γ-聚谷氨酸高產(chǎn)菌株的選育及發(fā)酵條件的優(yōu)化.pdf

1、γ-聚谷氨酸(γ-PGA)是由微生物合成的一種細(xì)胞外高分子多氨基酸聚合物，由谷氨酸單體通過(guò)α-氨基和γ-羧基縮合而成，是一種對(duì)人體和環(huán)境無(wú)毒害的生物相容性天然高分子物質(zhì)，在醫(yī)藥、食品和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。本文從γ-PGA產(chǎn)生菌的篩選、鑒定、誘變育種及液體發(fā)酵條件優(yōu)化等方面進(jìn)行了研究。主要研究結(jié)果如下：
　　 (1)從豆豉中篩選出一株γ-聚谷氨酸產(chǎn)生菌HD11，經(jīng)過(guò)細(xì)胞形態(tài)和生理生化實(shí)驗(yàn)鑒定分析，確定為芽孢桿菌屬，命名為

2、Bacillus sp.HD11。該菌為革蘭氏陽(yáng)性菌，細(xì)胞大小為1.7～2.1μm×0.5～0.8μm，產(chǎn)芽孢，最適生長(zhǎng)溫度為37℃。
　　 (2)以Bacillus sp.HD11為出發(fā)菌株，進(jìn)行誘變育種研究。發(fā)現(xiàn)紫外線、硫酸二乙酯和亞硝基胍對(duì)其有較好的誘變效應(yīng)，選取各因素正變率高的誘變條件設(shè)計(jì)多組復(fù)合誘變，快速、高效地篩選出γ-PGA高產(chǎn)菌株HD-F9，其γ-PGA產(chǎn)量達(dá)到10.72 g/L，提高了56.3％，且傳代穩(wěn)定。<

3、br>　　 (3)探索菌株HD-F9的液體發(fā)酵工藝條件，即對(duì)種齡、初始pH、溫度、接種量、搖瓶裝液量和搖床轉(zhuǎn)速進(jìn)行了研究。確定合適的培養(yǎng)條件為：種齡10 h，初始pH7.5，發(fā)酵溫度37℃，接種量3％(v/v)，裝液量40 mL/250 mL，搖床轉(zhuǎn)速200 r/min，振蕩培養(yǎng)48 h。
　　 (4)探索菌株HD-F9的液體發(fā)酵培養(yǎng)基成分。首先采用單因素試驗(yàn)對(duì)碳源、氮源、谷氨酸前體添加量、NaCl、金屬離子進(jìn)行研究，接著對(duì)培

4、養(yǎng)基主要成分進(jìn)行正交設(shè)計(jì)，最后采用響應(yīng)面試驗(yàn)對(duì)發(fā)酵培養(yǎng)基進(jìn)行更深入的優(yōu)化。結(jié)果表明高產(chǎn)菌株HD-F9為谷氨酸依賴性菌，適宜的培養(yǎng)基配方為：葡萄糖60.03 g/L、酵母膏8.1 g/L、谷氨酸鈉41.7g/L、KH2PO42.5g/L，MgSO40.31 g/L。優(yōu)化后，γ-聚谷氨酸的產(chǎn)量達(dá)到14.56 g/L，提高了35.82％。
　　 (5)采用7 L發(fā)酵罐對(duì)菌株HD-F9分批發(fā)酵和補(bǔ)料發(fā)酵生產(chǎn)γ-PGA進(jìn)行了初步研究。結(jié)果