酵母菌发酵法生产谷胱甘肽的研究

摘要

本文对从自然环境分离到的产谷胱甘肽野生酵母菌采用物理和化学方法进行了多次连续诱变和筛选，并对其各种发酵条件进行了详细研究。 首先从瓜果表皮、溪流中的水和植物的花朵中采集了若干份样品，分离到了18株酵母菌，另有两株为本实验室保存的酵母菌，对这20株酵母菌的谷胱甘肽含量进行了测定。实验结果表明，野生酵母菌的谷胱甘肽产量均较低，只有细胞干重的0.5％-1.0％左右，达不到大规模生产的要求，须进行人工育种以提高产量。在20株菌株中L5、L12、L13、L14的胞内谷胱甘肽积累相对较高，因此，将这4株酵母菌株作为出发菌株进行诱变。 对分离筛选出的4株出发菌株首先用紫外线进行多次连续诱变，由实验结果发现，以L5为出发菌株经过3次诱变后，获得的变异菌株L51的谷胱甘肽产量比L5提高了38.10％，提高幅度较大，其它3株出发菌株筛选出的变异株的谷胱甘肽产量提高幅度均不大。L51再采用亚硝酸多次连续诱变后，得到变异株L52，谷胱甘肽产量达到124.54mg/L，比L51提高了5.3％，最后采用亚硝基胍对L52进行诱变，得到了谷胱甘肽产量比L52提高了3.1％变异菌株L53。 最后对筛选到的谷胱甘肽产量最高变异菌株L53进行实验室摇瓶发酵培养基和发酵环境条件的优化。优化的培养基组分包括碳源、有机氮源、无机氮源、磷酸二氢钾以及硫酸镁。首先确定出了最佳发酵碳源、有机氮源、无机氮源分别是葡萄糖、酵母粉和硫酸铵，并对这三个影响谷胱甘肽产量的主要因子做了三因素三水平的正交实验，得出了这三者的最佳浓度组合，最后分别单独考察了磷酸二氢钾以及硫酸镁两种无机盐对谷胱甘肽发酵的影响。经过对培养基优化后，谷胱甘肽的发酵产量达到144.41mg/L，比采用初始发酵培养基发酵提高了12.47％。其次研究了发酵环境影响因子包括pH值、装液量、接种量、温度等对酵母菌谷胱甘肽产量的影响。经过对发酵环境条件优化后，谷胱甘肽的产量达到150.39mg/L，比未优化前提高了4.14％。另外，还对合成谷胱甘肽的前体氨基酸(包括谷氨酸，半胱氨酸，甘氨酸)以及一些重要氨基酸(精氨酸、丝氨酸)对发酵的影响作用进行了研究。

目录

文摘

英文文摘

四川师范大学学位论文独创性及使用授权声明

一 文献综述

二 主要测定及分析方法

三 谷胱甘肽高产酵母菌的选育

四 发酵条件的优化

五 总结与展望

参考文献

本人攻读硕士学位期间发表的文章

致谢