本发明属于微生物制备异戊酸，尤其涉及一种青霉菌ppll2205在制备异戊酸中的应用与生成异戊酸的方法。
背景技术：
1、异戊酸(c5h10o2)，也称3-甲基丁酸，是5碳支链饱和脂肪酸，为无色透明液体，熔点-29℃、沸点176℃、相对密度0.925g/ml(20℃)、折射率1.403(20℃)，溶于水、可与醇、醚、氯仿等有机溶剂混溶。异戊酸是一种极为重要的化学中间体，常用于与醇反应合成异戊酸酯类，在食品、香精和香料生产中有广泛应用。此外，它还用作有机反应中的合成砌块，用于合成具有抗氧化、抗菌、镇静功能的生物活性分子、氨基酸衍生物等，在医药和农业领域中均有特定用途。随着下游产品新应用场景不断开发，异戊酸市场需求将快速增长。
2、目前异戊酸的制备方法有化学氧化法、电解银催化法、生物发酵法等。化学法应用强催化剂，以异戊醛或异戊醇为原料在高温高压下通过氧化反应制得，该工艺过程复杂、反应剧烈，对设备要求高、能耗高、催化成本高，反应混合物常含副产物和未反应的起始原料，进一步增加了异戊酸分离和提纯的困难，且会产生废气和废液，环保压力大。而利用褐煤氧化解聚制取羧酸化学品的方法包括催化氧气氧化法、碱-氧气氧化法、钌离子催化氧化法等，但化学氧化过程中反应温度高、能耗较大，无机酸碱消耗量大、带来潜在的环境问题，解聚产物成分复杂、为小分子脂肪酸和苯羧酸混合物，各组分浓度低、分离提纯困难。生物法利用特定的产酸细菌如芽孢杆菌，发酵糖类等底物产生异戊酸，但液态发酵需要额外的发酵设备和能源消耗，菌体生长代谢和目标产物的形成受发酵过程参数、通气搅拌产生的剪切力的影响不稳定，且菌体发酵产物溶于液体培养基中使得发酵上清液中异戊酸浓度低、不利于后续分离提纯。
技术实现思路
1、鉴于此，本发明的目的在于提供一种青霉菌ppll2205在制备异戊酸中的应用与生成异戊酸的方法，本发明利用青霉菌ppll2205制备异戊酸的条件温和、低碳环保、成本低廉。
2、为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
3、本发明提供了一种青霉菌ppll2205在制备异戊酸中的应用，所述青霉菌ppll2205的保藏编号为cgmccno.40711。
4、本发明还提供了一种生产异戊酸的方法，利用上述青霉菌ppll2205固体培养后降解褐煤，得到含异戊酸的褐煤液化产物。
5、优选的，所述固体培养的培养基为msm培养基；所述msm培养基，以1l计，包括0.5～1.5g k2hpo4，0.1～0.3g kh2po4，0.5～1.5gnacl，0.001～0.003gcacl2·2h2o，0.5～1.5g(nh4)2so4，0.3～0.7g mgso4·7h2o，0.0005～0.0015gcuso4·5h2o，0.005～0.015g znso4·7h2o，0.0005～0.0015g mnso4·h2o，0.005～0.015g feso4·7h2o，2～4g葡萄糖和15～20g琼脂；所述培养基初始ph值为5～7；所述降解的时间为9～12天；所述降解的温度为28～32℃。
6、优选的，降解褐煤时，以干重计，所述青霉菌ppll2205与褐煤的质量比为0.1～0.3：4～6。
7、优选的，所述褐煤为含氧量大于30％的褐煤。
8、优选的，所述褐煤为硝酸预处理后的褐煤。
9、优选的，所述硝酸预处理后的褐煤的制备方法包括：将含氧量大于30％的褐煤粉碎，过筛后得到过筛后的煤样，将过筛后的煤样与硝酸混合后氧化改性，水冲洗至滤液ph为6.8～7.2，烘干后灭菌，得到硝酸预处理后的褐煤。
10、优选的，所述煤样与硝酸的质量体积比为1～3g：5ml；所述硝酸的浓度为5～7mol/l；所述氧化改性的时间为20～26h。
11、优选的，得到含异戊酸的褐煤液化产物后，还包括采用有机溶剂从含异戊酸的褐煤液化产物中萃取富集异戊酸的步骤。
12、优选的，所述有机溶剂包括乙酸乙酯；优选的，所述有机溶剂与褐煤液化产物的体积比为4～6：1。
13、相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：
14、本发明提供了一种青霉菌ppll2205在制备异戊酸中的应用与生成异戊酸的方法，本发明利用青霉菌ppll2205将褐煤降解转化为相对单一的代谢产物，可减少褐煤液化产物的异质性与复杂性，同时提高异戊酸的得率。此外，该生成异戊酸的方法条件温和、操作简单，更重要的是对环境友好，同时实现对褐煤资源的高效、清洁和高附加值利用。本发明以褐煤为原料，通过微生物降解和合成途径生产异戊酸，与传统化学合成相比具有低成本、低碳和可持续的优势。
15、生物保藏信息：
16、所述青霉菌ppll2205命名为ppll2205，分类命名为penicillium pimiteouiense，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏日期为2023年06月27日，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，保藏编号为cgmccno.40711。
1.青霉菌ppll2205在制备异戊酸中的应用，其特征在于，所述青霉菌ppll2205的保藏编号为cgmccno.40711。
2.一种生产异戊酸的方法，其特征在于，利用权利要求1中所述青霉菌ppll2205固体培养后降解褐煤，得到含异戊酸的褐煤液化产物。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述固体培养的培养基为msm培养基；所述msm培养基，以1l计，包括0.5～1.5gk2hpo4，0.1～0.3gkh2po4，0.5～1.5g nacl，0.001～0.003g cacl2·2h2o，0.5～1.5g(nh4)2so4，0.3～0.7gmgso4·7h2o，0.0005～0.0015gcuso4·5h2o，0.005～0.015g znso4·7h2o，0.0005～0.0015g mnso4·h2o，0.005～0.015gfeso4·7h2o，2～4g葡萄糖和15～20g琼脂；所述培养基初始ph值为5～7；所述降解的时间为9～12天；所述降解的温度为28～32℃。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，降解褐煤时，以干重计，所述青霉菌ppll2205与褐煤的质量比为0.1～0.3：4～6。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述褐煤为含氧量大于30％的褐煤。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述褐煤为硝酸预处理后的褐煤。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述硝酸预处理后的褐煤的制备方法包括：将含氧量大于30％的褐煤粉碎，过筛后得到过筛后的煤样，将过筛后的煤样与硝酸混合后氧化改性，水冲洗至滤液ph为6.8～7.2，烘干后灭菌，得到硝酸预处理后的褐煤。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述煤样与硝酸的质量体积比为1～3g：5ml；所述硝酸的浓度为5～7mol/l；所述氧化改性的时间为20～26h。
9.根据权利要求2～8任意一项所述的方法，其特征在于，得到含异戊酸的褐煤液化产物后，还包括采用有机溶剂从含异戊酸的褐煤液化产物中萃取富集异戊酸的步骤。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述有机溶剂包括乙酸乙酯；所述有机溶剂与褐煤液化产物的体积比为4～6：1。
