L-亮氨酸产生菌的选育及其发酵条件的研究

摘要

本文以代谢控制发酵理论为指导,重点研究了L-亮氨酸产生菌的选育及其发酵条件.主要研究内容和结果如下:(1)以黄色短杆菌TQ9806(Met<'->+2-TA<'r>+α-AB<'r>+β-HL<'r>+SG<'r>+300μg/mLRif<'r>)为出发菌株,经硫酸二乙酯、紫外线分别与氯化锂复合诱变,选育出一株带有起始全部标记且利福平抗性提高至800μg/mL的L-亮氨酸产生菌TK0303,在未经优化的摇瓶分批发酵条件下,L-亮氨酸产量由出发菌株TQ9806的18.5g/L提高至25.2g/L.(2)研究了菌株TK0303的摇瓶分批发酵条件.应用均匀设计和MATLAB软件获得该菌株优化的种子培养基和发酵培养基配比,并对种子培养条件和发酵培养条件进行了研究.在优化条件下,菌株TK0303摇瓶补料分批发酵64h,可产L-亮氨酸28.3g/L.(3)以摇瓶分批发酵最优条件为基础,对菌株TK0303进行了5L发酵罐分批发酵试验,该菌株发酵68h,产L-亮氨酸26.44g/L.以5L罐分批发酵试验数据为依据,对L-亮氨酸分批发酵动力学进行了研究,建立了菌体生长、产物形成和底物消耗的动力学模型,并应用MATLAB软件进行模型拟合,拟合模型较好地反映了L-亮氨酸分批发酵过程.本文选育获得的目的突变株TK0303在摇瓶补料分批发酵上可产L-亮氨酸28.3g/L,在5L发酵罐分批发酵试验中可产L-亮氨酸26.44g/L,该菌株遗传性状稳定,具备生产潜力.

目录

文摘

英文文摘

1前言

1.1引言

1.2 L-亮氨酸的理化性质及用途

1.3 L-亮氨酸的测定方法

1.4 L-亮氨酸的生产方法

1.4.1提取法

1.4.2化学合成法

1.4.3发酵法

1.5 L-亮氨酸产生菌代谢控制育种研究概况

1.5.1 L-亮氨酸的生物合成途径

1.5.2 L-亮氨酸生物合成的代谢调节机制

1.5.3 L-亮氨酸产生菌的育种思路

1.5.4 L-亮氨酸产生菌的育种实例

1.6 L-亮氨酸的发酵过程控制

1.6.1碳源和氮源的影响

1.6.2无机盐及生长因子的影响

1.6.3温度、pH、溶解氧的影响

1.6.4菌种保藏

1.7论文立题背景及主要研究内容

1.8论文撰写说明

2材料与方法

2.1材料

2.1.1菌种

2.1.2主要仪器

2.1.3主要试剂

2.1.4培养基(g/L)

2.1.5相关溶液

2.2方法

2.2.1 L-亮氨酸的测定

2.2.2诱变方法

2.2.3营养缺陷型的鉴定(Met-或Met-+Ile-）

2.2.4抗性突变株的筛选

2.2.5发酵条件的研究

3结果与讨论

3.1 L-亮氨酸产生菌的诱变育种

3.1.1出发菌株的选择

3.1.2菌体生长曲线的绘制

3.1.3诱变条件的选择

3.1.4目的突变株TK0303的诱变图谱

3.1.5目的突变株TK0303的遗传稳定性测定

3.1.6小结

3.2 L-亮氨酸摇瓶分批发酵条件的研究

3.2.1种子培养基及培养条件的优化

3.2.2发酵培养基及培养条件的优化

3.2.3小结

3.3 L-亮氨酸分批发酵动力学研究

3.3.1 5 L罐分批发酵试验

3.3.2分批发酵过程动力学模型

3.3.3小结

4结论与展望

4.1结论

4.2展望

参考文献

研究生期间发表论文情况

致谢