99.10 微生物发酵及两阶段混合培养产3-羟基丙酸
北京化工大学
硕士学位论文
微生物发酵及两阶段混合培养产3-羟基丙酸
姓名:范炜炜
申请学位级别:硕士
专业:制药工程
指导教师:袁其朋
摘要 3一羟基丙酸(3一HP)具有许多优良的化学性质,可以作为中间体合成多种有经济价值的工业用化合物,是一种潜在的重要化工平台产品。本文以褶皱假丝酵母(Candida Rugosa)为研究对象,对发酵法生产3一HP进行了研究。首先,建立了分析3一HP的高效
液相色谱法。本文主要考察了色谱柱、柱温、流动相流速、流动相配比以及流动相pH值的影响,优化了3.HP的高效
液相检测条件。其最佳色谱条件为:示差折光检测器,Diamonsil C18(4.6x250 mm,5 lam)色谱柱,流动相为5%甲醇,含0.005 mol/L H2S04,
流速为1.0 mL/min,柱温为454C,进样量为5此。在此最佳色谱条件下,发酵液中3一HP、乳酸和丙酸能得到良好分离,且3一HP样品在0-324 mg/mL范围内呈线性关系,相关系数r=0.99998,加标回收率为98.04%.100.06%,检出限为5}tg/mL,RSD(n=5)为1.08%。其次,优化了发酵液中丙酸的
气相色谱条件,其优化条件为:FID检测器;GC—Solution数据处理工作站;AT-FFAP(30 mx0.32 mmx0.5 urn)毛细管色谱柱;进样口温度200℃;检测器温度2000C;升温程序t 99。C.1 rain,80℃/min.160℃.0.5 min,2℃/min.162℃.0.5 min,20℃/min.180℃.O.5 rain;载气:氮气;横流模式:线速度:30 cm/sec、H2流量40 mL/min、空气流量400 mL/min、尾吹流量30 mL/min;采用分流进样方式,分流比:100;进样量1此。结果表明:此方法测试时间短,准确度高,分离效果和重复性好,其回收率都大于98%,,RSD为1.05%。然后,以产3-HP的褶皱假丝酵母为出发菌株,通过紫外诱变和亚硝基胍诱变筛选得到高产突变株C3,产量达到0.55 mg/mL,是诱变出发菌株的产量的3.06倍。并对其发酵培养基进行了优化,优化后的培养基组成为:甘油2.O%,酵母浸膏O.6%,麦芽汁O.9%,(NH4)2S04 1.5%,KH2P04
O.9%,K2HP04 O.3%,MgS04。7H20 O.3%,FeS04。7H20 0.003%,pH 6.0-6.5,培养温度30℃,并确定了最佳培养时间为72 h。另外,研究了微生物发酵生产丙酸的条件,得出最佳的培养条件为:葡萄糖2.5%,酵母浸膏2.O%,蛋白胨3.O%,六水合氯化钴11 mL(6ppm),NaCl O.5%,pH值7.0.7.5,种子液培养时间4—5 d,接种量10%,发酵培养时间7-9 d。最后,研究了微生物两阶段混合发酵产3-HP的条件,得出褶皱假丝酵母的最佳接种时间为产酸丙酸杆菌培养9.5 d、接种量为15%、培养温
度30。C。在此条件下,3-HP的产量可达2.16 mg/mL。与单独培养产量0.73mg/mL进行比较,产量提高了2倍。实验证明混合培养中,两种菌相互促进,不仅提高了3-HP产量,还降低了成本,而且具有条件温和、副产物少、绿色环保等优点。
关键词: 3.羟基丙酸,微生物发酵,褶皱假丝酵母,混合培养
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