维生素C发酵新菌系166--2051的筛选及其发酵条件优化

摘要

“二步发酵法”是当前维生素C生产的主要工艺技术，属我国独创。该法的第二步发酵为两种菌的混合发酵。混菌发酵的复杂性对提高转化率有不利的影响。所以，对第二步混合发酵菌系进行诱变筛选和发酵条件优化，是提高二步发酵转化效率的一条有效途径。
　　本文以东北制药集团股份有限公司的生产菌系25b-0为研究对象，通过“神州七号”太空飞船搭载，选育获得高效的突变新菌系166-2051，并采用响应面法对新菌系的发酵培养条件进行了优化。经过“神州七号”飞船搭载，分别获得1020株和3030株伴生菌和产酸菌的诱变株，再经多轮筛选，最终得到一新组合诱变菌系166-2051。通过新菌系的制种特征的研究，确定了最佳种液条件，即装量20 mL/250mL、29℃、180rpm振荡培养15-18 h。利用响应面法对新诱变菌系的发酵培养基进行了优化，发现显著影响产2-酮基-L-古龙酸的成分分别为玉米浆、尿素和KH2PO4，优化后的最佳培养基配比为:山梨糖9％、玉米浆1.95％、尿素1.0％、KH2PO40.03％、MgSO40.01％、CaCO30.05％、初始pH6.7-7.0。在优化后的发酵条件下，新菌系延迟期缩短，发酵35h2-酮基-L-古龙酸含量比原培养基提高5％，终点2-酮基-L-古龙酸含量提高7.67％;通过比较摇瓶培养中菌体的生长曲线和发酵产酸曲线，证实了第二步发酵产2-酮基-L-古龙酸与菌体生长是相偶联的;对发酵过程中快速产2-酮基-L-古龙酸阶段的伴生菌OD值、小菌OD值和2-酮基-L-古龙酸浓度进行相关分析，发现此优化前后的发酵培养基中小菌与发酵液中2-酮基-L-古龙酸浓度都呈正相关性，且达到显著水平(P＜0.05)。研究结果进一步证实了发酵液中小菌生长对2-酮基-L-古龙酸的转化合成具有重要的作用。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 维生素C的简介

1．2 维生素C的作用与应用

1．2．1 维生素C的作用

1．2．2 维生素C的应用

1．2．3 维生素C的市场情况

1．3 维生素C的生产

1．3．1 化学合成法

1．3．2 微生物发酵法

第2章 实验材料与方法

2．1 实验材料

2．1．1 菌株

2．1．2 培养基

2．1．3 试剂

2．1．4 主要仪器

2．2 试验方法

2．2．1 分离平皿的制备

2．2．2 茄子瓶斜面的制备

2．2．3 种液的制备

2．2．4 2-酮基-L-古龙酸含量的测定方法

2．2．5 细菌浓度的测定方法

2．2．6 转化率的计算

2．3 菌株筛选

2．3．1 小菌筛选

3．3．2 伴生菌的筛选

3．3．3 混合搭配筛选

第3章 新菌系的选育

3．1 小菌的筛选

3．1．1 小菌的试管筛选

3．2．2 小菌的摇瓶筛选

3．3 伴生菌的筛选

3．3．1 伴生菌的试管筛选

3．3．2 伴生菌的摇瓶筛选结果

3．4 混合搭配筛选

3．5 本章小结

第4章 新组合菌系166-2051发酵条件优化

4．1 新组合菌系166-2051制种条件的优化

4．1．2 制种过程中的形态特征

4．2 新菌系166-2051发酵培养基的优化

4．2．1 实验方法

4．2．2 实验结果及分析

4．3 本章小结

第5章 新菌系在优化后发酵培养基的发酵特征

5．1 优化后发酵过程中2-酮基-L-古龙酸含量与pH随时间的变化

5．2 优化后发酵过程中伴生菌OD值与小菌OD值随时间的变化

5．3 优化后培养基对产2-酮基-L-古龙酸速度的影响

5．4 优化后培养基对转化率的影响

5．5 产酸阶段酸含量与伴生菌OD、小菌OD的相关性

5．6 本章小结

第6章 结论

参考文献

硕士期间发表的论文目录

致谢