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ε-聚赖氨酸产生菌株的筛选和发酵条件研究

作　者: 朱宏阳
导　师: 徐虹
学　校: 南京工业大学
专　业: 生物化工
关键词: ε-聚赖氨酸 Kitasatospora sp.PL6-3 16S rDNA 菌株鉴定 发酵调控
分类号: TQ922
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 449次
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内容摘要


ε-聚赖氨酸（ε-polylysine,ε-PL）是一种由微生物大量生产的氨基酸同型聚合物,它由人体必需氨基酸L-赖氨酸的ε-氨基与另一L-赖氨酸的α-羧基形成的ε-酰胺键连接而成,通常由25-30个赖氨酸单体组成,相对分子量在3500～4500之间。ε-聚赖氨酸具有广谱抑菌性,能够抑制革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、真菌和一些耐热性芽孢杆菌等,并且稳定性强,安全高效,是一种天然生物防腐剂。到目前为止,只有日本实现了ε-聚赖氮酸的工业化生产。 本论文建立了一种灵敏便捷的高通量筛选ε-聚赖氨酸产生菌的方法。通过实验确定了在SG培养基中添加150mg/L的重铬酸钾以利于放线菌的富集分离。并在培养基中添加0.002%的亚甲基蓝,利用产碱菌株的分泌物与美蓝的静电作用而形成独特的透明圈初筛得到产碱菌株219株。利用Dragendorff反应复筛得到46株生物碱产生株。最后对生物碱产生菌株的发酵液进行ε-聚赖氨酸分析鉴定,从中得到4株ε-PL产生菌株,其中PL6-3菌株产量最高且发酵性能稳定。 对PL6-3菌株进行形态学和16S rDNA鉴定。结合菌株的形态特征、培养特征、细胞壁的化学成分以及16S rDNA全序列分析的系统发育研究结果,参考生理生化特性,初步确定PL6-3为北里孢菌属,命名为为Kitasatospora sp.PL6-3。 优化了摇瓶发酵培养基,确定了适合实验室摇瓶培养的培养基（g/L）:葡萄糖50,（NH4）2SO4 10,Na2HPO4 1.5,KH2PO4 1.5,MgSO4·7H2O 0.5,ZnSO4·7H2O 0.03,FeSO4·7H2O 0.01,酵母膏5,起始pH6.8。装液量80mL/500mL三角瓶,28℃,72h。 考察了不同搅拌速率对Kitasatospora sp.PL6-3产ε-聚赖氨酸批式发酵的影响,确定了350r/min为最佳搅拌转速。在调控pH4.0的条件下,考察了不同葡萄糖起始浓度对ε-聚赖氨酸发酵的影响,发现以3%为起始浓度并补料时,生物量为6.5g/L,ε-聚赖氨酸产率为1.59g/L,生物量和ε-聚赖氨酸产率比初糖浓度5%时分别提高了10%和65%。最终在350r/min、调控pH4.0,初糖浓度3%的条件下,采用补料方式加强生产,ε-聚赖氨酸产率达到了6.65g/L,提高了近10倍。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
目录  7-9
第一章 文献综述  9-26
  1．1 前言  9-11
  1．2 ε-聚赖氨酸的性质及抑菌机理  11-15
    1．2．1 ε-聚赖氨酸的理化性质  11-12
    1．2．2 ε-聚赖氨酸的生物学性质  12-15
  1．3 ε-聚赖氨酸的应用  15-18
    1．3．1 ε-聚赖氨酸在食品中的应用  15-16
    1．3．2 ε-聚赖氨酸在医药研究中的应用  16
    1．3．3 ε-聚赖氨酸在高吸水性树脂中的应用  16-17
    1．3．4 其它领域  17-18
  1．4 ε-聚赖氮酸的生物合成研究进展1O  18-24
    1．4．1 ε-聚赖氨酸的生物合成途径及其调节  18-20
    1．4．2 ε-聚赖氨酸的微生物发酵生产  20-24
  1．5 本论文的研究目的和意义  24-26
第二章 ε-聚赖氨酸产生菌株的筛选  26-38
  2．1 材料与方法  26-29
    2．1．1 实验材料  26-27
    2．1．2 实验方法  27-29
  2．2 结果与讨论  29-37
    2．2．1 SG培养基中重铬酸钾浓度的确定  29-30
    2．2．2 产碱菌株的筛选  30-31
    2．2．3 产生物碱菌株的确定  31-32
    2．2．4 产ε-聚赖氨酸菌株的确定  32
    2．2．5 产物的鉴定  32-37
  2．3 本章小结  37-38
第三章 PL6-3菌株生理学特性研究及其鉴定  38-50
  3．1 材料与方法  38-45
    3．1．1 实验材料  38-40
    3．1．2 实验方法  40-45
  3．2 结果与讨论  45-49
    3．2．1 形态特征  45-46
    3．2．2 培养特征  46
    3．2．3 生理生化特征  46-47
    3．2．4 细胞壁化学组分分析  47
    3．2．5 16S rDNA序列分析  47-49
  3．3 本章小结  49-50
第四章 Kitasatosporasp.PL6-3产ε-聚赖氨酸条件的优化  50-65
  4．1 材料与方法  50-51
    4．1．1 实验材料  50-51
    4．1．2 实验方法  51
  4．2 结果与讨论  51-63
    4．2．1 摇瓶培养条件的优化  51-57
    4．2．2 罐上分批培养条件的初步研究  57-63
  4．3 本章小结  63-65
第五章 结论与展望  65-67
  5．1 结论  65
  5．2 本文创新点  65-66
  5．3 今后工作的展望  66-67
参考文献  67-74
致谢  74-75
硕士论文期间所获成果  75

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 其他化学工业 > 发酵工业 > 发酵法制氨基酸
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