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产黄青霉固体发酵产麦角固醇的研究

作　者: 张鹏荣
导　师: 郭育涛
学　校: 西安建筑科技大学
专　业: 应用化学
关键词: 麦角固醇产黄青霉固体发酵生物量
分类号: TQ923
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

麦角固醇是重要的医药化工中间体,是生产维生素D₂的主要原料,绝大部分存在于真菌细胞膜中的一种固醇类化合物,可以用其表征生物量,已成为真菌生物量的重要标志物之一。本论文对产黄青霉固体发酵生产麦角固醇进行了研究。通过薄层色谱、紫外吸收光谱、高效液相色谱对产黄青霉固体发酵物所得粗提液进行定性分析,证实其发酵产物中含有麦角固醇,并通过薄层色谱微量分离纯化与紫外分光光度法结合,确定了TLC—UV法测定麦角固醇的含量的方法,并建立了相应的计算关系.。本文针对皂化萃取工艺条件进行了研究。选用乙醇、甲醇和氢氧化钠作为皂化剂,通过正交实验对麦角固醇提取条件进行优化,获得较佳皂化提取条件:发酵物与皂化液之比（m/v）为1/5,乙醇、甲醇、15%NaOH体积比为分别为2:1:2,皂化温度为90℃,皂化时间为90min。采用平板培养、冷冻固化培养基的方法获得纯菌丝体,验证麦角固醇的含量与菌体量的线性关系。考察了培养时间、培养基成分对菌丝体细胞中麦角固醇含量的影响,发现培养时间、培养基成分对麦角固醇的含量影响较小,得出产黄青霉菌丝体与麦角固醇含量的关系为y=4.354 10^-3x,（x与y的单位为g）。对固体发酵培养基组成和发酵条件进行了优化研究,通过单因素实验,得出以麸皮与豆饼粉为基本组成的培养基中添加葡萄糖、尿素、磷酸二氢钾能有效的促进麦角固醇的累积。通过正交实验得出固体培养基的较佳配比:麸皮与豆饼粉的质量分别为8g和2g,葡萄糖0.8g、尿素0.06g、磷酸二氢钾0.01g。最佳发酵的条件为:基质含水量为1.0mL·g^-1,发酵时间为4.5天。在最优条件下,麦角固醇的产量可达2.953 mg/g（干培养基）。研究了利用硅胶柱色谱纯化产黄青霉固体发酵粗提液中的麦角固醇,所用的洗脱液为石油醚—乙醚的混合溶剂系统,其体积比为5:2,并对分离纯化后的目标产物进行了紫外和高效液相分析,结果表明分离效果较好,纯度可达85.6%。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-10
第1章文献综述  10-18
  1.1 引言  10-11
  1.2 研究背景  11-13
    1.2.1 麦角固醇的物化性质  11-12
    1.2.2 麦角固醇的应用  12-13
  1.3 麦角固醇的生产方法与市场前景  13-15
  1.4 麦角固醇发酵培养基与发酵条件的研究概况  15-17
    1.4.1 碳源  15
    1.4.2 氮源  15
    1.4.3 其它营养因素  15-16
    1.4.4 发酵时间  16
    1.4.5 通气条件  16
    1.4.6 pH 值  16-17
    1.4.7 温度  17
  1.5 本文研究的目的、意义和内容  17-18
    1.5.1 本文研究的目的和意义  17
    1.5.2 本文研究的内容  17-18
第2章产黄青霉中麦角固醇的定性与定量测定  18-28
  2.1 麦角固醇测定方法与原理  18-19
  2.2 实验过程  19-23
    2.2.1 材料与试剂  19-20
    2.2.2 麦角固醇的提取方法  20
    2.2.3 麦角固醇定性分析方法  20-23
    2.2.4 麦角固醇标准曲线的绘制  23
  2.3 结果与讨论  23-26
    2.3.1 麦角固醇的定性表征  23-25
    2.3.2 麦角固醇的定量测定  25-26
  2.4 本章小结  26-28
第3章固体发酵物中麦角固醇提取条件的优化研究  28-38
  3.1 麦角固醇的提取方法  28-29
    3.1.1 传统萃取麦角固醇的方法  28
    3.1.2 改进的萃取麦角固醇的方法  28-29
    3.1.3 本研究中所用采用的方法  29
