曲酸高产菌株的诱变选育及工艺优化

摘要

曲酸是一种天然弱酸化合物，具特有的生理活性，其分子中含有酚羟基、羟基和羰基等基团，可以合成多种衍生物，并催化多种反应的进行，是一种重要的化工原料及中间体。研究发现，曲酸可以抑制酪氨酸酶的活性从而抑制黑色素的生成；曲酸还具有抑制多酚氧化酶活性，有良好的防腐保鲜功效。因此在医药、食品、化妆品、农业等方面具有广泛应用前景。
　　本文以米曲霉HD0为出发菌株，对其进行微波-紫外-常压室温等离子体复合诱变。首先进行微波诱变，采用输出功率700W，脉冲频率2450Hz，辐照时间50s，得到一株高产突变株HDM11，其曲酸产量为25.3g/L，相比原始菌株HD0（产酸量为15.9g/L）产酸能力提高了59.12％；然后对突变株HDM11进行UV诱变，采用紫外灯功率20W，照射距离30cm，诱变时间3min，得到另一株高产变异株HUV30，其产酸量为38.9g/L，相比原始菌株HD0产酸能力提高144.6%；最后利用ARTP诱变系统对高产菌株HUV30进行诱变，采用诱变功率120W，高纯氦气通气量为10SLM，处理距离2mm，诱变时间100s，通过筛选及传代稳定性实验，最终得到一株高产突变株HAP2，其产酸量稳定，平均产酸量达到58.87g/L，相比原始菌株HD0产酸能力提高270.2%。研究了发酵条件对高产菌株HAP2产酸量的影响。首先进行单因素实验，确定促进剂为体积分数2%的无水乙醇。选取影响显著的因素采用正交试验设计对培养条件进行优化，优化后的培养条件为：pH6.2，摇床转速180rpm，发酵时间7d，装液量50mL，温度30℃，接种量为10%。同时单因素实验表明培养基中葡萄糖浓度、酵母膏浓度和KH2PO4浓度对发酵产酸有显著影响，通过响应面法对发酵培养基中这三种成分进行优化，考查其对曲酸发酵的影响，利用 SAS软件进行多元回归统计分析，拟合方程回归系数为0.9514，说明此模型可适用于曲酸发酵的理论推测。优化后的培养基成分为葡萄糖9.95%，酵母膏1.0065%，KH2PO40.0576%，MgSO40.06%，在优化后的培养基及发酵条件下，曲酸产量达到72.32g/L，比优化之前产量提高22.85%。探究了曲酸提取工艺，通过活性炭和阳离子交换树脂对溶液进行脱色处理，确定最佳脱色活性炭用量为1.2%，温度为70℃，脱色时间为30 min，最终脱色率为82.74%，曲酸收率为78.36%，此时用肉眼观察溶液颜色已成淡黄色接近无色。将经脱色处理的曲酸溶液进行重结晶。对精制结晶进行红外分析和HPLC分析，结果表明：结晶物质即为曲酸，结晶含量为99.1%。

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1绪论

1.1曲酸的理化性质

1.2曲酸的用途及安全性

1.3诱变方法概述

1.4曲酸的研究现状及发展前景

1.5课题主要研究内容

2曲酸高产菌株的诱变育种

2.1引言

2.2实验材料

2.3实验方法

2.4结果与分析

2.5 小结

3突变株HAP2发酵工艺优化

3.1引言

3.2实验材料

3.3分析方法

3.4实验方法

3.5结果与分析

3.6小结

4曲酸提取工艺的初步研究

4.1引言

4.2实验材料

4.3分析方法

4.4脱色工艺

4.5结果与分析

4.6小结

5结论

参考文献

致谢