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纳他霉素产生菌的发酵工艺优化

作　者: 侯玮玮
导　师: 林开春
学　校: 华中农业大学
专　业: 农药学
关键词: 纳他霉素发酵培养基前体补糖
分类号: TQ465
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本论文从纳他霉素的摇瓶发酵着手,对发酵培养基中碳源、氮源进行筛选,以及对其发酵条件进行了优化,筛选出有利于纳他霉素生产的前体和无机盐,考察了前体加入的量、无机盐添加量对纳他霉素效价的影响,然后通过Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验和中心组合设计及响应面试验,最终确定了最佳发酵培养基配方为：葡萄糖为4%,马铃薯淀粉为2%,豆饼粉为1.65%,酵母粉为0.76%,硫酸镁0.05%,碳酸钙0.2%,正丁醇0.05%。在这个发酵条件下,纳他霉素摇瓶效价达到2285.72μg/mL,比优化前提高了71.8%。在发酵条件的优化过程中,分别考察了摇床转速、初始pH值、摇瓶装料量、接种量、发酵时间对发酵的影响,结果表明：纳他霉素产生菌的最佳摇床转速为190r/min,初始pH为8.0,摇瓶装料量为25mL／250mL,接种量为8%,发酵时间为96h。以在250mL三角瓶内发酵的试验结果为依据,对纳他霉素的发酵进行了16L自动发酵罐的放大试验,考察了纳他霉素产生菌在16L发酵罐中的代谢特性；在发酵过程中进行间歇补料试验,发酵周期为192h,从44h开始流加50%葡萄糖溶液,每隔6h补糖一次,保持还原糖浓度在20g／L,发酵168h时纳他霉素的效价最高,此时pH为4.55,还原糖含量为29g／L,总糖含量为36g／L,生物量达到38g／L,纳他霉素的发酵单位为4550.72μg/mL。

全文目录

摘要  7-8
Abstract  8-9
1 前言  9-20
  1.1 纳他霉素的发现  9
  1.2 纳他霉素的性质  9-12
    1.2.1 物理和化学性质  9-10
    1.2.2 作用机理  10-11
    1.2.3 纳他霉素的稳定性  11
    1.2.4 纳他霉素的安全性  11-12
  1.3 纳他霉素的应用概况  12-15
    1.3.1 纳他霉素在食品中的应用  12-14
    1.3.2 纳他霉素在医疗中的应用  14-15
  1.4 纳他霉素的生产概况  15-16
    1.4.1 纳他霉素产生菌的特征  15
    1.4.2 国内外纳他霉素的生产概况  15-16
  1.5 纳他霉素的分离提取概况  16-17
  1.6 纳他霉素的检测方法  17-18
    1.6.1 纳他霉素的生物检测方法  17
    1.6.2 高效液相色谱法  17
    1.6.3 紫外分光光度法  17-18
    1.6.4 比色分析法  18
    1.6.5 元素分析法  18
  1.7 本论文的立项背景及研究内容  18-20
2 材料与方法  20-27
  2.1 试验材料  20
    2.1.1 菌种  20
    2.1.2 培养基  20
    2.1.3 试验仪器  20
  2.2 试验方法  20-27
    2.2.1 培养条件  20-21
    2.2.2 分析方法  21-22
    2.2.3 发酵培养基的优化  22-24
    2.2.4 发酵条件的优化  24-25
    2.2.5 前体物质对纳他霉素发酵的影响  25
    2.2.6 无机盐对纳他霉素发酵的影响  25-26
    2.2.7 摇瓶补料试验  26
    2.2.8 16L自动发酵罐间歇补料发酵试验  26-27
3 结果与分析  27-47
  3.1 纳他霉素标准曲线的测定  27
  3.2 葡萄糖标准曲线的测定  27-28
  3.3 发酵培养基优化的结果  28-35
    3.3.1 碳源的筛选结果  28-29
    3.3.2 复合碳源的不同比例对纳他霉素合成的影响  29
    3.3.3 氮源的筛选结果  29-30
    3.3.4 复合氮源的不同比例对纳他霉素合成的影响  30
    3.3.5 Plackett-Burman试验设计结果  30-31
    3.3.6 最陡爬坡试验结果  31-32
    3.3.7 中心组合设计及响应面试验设计结果  32-34
    3.3.8 验证优化培养基的试验结果  34-35
  3.4 发酵条件优化的结果  35-38
    3.4.1 摇床转速对纳他霉素合成的影响  35
    3.4.2 初始pH值对纳他霉素合成的影响  35-36
    3.4.3 装料量对纳他霉素合成的影响  36-37
    3.4.4 接种量对纳他霉素合成的影响  37-38
    3.4.5 发酵时间对纳他霉素合成的影响  38
  3.5 前体对纳他霉素发酵的影响  38-40
    3.5.1 前体的选择  38-39
    3.5.2 正丁醇的添加量对纳他霉素合成的影响  39-40
  3.6 无机盐对纳他霉素发酵的影响  40-42
    3.6.1 十种无机盐对纳他霉素发酵的影响  40-41
    3.6.2 硫酸镁浓度变化对纳他霉素发酵的影响  41
    3.6.3 碳酸钙用量变化对纳他霉素发酵的影响  41-42
  3.7 摇瓶补料试验  42-44
    3.7.1 摇瓶补糖浓度的确定  42-43
    3.7.2 开始补糖最佳时间的确定  43-44
  3.8 小罐发酵试验  44-47
    3.8.1 16L发酵罐分批发酵试验  44-45
    3.8.2 16L发酵罐间歇补料方式发酵试验  45-47
4 结论和讨论  47-50
参考文献  50-54
致谢  54

纳他霉素产生菌的发酵工艺优化

内容摘要

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