生物转化法合成糖基抗坏血酸的初步研究

论文摘要

本文对糖基抗坏血酸的生物合成进行了初步研究,以麦芽糖和VC为底物经α-葡萄糖苷酶作用得到了VC的糖基衍生物-糖基抗坏血酸,主要研究内容包括糖基抗坏血酸高转化率菌株的筛选、发酵条件及培养基组成的优化、糖基抗坏血酸转化条件的优化,以及糖基抗坏血酸高转化率菌株的诱变育种。得到结果如下:从土壤中筛选到一株糖基抗坏血酸转化率较高的菌株WPD2,通过菌落形态和ITS保守区序列分析及基于ITS的系统进化树分析,确定该菌为一株黑曲霉,命名为Aspergillus niger WPD2,同时对转化产物作了初步鉴定,确定转化产物中含糖基抗坏血酸。通过单因素实验、PB实验结合正交实验对Aspergillus niger WPD2发酵条件及培养基组成进行了考察,得到的最佳条件为:接种量为2.0%、摇瓶装液量为30 mL/250 mL、培养温度为34℃、培养时间为60 h、初始pH为7.0、90 g/L的麦芽糖为碳源、10 g/L的（NH4）2SO4为氮源、CaCl2添加量为0.05 g/L,优化后糖基抗坏血酸产量达到0.52 g/L,比优化前提高了40.5%。通过正交实验对糖基抗坏血酸的转化条件进行了考察,得到最佳转化条件为:转化温度40℃、初始pH 2.5、转化时间14 h、VC 5 g/L、麦芽糖2 g/L,优化后糖基抗坏血酸产量达到3.20 g/L,比优化前提高了515.4%。采用亚硝基胍诱变育种,得到诱变菌株Aspergillus niger WPD2-N7-3,其转化产物中糖基抗坏血酸含量达到3.92 g/L,比诱变前提高了22.5%,遗传稳定性实验表明该菌遗传性能比较稳定。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 VC 衍生物的分类及其国内外进展
• 1.1.1 VC 的金属盐类
• 1.1.2 VC 的酯类衍生物
• 1.2 糖基抗坏血酸
• 1.2.1 糖基抗坏血酸的主要用途
• 1.2.2 糖基抗坏血酸的优点
• 1.2.3 糖基抗坏血酸的研究进展
• 1.3 本论文的立题意义
• 1.4 本论文的主要研究内容
• 第二章 糖基抗坏血酸高转化率菌株的筛选及产物的初步鉴定
• 2.1 材料
• 2.1.1 菌种
• 2.1.2 主要试剂与仪器
• 2.1.3 培养基
• 2.2 方法
• 2.2.1 发酵条件
• 2.2.2 转化条件
• 2.2.3 糖基抗坏血酸测定方法-HPLC 法
• 2.2.4 酶活测定
• 2.2.5 糖基抗坏血酸高转化率菌株的筛选
• 2.2.6 胞内胞外酶的确定
• 2.2.7 菌种鉴定
• 2.2.8 产物中糖基抗坏血酸的初步鉴定
• 2.2.9 生物量的测定
• 2.3 结果与分析
• 2.3.1 AA-2αG 标准曲线的绘制
• 2.3.2 糖基抗坏血酸高转化率菌株的筛选
• 2.3.3 胞内胞外酶的确定
• 2.3.4 菌株的鉴定结果
• 2.3.5 产物的初步鉴定
• 2.4 本章小结
• 第三章 Aspergillus niger WPD2 发酵条件及培养基组成的优化
• 3.1 材料
• 3.1.1 菌种
• 3.1.2 主要试剂与仪器
• 3.1.3 培养基
• 3.2 方法
• 3.2.1 初始发酵条件
• 3.2.2 转化条件
• 3.2.3 糖基抗坏血酸的测定方法
• 3.2.4 发酵条件及培养基组成优化的单因素实验
• 3.2.5 PB 实验
• 3.2.6 正交实验
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 发酵条件及培养基组成优化的单因素实验
• 3.3.2 Plackett-Burman 法筛选影响糖基抗坏血酸产量的重要因素
• 3.3.3 正交实验确定最优发酵条件及培养基组成
• 3.4 本章小结
• 第四章 糖基抗坏血酸转化条件的优化
• 4.1 材料
• 4.1.1 菌种
• 4.1.2 主要试剂与仪器
• 4.1.3 培养基
• 4.2 方法
• 4.2.1 发酵条件
• 4.2.2 初始转化条件
• 4.2.3 糖基抗坏血酸的测定方法
• 4.2.4 糖基抗坏血酸转化条件优化的单因素实验
• 4.2.5 糖基抗坏血酸转化条件优化的正交实验
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 糖基抗坏血酸转化条件优化的单因素实验
• 4.3.2 正交实验确定最优转化条件
• 4.4 本章小结
• 第五章 糖基抗坏血酸高转化率菌株的诱变育种
• 5.1 材料
• 5.1.1 菌种
• 5.1.2 主要试剂与仪器
• 5.1.3 培养基
• 5.2 方法
• 5.2.1 发酵条件
• 5.2.2 转化条件
• 5.2.3 糖基抗坏血酸的测定方法
• 5.2.4 菌种诱变程序
• 5.2.5 紫外诱变
• 5.2.6 亚硝基胍（NTG）诱变
• 5.3 结果与分析
• 5.3.1 紫外诱变结果与分析
• 5.3.2 NTG 诱变结果与分析
• 5.3.3 诱变菌株的遗传稳定性研究
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 主要结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文