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1、纖維堆囊菌(Sorangiumcellulosum)是粘細(xì)菌中可降解利用纖維素的一類生理類群,其次級(jí)代謝產(chǎn)物埃博霉素(Epothilone)可促進(jìn)微管聚合,使腫瘤細(xì)胞有絲分裂受阻,導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞凋亡。目前臨床應(yīng)用的埃博霉素類抗腫瘤藥物具有藥效強(qiáng)、抗腫瘤譜廣等特點(diǎn),已成為最理想的抗腫瘤藥之一。但其產(chǎn)生菌在液體環(huán)境中聚團(tuán)非均勻性生長(zhǎng)極大限制了埃博霉素的大規(guī)模生產(chǎn),提高埃博霉素發(fā)酵生產(chǎn)能力是研發(fā)該類藥物的一個(gè)重點(diǎn)。
本論文以實(shí)驗(yàn)室保存
2、的纖維堆囊菌為試驗(yàn)菌株,以便宜易得的硅藻土為主要原料,采用造孔劑法經(jīng)模壓成型、固相燒結(jié)制成優(yōu)良的硅藻土基多孔陶瓷,將其進(jìn)行改性后應(yīng)用到纖維堆囊菌液體發(fā)酵體系中,為纖維堆囊菌提供生長(zhǎng)附著面,從而提高埃博霉素產(chǎn)量。另外提供了一種固定化纖維堆囊菌發(fā)酵培養(yǎng)物的新途徑。
本論文主要研究結(jié)果如下:
制備了性能優(yōu)良的硅藻土基多孔陶瓷。本論文采用造孔劑法,以木屑為造孔劑制備硅藻土基多孔陶瓷,采用單因素及正交優(yōu)化實(shí)驗(yàn)研究了木屑造孔劑大
3、小、添加量及成型壓力對(duì)硅藻土基多孔陶瓷機(jī)械強(qiáng)度、孔隙率及將其添加至纖維堆囊菌發(fā)酵體系后埃博霉素產(chǎn)量、固定菌體量的影響;通過(guò)SEM對(duì)吸附固定前后硅藻土基多孔陶瓷進(jìn)行顯微結(jié)構(gòu)分析。結(jié)果表明:當(dāng)30目木屑造孔劑添加量為2.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),7MPa下制得的硅藻土基多孔陶瓷性能良好,孔徑集中在5μm,比表面積為23.55m2/g,孔隙率為42%,機(jī)械強(qiáng)度為10.2MPa,吸附固定菌體量為0.024g/g,埃博霉素產(chǎn)量達(dá)36.8mg/L。SEM圖
4、像表明所得硅藻土基多孔陶瓷滿足吸附固定纖維堆囊菌的要求,效果良好,可作為固定化纖維堆囊菌的載體。
為了加強(qiáng)硅藻土基多孔陶瓷的吸附能力,本論文對(duì)硅藻土基多孔陶瓷進(jìn)行改性。研究經(jīng)不同改性劑不同濃度改性后的硅藻土基多孔陶瓷吸附固定纖維堆囊菌發(fā)酵后埃博霉素產(chǎn)量、多孔陶瓷固定量的影響;并通過(guò)SEM、XRD對(duì)改性后硅藻土基多孔陶瓷的微觀形貌、晶相進(jìn)行了分析。研究表明:經(jīng)2.0mol/LFeCl3改性的硅藻土基多孔陶瓷吸附固定纖維堆囊菌發(fā)酵
5、后,埃博霉素產(chǎn)量達(dá)65.7mg/L,多孔陶瓷固定量量達(dá)0.042g/g,與未改性前相比,均提高了兩倍。SEM、XRD分析均說(shuō)明改性硅藻土基多孔陶瓷表面粘附一層Fe2O3薄膜,增強(qiáng)靜電吸附能力。
通過(guò)單因素及正交優(yōu)化實(shí)驗(yàn)研究固定化纖維堆囊菌的發(fā)酵條件,并分析繪制了固定化纖維堆囊菌的代謝曲線。實(shí)驗(yàn)所得最適發(fā)酵條件為在300mL三角瓶中裝液量為55mL,固液比3∶5,接種量10%,溫度30℃,轉(zhuǎn)速220r/min,發(fā)酵時(shí)間為8d時(shí),
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