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微生物发酵法生产氨基已糖的研究

作　者: 张荣岭
导　师: 王瑞明
学　校:
专　业: 发酵工程
关键词: 氨基己糖氨基半乳糖菌种筛选氨基葡萄糖壳聚糖酶条件优化
分类号: TQ929
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

氨基己糖，也称为己糖胺，系己糖的羟基为氨基取代所形成的化合物的总称。它是自然界广泛存在的一类氨基单糖，包括氨基葡萄糖、氨基半乳糖、氨基甘露糖等。D-氨基半乳糖目前多用于引起动物肝炎实验的生化研究，其特异性致肝损伤机制及作为药物的靶向性得到广泛而深入的研究。D-氨基葡萄糖是自然界中唯一的一种碱性单糖，多以N-乙酰基衍生物的形式存在于动物及微生物来源的多糖中，是食品中的天然组分，也是形成软骨细胞的重要营养素。具有抗炎护肝、刺激婴儿肠道中双歧杆菌增生、治疗风湿性关节炎和胃溃疡以及抑制癌细胞生长等重要应用。本文从自然界的土样中经初筛、复筛得到一株产氨基半乳糖的菌株，对该菌株进行了鉴定，对其发酵参数进行了优化；从自然界土样中筛选得到一株产壳聚糖酶的菌株，对产酶条件进行了优化。(1)从东营黄河口湿地一处富含鱼蟹腐烂物的淤泥中分离筛选获得一株产氨基半乳糖的细菌YR06。根据形态特征、生理生化特征及16S rDNA序列分析，该菌株被鉴定为嗜水气单胞菌。(2)通过对该菌株摇瓶发酵进行的单因素实验和正交试验，优化得到培养基成分及培养条件：果糖10g/L，尿素15g/L，Na2HPO415g/L，CaCl222.2g/L，MgSO40.18g/L，KH2PO45g/L；发酵液初始pH6.5,装液量为60mL/250mL，温度为33℃，培养时间14h。在此条件下氨基半乳糖产量达128mg/L。(3)用以壳聚糖为唯一碳源的筛选培养基，从采集的土样中筛选得到一株壳聚糖酶活较高的菌株，其壳聚糖酶活为2.13U/mL。经初步鉴定，该菌株为芽孢杆菌属。对该产酶菌株进行了发酵条件优化，确定了最佳碳源为0.8％胶体壳聚糖和0.5％葡萄糖，最佳氮源为0.8％(NH4)2SO4，在条件为初始pH6.0、250mL三角瓶装液量50mL、接种量2％、35℃、150r/min发酵72h，发酵液中壳聚糖酶活力达到6.76U/mL，较初始酶活提高217.4％。

全文目录

摘要  8-9
ABSTRACT  9-11
第1章绪论  11-21
  1.1 氨基己糖的结构及理化性质  11-13
    1.1.1 氨基己糖的发现及分布  11-12
    1.1.2 氨基己糖的结构及理化性质  12-13
  1.2 氨基己糖的应用  13-14
    1.2.1 氨基半乳糖的应用  13
    1.2.2 氨基葡萄糖的应用  13-14
  1.3 氨基己糖的生产方法  14-16
    1.3.1 化学合成法  14
    1.3.2 降解法  14-15
    1.3.3 微生物发酵法  15-16
  1.4 微生物代谢生产氨基己糖的研究进展  16-19
    1.4.1 氨基己糖的合成途径  16-17
    1.4.2 合成途径中的关键酶研究  17-18
    1.4.3 工程菌发酵  18-19
  1.5 本课题立题背景  19
  1.6 本课题的研究内容及工艺路线  19-21
    1.6.1 研究内容  19-20
    1.6.2 技术路线  20-21
第2章氨基半乳糖产生菌的筛选及分类学地位鉴定  21-33
  2.1 实验材料  21-23
    2.1.1 土样采集  21
    2.1.2 主要试剂材料  21-22
    2.1.3 主要仪器设备  22-23
    2.1.4 培养基  23
  2.2 实验方法  23-28
    2.2.1 菌种分离  23-24
    2.2.2 初筛  24
    2.2.3 复筛  24-25
    2.2.4 菌种鉴定  25-27
    2.2.5 系统发育学分析  27
    2.2.6 菌种保藏  27-28
  2.3 结果与分析  28-32
    2.3.1 单菌落分离结果  28
    2.3.2 初筛结果  28-29
    2.3.3 复筛结果  29
    2.3.4 菌种鉴定  29-31
    2.3.5 系统发育学分析  31-32
  2.4 本章小结  32-33
第3章菌株 YR06 产氨基半乳糖的发酵特性研究  33-55
  3.1 实验材料  33
    3.1.1 培养基  33
    3.1.2 主要试剂材料  33
    3.1.3 主要仪器设备  33
  3.2 分析方法  33-35
    3.2.1 菌体含量及生长曲线的测定  33-34
    3.2.2 发酵液中氨基半乳糖含量测定  34-35
  3.3 实验方法  35-38
    3.3.1 接种方法  35
    3.3.2 种子培养基的优化  35-36
    3.3.3 接种量对氨基半乳糖产量的影响  36
    3.3.4 发酵培养基组份的优化  36-38
    3.3.5 摇瓶发酵培养条件的优化  38
  3.4 结果与分析  38-54
    3.4.1 氨基半乳糖测定的标准曲线  38-39
    3.4.2 种子培养基对氨基半乳糖产量的影响  39-44
    3.4.3 接种量对氨基半乳糖产量的影响  44-45
    3.4.4 发酵培养基组份的优化  45-50
    3.4.5 摇瓶发酵培养条件的优化  50-54
  3.5 本章小结  54-55
第4章壳聚糖酶高产菌株的选育与发酵产酶研究  55-73
  4.1 实验材料  55-56
    4.1.1 土样采集  55
    4.1.2 主要试剂材料  55-56
    4.1.3 主要仪器设备  56
    4.1.4 培养基  56
  4.2 实验方法  56-59
    4.2.1 壳聚糖酶活力测定  56
    4.2.2 菌种筛选  56-57
    4.2.3 菌株 YT01 的鉴定  57
    4.2.4 产酶培养基优化  57-58
    4.2.5 培养条件优化  58-59
  4.3 结果与分析  59-71
    4.3.1 产壳聚糖酶原始菌株筛选  59-60
    4.3.2 菌株 YT01 鉴定结果  60-62
    4.3.3 产酶培养基优化  62-66
    4.3.4 培养条件优化  66-71
  4.4 本章小结  71-73
第5章结论与展望  73-75
  5.1 结论  73
  5.2 展望  73-75
参考文献  75-81
致谢  81-83
在学期间主要科研成果  83

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