丙酮酸高产菌株选育及其发酵条件研究.pdf

河南大学
硕士学位论文
丙酮酸高产菌株的选育及其发酵条件研究
姓名:张彭湃
申请学位级别:硕士
专业:遗传学
指导教师:杨生玉
20070501
学住论文摧导教师茎名:拓各互置强鹑埠。月。关子学位论文独立完成和内容创新的声明支中特别加以说明、标注乖致谢的地方外,论文中不包括其他人已经发表或撰!卑录暇蠢人在导师鹋指导下独立完盛的,对所研究酌浑题有新的见解。,也不包括其他人为获得任何教育、科研机构鲋学位或证韦而段保存、汇编孝住论文街手С嫡∥谋。本一向河南大学提出硕士学位串请。本人郑重声明:所呈交酌学髀巯闹婕氨C苣陉械难Ю畚脑诮饣艉笫视貌皇谌ǚ学位获得者宦劢蛔髡鍪名:
中文接要作者以”3龇⒕辏捎糜毡溆帧⒋还こ逃值确椒ǎ渗漏缺陷型,具有卢氟代丙酮酸,口脱氧葡萄糖抗性,具有较低的乙醇脱氢酶活性。实验还设计出一种快速筛选丙酮酸离产菌株的筛选方法,在短期内完成大量菌株的筛选工作,大大减轻了工作量,同时也节约了大量的物科,降低了发酵成本。丙酮酸是一种用途十分广泛的有机酸,用传统的化学合成法进行生产,成本高、工艺复杂、污染严重,而发酵法生产则成本低、工艺简单,基本没有污染,更加有利于工业生产。该文对丙酮酸发酵菌种进行筛选并对其摇瓶发酵工艺进行了研究。选到的突变株,是盐酸硫胺素、烟酸、盐酸吡多醇,生物素等四种维生素的采用春掀桨宸ㄉ秆〕霾岫唷酶活力弱、发酵副产物少的目的菌株;用正交实验法确定了摇瓶发酵条件,即以葡萄塘为碳源,浓度/涣蛩犸Nㄒ坏T矗浓度/惶嫉1、发酵时间、残耱浓度,⒈K岵课,そ铣龇菌株提高了.%,生产强度/.,转化率.%。采用行淖楹仙杓坪拖煊γ娣治龇ǎ⒔岷蟂统计软件,确定了最优的维生素浓度组合:盐酸硫胺素疞、烟酸浮⑸、盐酸砒哆酵疞⑷分ぱ嗡崃虬匪厥亲钪匾5挠跋煲蛩兀关键词:丙酮酸、菌种选育、发酵条件河南大学届硕士研究生学位论文
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胱氨酸、彼帷⑽谺虰等;与乳酸、锂构成人工胰脏,#,仅原料成本就至少需把蛞阴;姿概述丙酮酸不仅在生物能量代谢中具有十分重要的作用,而且是多种有用化台物的前体,用途极为广泛伫纾制药工业:用于酶法合成色氨酸、;合成等。┯没:合成乙烯系聚合物、氢化阿托酸、谷物保护剂等多种农药的起始原料。昕7ⅲ赜弥两瘢淮朔ㄓ诺是工艺简单易行:将酒石酸与狭研纬梢胰丙酮酸【殖醮;N奚恋粕禾澹蚀姿嵯气和愉快酸味,是最重要的醮人嶂弧萄糖的含量。芯浚河糜诓技爸俅嫉募於ǎ蛔0泵傅牟舛ǎ皇侵咀灏返南陨ḿ赴嘌河肴樗嶙槌煽寡趸#档投韵赴纳撕Γ皇嵌锵赴嘌闹匾5孜铩食品:.规定为酸味添加剂。近年来由于在减肥上有特效而受到西方消费者青昧。丙酮酸作为一种化工产品,早已实现了工业化生产,主要生产方法如下所示:剖嵬阉阳确硫酸氢钾混合物在下蒸馏,馏出物再经真空精馏即可得到丙酮酸。其主要缺点是:丙酮酸产率较低跃剖嶂柿坎饰..痝坏玫K嵝枰O蛩崆饧亍R要蛟#郑4耍诤艹ひ欢问奔淠冢K岬募鄹窬痈卟幌拢τ靡彩艿较拗啤R员酸在食品工业中的应用为例,尽管它是一种很有潜力的酸味剂,但由于其在价格上与其它有机酸相比过于昂贵。因此,几乎没有厂家愿意在饮料或食品中添加丙酮酸来改善风味。樗嶙;用乳酸作原辩氧化脱氢~步法生产丙酮酸门。其反应式为:但是从乳酸直接制取丙酮酸非常困难,这是因为在一般情况下,乳酸中河南大学届硕士研究生学位论文
为了提高产品的收率和选择性,必须采用合适的催化剂来改善此反应。可以选择工业催化剂管有~些微生物能够积累丙酮酸,但其产量柿颗ǘ无法达到工业化的要求。发酵法生丙酮酸发酵生产研究进展率/和闢ǖ懒株酶活力缺乏的槐渲辏发酵,丙酮酸产量达疞,转化率痝:李寅㈣也选育到丙酮酸高产菌株和二氧化碳比氧化脱氢形成丙酮酸要容易得多,其反应式为:如:/、磷酸铁盐、银、钒等;也有用生物酶的,如复旦大学开发的乳酸氧化酶转化法等,其成本也较高约为蛟#帧⒔头发酵法【生产丙酮酸研究已有年历史。然而,由于丙酮酸高产菌株选育十分困难,尽产丙酮酸真正取得突破,是在年。当时,日本东丽工业株式会社的研究人员宫田令子兔自辠∮鲆幌盗斜K岵超过那蚰饨湍辏沟梅⒔头ㄉK岬墓ひ祷晌?赡堋年,日本开始采用发酵法生产丙酮酸,产量为郑辏杀驹嘉万元/吨。.K岬木纸樯能直接产生丙酮酸的菌种主要有以下各属縄:妇胺畔呔篈欢司,裂褶菌属珽Ω司肠球菌属珽OJ暇,假单孢菌属湍妇篋德巴利酵母属珻偎拷湍甘酵母属琓球拟酵母属取年,≈等筛选出瓯K岣卟闠⒔丙酮酸积累量达./,随后进行分批补料实验经流加发酵丙酮酸产量达.,;