  3.2 材料和方法  29-31
    3.2.1 菌种与培养基  29-30
    3.2.2 试剂与仪器  30
    3.2.3 固态发酵曲的制备  30
    3.2.4 麦角固醇的提取与分离  30-31
    3.2.5 麦角固醇的分析方法  31
  3.3.结果与讨论  31-36
    3.3.1 皂化条件单因素实验与分析  31-34
      3.3.1.1 皂化液体积对麦角固醇提取的影响  31-32
      3.3.1.2 反应温度对麦角固醇提取的影响  32-33
      3.3.1.3 皂化时间对麦角固醇提取的影响  33
      3.3.1.4 醇液组成对麦角固醇提取的影响  33-34
      3.3.1.5 皂化液中 NaOH 溶液的浓度对麦角固醉的提取的影响  34
    3.3.2 麦角固醇提取过程中皂化条件正交分析  34-36
  3.4 本章小结  36-38
第4章产黄青霉产麦角固醇与其生长之间的关系研究  38-46
  4.1 概述  38-40
    4.1.1 测定生物量的意义  38-39
    4.1.2 用麦角固醇的表征生物量的特点  39
    4.1.3 本研究采用的方法  39-40
  4.2 材料与方法  40-42
    4.2.1 菌种  40
    4.2.2 培养基  40
    4.2.3 培养方法  40-41
      4.2.3.1 斜面种子培养  40
      4.2.3.2 固体发酵培养  40
      4.2.3.3 液体发酵培养  40-41
    4.2.4 纯菌丝体的获得  41
      4.2.4.1 用 PDA 或麸皮豆粕固体平板培养的方法获得  41
      4.2.4.2 液体培养的方法获得  41
    4.2.5 麦角固醇的提取与测定方法  41
      4.2.5.1 皂化液的配制  41
      4.2.5.2 提取过程  41
    4.2.6 主要仪器与试剂  41-42
  4.3 结果与讨论  42-44
    4.3.1 麦角固醇的含量与菌体量之间的线性关系  42-43
    4.3.2 培养时间对麦角固醇含量的影响  43
    4.3.3 不同成分培养基对菌体中麦角固醇含量的影响  43-44
  4.4 本章小结  44-46
第5章产黄青霉固体发酵条件的优化  46-58
  5.1 概述  46
  5.2 实验仪器与材料  46-47
    5.2.1 实验仪器  46-47
    5.2.2 实验材料  47
  5.3 实验方法  47-48
    5.3.1 固体培养基制备  47-48
    5.3.2 麦角固醇的提取方法  48
    5.3.3 麦角固醇的测定方法  48
  5.4 实验方案和过程  48-55
    5.4.1 固体发酵培养基组成的单因素实验  48-52
    5.4.2 固体发酵培养基的优化研究  52-53
    5.4.3 发酵条件对麦角固醇产量的影响  53-55
      5.4.3.1 发酵基质的含水量确定  54-55
      5.4.3.2 发酵时间的确定  55
  5.5 本章小结  55-58
第6章麦角固醇的纯化  58-64
  6.1 前言  58-59
    6.1.1 色谱柱的选择  58
    6.1.2 吸附剂的选择  58
    6.1.3 洗脱剂的选择  58-59
    6.1.4 被分离物质的性质  59
  6.2 材料与方法  59-61
    6.2.1 实验材料与仪器  59-60
    6.2.2 实验步骤  60-61
  6.3 结果与讨论  61-63
    6.3.1 柱分离麦角固醇的紫外鉴定  61-62
    6.3.2 柱层析结果的高效色谱鉴定  62-63
  6.4 本章小结  63-64
第7章结论与建议  64-66
  7.1 结论  64-65
  7.2 建议  65-66
参考文献  66-70
致谢  70-72
附录  72

产黄青霉固体发酵产麦角固醇的研究

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