防止谷物霉烂和结块。丙酸的生产方法主要是化学合成法和发酵法，化学合成法是以石油化工产品为原料，经过加温加压和催化剂作用等合成，而微生物发酵法是产酸丙酸杆菌在常温常压下利用农副产品等代谢产生丙酸 , 目前工业上丙酸的生产方法主要是化学合成法[5]。但是当前全世界面临环境污染、能源短缺，人们越来越青睐绿色健康的生物来源的化学品，而且化石燃料的价格不断上涨，用微生物发酵法来大规模生产丙酸是一条值得探索的新途径，越来越多的研究者开始关注用发酵法生产丙酸[6]。

1. 生产菌株的生理特性以及营养特性

1.1 生理特性

丙酸的生产菌株大多属于丙酸杆菌属。丙酸杆菌属均为厌氧菌，有多个种和亚种，不同的种对氧的耐受性不同。目前国内外丙酸产量较高的菌株主要集中在丙酸杆菌属中的几个种：特氏丙酸杆菌、费氏丙酸杆菌、薛氏丙杆菌和产酸丙酸杆菌等[7]，产酸丙酸杆菌被认为是微生物发酵生产丙酸的最理想菌株[8].

丙酸杆菌属是革兰氏阳性菌，不能运动，不产孢子，短杆状的嗜温性厌氧菌。pH 6.0-7.0，温度30-32℃，充氮气保证厌氧环境，为丙酸菌理想的生长条件[9]。当培养环

境pH低于4.5时，丙酸菌生长受到抑制，细胞活性也大大降低[9,10,11]。

1.2 营养特性

碳源作为丙酸杆菌正常生长的必需能量来源,直接影响丙酸的合成。丙酸杆菌能够

利用的碳源谱范围很广,甘油[12]、果糖、葡萄糖[12]、麦芽糖、半纤维素、糖蜜、蔗糖[13]、乳糖、木糖、乳酸等均可作为碳源被丙酸菌利用。在以上几种碳源存在的条件下进行发酵,得到的终产物成分基本相同,主要产物为丙酸,副产物有乙酸、墟拍酸和丙醇等[6]。氮源的种类和氮源的浓度对丙酸杆菌的菌体生长和丙酸的合成有着重要的影响[14]。酵母粉、蛋白脉和玉米浆等均可以作为氮源被丙酸杆菌利用。