生物催化技术生产烟酰胺的研究

摘要

烟酰胺是生物体内脱氧氢辅酶Ⅰ或Ⅱ的组分,B族维生素,自然界存在于肝、肾、酵母和米糠中.烟酰胺可用于治疗糙皮病,补充人体所需的维生素;作为饲料添加剂,烟酰胺可提高畜禽的抗病、防病能力,促进畜禽生长.目前我国烟酰胺生产水平不高,规模不大.烟酰胺市场需求量很大,需要大量的进口.该论文中主要研究烟腈水合酶发酵工艺的优化、固定化细胞的制备、固定化细胞生物转化烟腈生产烟酰胺的工艺优化、烟酰胺的提取工艺.采用正交试验等方法,优化烟腈水合酶发酵工艺,得到较佳的发酵工艺:发酵培养基配方:葡萄糖3.0％,酵母膏1.0％,MgSO<,4>0.05％,尿素0.1％,KH<,2>PO<,4> 0.05％,K<,2>HPO<,4> 0.05％,添加物A 10ppm.5％的接种量,发酵培养温度,发酵通气量,发酵罐压,搅拌转速等分阶段控制培养80小时.发酵酶活力达1200万/hr.ml.自行设计制造了一台小型固定化细胞制作设备,设备性能良好,大大提高固定化细胞的生产率.过研究各种因素对固定化细胞生物转化生产烟酰胺的影响.固定化细胞重复利用次数从3次提高到6-7次,转化率达99.6％.研究烟酰胺的提取工艺,着重研究了结晶工艺,结晶收率达88.6％,总提取收率88.5％.

目录

文摘

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第一章文献综述

1.1烟酰胺概况与生产现状

1.1.1国外烟酰胺、烟酸生产情况，需求情况及发展趋势

1.1.2国内烟酰胺、烟酸生产情况

1.2化学合成

1.2.1烟酰胺、烟酸的化学合成

1.2.2 3-氰基吡啶的合成

1.3烟酰胺、烟酸的生物催化合成

1.4烟酰胺的固定化细胞转化

1.5固定化细胞的定义与分类方法

1.5.1无载体的固定

1.5.2预制载体的固定

1.5.3载体制备过程中的固定

1.5.4生物触媒内固定化细胞的生长

1.6载体的来源

1.7截留的聚合载体

1.7.1由单体前体物制备网状聚合体

1.7.2由齐分子量聚合前体物制做网状聚合体

1.8固定化细胞在发酵工艺中的应用

1.8.1葡萄糖传感器

1.8.2微生物细胞数传感器

1.8.3代谢试验传感器

1.9本研究的主要内容与特点

第二章烟腈水合酶产生菌培养工艺条件的研究

2.1材料与方法

2.1.1材料

2.1.2方法

2.2结果与讨论

2.2.1温度对红球菌产酶的影响

2.2.2发酵通气量对红球菌产酶的影响

2.2.3发酵罐压对红球菌产酶的影响

2.2.4搅拌转速对红球菌产酶的影响

2.2.5接种量对红球菌产酶的影响

2.2.6消毒方法对红球菌产酶的影响

2.2.7发酵培养基的优化

2.2.8发酵过程各曲线

2.3小结

第三章固定化细胞转化烟腈生产烟酰胺的研究

3.1材料与方法

3.1.1材料

3.1.2方法

3.2结果与讨论

3.2.1不同温度对转化的影响

3.2.2不同加料方式对转化的影响

3.2.3固定化细胞中酶量对转化的影响

3.2.4不同固定化细胞粒子数，相同的总酶量对转化的影响

3.2.5固定化细胞生物转化生产烟酰胺的中试研究

3.3小结

第四章烟酰胺的提取工艺

4.1材料与方法

4.1.1材料

4.1.2方法

4.2结果与讨论

4.3小结

第五章结论与建议

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的论文