枯草芽孢桿菌ZJU-7發(fā)酵生產(chǎn)γ-聚谷氨酸的研究.pdf

1、γ-聚谷氨酸(γ-PGA)是由微生物合成的一種細(xì)胞外高分子多氨基酸聚合物，它是由谷氨酸單體以γ-羧基和α-氨基相縮合而成的，是一種對(duì)人體和環(huán)境無毒害的生物相容性新型天然高分子。 本文以本實(shí)驗(yàn)室篩選得到的γ-PGA高產(chǎn)菌株BacillussubtilisZJU-7為基礎(chǔ)，從中篩選出相對(duì)高產(chǎn)的菌株；并在搖床上進(jìn)行了氮源替代研究，找到了一種新的廉價(jià)氮源工業(yè)級(jí)酵母膏水解液替代進(jìn)口胰蛋白胨作為ZJU-7發(fā)酵的新氮源，大大降低了γ-PGA的

2、生產(chǎn)成本。 在15L攪拌式發(fā)酵罐上對(duì)ZJU-7進(jìn)行了分批發(fā)酵研究，主要考察了不同初始葡萄糖濃度對(duì)發(fā)酵結(jié)果的影響以及用價(jià)格更為低廉的工業(yè)級(jí)麩酸代替味精作為前體時(shí)的發(fā)酵情況。結(jié)果顯示，較佳的罐上初始葡萄糖濃度為100g/L；而用麩酸代替味精作為前體時(shí)，發(fā)酵48小時(shí)后粘度可達(dá)4200mPa·s，高于味精的3200mPa·s。 在分批發(fā)酵的基礎(chǔ)上，在10L攪拌罐上進(jìn)行流加發(fā)酵試驗(yàn)，主要研究了流加葡萄糖、前體及培養(yǎng)液時(shí)對(duì)發(fā)酵結(jié)果的

3、影響，并在100L發(fā)酵罐上進(jìn)行發(fā)酵放大。結(jié)果表明：恒速流加葡萄糖使其濃度在整個(gè)發(fā)酵過程中維持在10g/L，30g/L，50g/L左右時(shí)，發(fā)酵過程中維持越高的糖濃度最終發(fā)酵液的粘度越大，粘度的增長(zhǎng)速度也越快，聚谷氨酸產(chǎn)量也越高；當(dāng)糖濃度維持50g/L時(shí)發(fā)酵液的最高粘度可達(dá)6000mPa·s，最高產(chǎn)量為59g/L。葡萄糖前期流加后期不流加時(shí)，發(fā)酵液的最高粘度也可達(dá)6000mPa·s，最終發(fā)酵液中的殘?zhí)菨舛葞缀踅禐榱?，很好地達(dá)到了降低殘?zhí)堑男?/p>

4、果。在流加麩酸的發(fā)酵過程中，由于發(fā)酵前期培養(yǎng)基中不加麩酸，導(dǎo)致菌體前期生長(zhǎng)過快而過早進(jìn)入死亡期，γ-PGA產(chǎn)量并不高。當(dāng)發(fā)酵后期流加培養(yǎng)液時(shí)，菌體可進(jìn)行較好的二次生長(zhǎng)，最高粘度可達(dá)7000mPa·s。在100L發(fā)酵罐上進(jìn)行發(fā)酵放大試驗(yàn)時(shí)，發(fā)酵情況與10L罐上十分相似，最高產(chǎn)量為54g/L。 本文還對(duì)15L攪拌式發(fā)酵罐進(jìn)行機(jī)械加工，將其改造成為新型反應(yīng)器CFBB并運(yùn)用于ZJU-7的發(fā)酵研究。 發(fā)酵結(jié)果說明，菌體在CFBB中