头孢菌素C高产顶头孢霉的选育和发酵培养基优化

论文摘要

头孢菌素C是继青霉素之后由顶头孢霉产生的又一类重要的p-内酰胺类抗生素,能抑制多种革兰氏阳性和阴性菌。迄今为止,通过化学改造已制备出数以千计的头孢菌素化合物,其中已有数十种在市场供应,是目前世界上销售额最大的抗生素之一本文以提高头孢菌素C的生产能力为目标,对头孢菌素C产生菌顶头孢霉进行诱变育种,并对头孢菌素C的发酵养基和发酵条件进行优化,结果如下。首先,采用自然选育、紫外线诱变及氯化锂复合诱变的方法选育头孢菌素C高产菌株,结果表明：紫外线诱变的最佳时间为60s,孢子液浓度为105个/ml,在此条件下,正突变率达到了27.2%；经多次诱变后,紫外线诱变的正突变率降低；紫外线与氯化锂复合的诱变效果没有预期值高；获得了高产菌株Cephalosporium acremonium C32,其头孢菌素C产量达到了31.90g/L,传代试验证明其遗传性状稳定。其次,研究了C. acremonium C32菌株的摇瓶发酵条件。通过单因素实验和基于数学统计技术的实验设计方法对发酵培养基和培养条件进行了优化,优化后的发酵培养基组成为：花生饼粉2.98%、金枪鱼浸膏3.43%、玉米浆1.75%、DL-蛋氨酸0.65%、硫酸铵1.06%、玉米粉1.98%、果葡萄糖浆4.29%、工业小麦面筋粉3.82%、CaSO4 1.49%、 CaCO3 3.36%,优化的摇瓶培养条件为：接种量8%、摇瓶装液量10%、发酵初始pH值7.0、温度30℃。在此条件下,C. acremoniumC32菌株在经过148h的摇瓶发酵后,头孢菌素C的发酵产量为35.946g/L,与预测值接近,比优化前的产量（32.589g/L）提高了10.3%。为了提高菌种选育的效率,初步探索了多管发酵法的发酵培养基及发酵条件,实验结果表明：多管发酵法可用于快速筛选顶头孢霉高产菌株。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 头孢菌素C的研究进展
• 1.1.1 头孢菌素C概述
• 1.1.2 头孢菌素C的应用
• 1.1.3 头孢菌素C生物合成的研究进展
• 1.1.4 相关基因及基因工程研究进展
• 1.2 菌种的选育
• 1.2.1 菌种选育的基本方法
• 1.2.2 菌种退化与防治
• 1.3 发酵工艺
• 1.3.1 影响CPC发酵的因素
• 1.4 高通量筛选的研究进展
• 1.4.1 高通量筛选技术简介
• 1.4.2 高通量筛选技术进展
• 1.4.3 高通量筛选技术的应用
• 1.5 论文的研究目标与思路
• 2. 顶头孢霉菌种选育
• 2.1 引言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 实验材料
• 2.2.2 实验方法
• 2.2.3 分析方法
• 2.2.4 头孢菌素C的浓度测定
• 2.3 实验内容
• 2.3.1 自然筛选
• 2.3.2 紫外线诱变致死率的确定
• 2.3.3 紫外线诱变
• 2.3.4 紫外线和氯化锂复合诱变
• 2.4 结果与分析
• 2.4.1 自然筛选
• 2.4.2 紫外线诱变致死率的确定
• 2.4.3 紫外线诱变结果
• 2.4.4 复合诱变结果
• 2.5 本章小结
• 3. 头孢菌素C的发酵条件优化
• 3.1 引言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 实验材料
• 3.2.2 实验方法
• 3.2.3 分析方法
• 3.3 实验设计
• 3.3.1 不同批次鱼精膏和果葡糖浆用量考察
• 3.3.2 单因素考察方法
• 3.3.3 响应面法优化顶头孢霉发酵培养基
• 3.3.4 数据处理
• 3.4 实验结果与讨论
• 3.4.1 不同批次鱼精膏和果葡糖浆的选择
• 3.4.2 影响头孢菌素C发酵的发酵培养基单因素考察
• 3.4.3 影响头孢菌素C发酵的重要因素
• 3.4.4 最陡爬坡实验得到CCD中心点
• 3.4.5 响应面的拟合及最佳条件的确定
• 3.4.6 优化后发酵培养基结果检验
• 3.5 本章小结
• 4. 多管发酵法快速筛选头孢菌素C高产菌种的初步探讨
• 4.1 引言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 实验材料
• 4.2.2 实验方法
• 4.2.3 多管发酵法的影响因素考察
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 多管发酵法发酵容器的选择
• 4.3.2 多管发酵法的培养条件考察
• 4.4 本章小结
• 5. 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 今后工作的建议
• 参考文献