维生素C发酵新菌系166-2051的筛选及其发酵条件优化

论文摘要

“二步发酵法”是当前维生素C生产的主要工艺技术,属我国独创。该法的第二步发酵为两种菌的混合发酵。混菌发酵的复杂性对提高转化率有不利的影响。所以,对第二步混合发酵菌系进行诱变筛选和发酵条件优化,是提高二步发酵转化效率的一条有效途径。本文以东北制药集团股份有限公司的生产菌系25b-0为研究对象,通过“神州七号”太空飞船搭载,选育获得高效的突变新菌系166-2051,并采用响应面法对新菌系的发酵培养条件进行了优化。经过“神州七号”飞船搭载,分别获得1020株和3030株伴生菌和产酸菌的诱变株,再经多轮筛选,最终得到一新组合诱变菌系166-2051。通过新菌系的制种特征的研究,确定了最佳种液条件,即装量20mL/250mL、29℃、180rpm振荡培养15-18h。利用响应面法对新诱变菌系的发酵培养基进行了优化,发现显著影响产2-酮基-L-古龙酸的成分分别为玉米浆、尿素和KH2PO4,优化后的最佳培养基配比为：山梨糖9%、玉米浆1.95%、尿素1.0%、KH2PO40.03%、MgSO40.01%、CaCO30.05%、初始pH6.7-7.0。在优化后的发酵条件下,新菌系延迟期缩短,发酵35h2-酮基-L-古龙酸含量比原培养基提高50%,终点2-酮基-L-古龙酸含量提高7.67%；通过比较摇瓶培养中菌体的生长曲线和发酵产酸曲线,证实了第二步发酵产2-酮基-L-古龙酸与菌体生长是相偶联的；对发酵过程中快速产2-酮基-L-古龙酸阶段的伴生菌OD值、小菌OD值和2-酮基-L-古龙酸浓度进行相关分析,发现此优化前后的发酵培养基中小菌与发酵液中2-酮基-L-古龙酸浓度都呈正相关性,且达到显著水平（P<0.05）。研究结果进一步证实了发酵液中小菌生长对2-酮基-L-古龙酸的转化合成具有重要的作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 维生素C的简介
• 1.2 维生素C的作用与应用
• 1.2.1 维生素C的作用
• 1.2.2 维生素C的应用
• 1.2.3 维生素C的市场情况
• 1.3 维生素C的生产
• 1.3.1 化学合成法
• 1.3.2 微生物发酵法
• 第2章 实验材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 菌株
• 2.1.2 培养基
• 2.1.3 试剂
• 2.1.4 主要仪器
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 分离平皿的制备
• 2.2.2 茄子瓶斜面的制备
• 2.2.3 种液的制备
• 2.2.4 2-酮基-L-古龙酸含量的测定方法
• 2.2.5 细菌浓度的测定方法
• 2.2.6 转化率的计算
• 2.3 菌株筛选
• 2.3.1 小菌筛选
• 2.3.2 伴生菌的筛选
• 2.3.3 混合搭配筛选
• 第3章 新菌系的选育
• 3.1 小菌的筛选
• 3.1.1 小菌的试管筛选
• 3.1.2 小菌的摇瓶筛选
• 3.3 伴生菌的筛选
• 3.3.1 伴生菌的试管筛选
• 3.3.2 伴生菌的摇瓶筛选结果
• 3.4 混合搭配筛选
• 3.5 本章小结
• 第4章 新组合菌系166-2051发酵条件优化
• 4.1 新组合菌系166-2051制种条件的优化
• 4.1.2 制种过程中的形态特征
• 4.2 新菌系166-2051发酵培养基的优化
• 4.2.1 实验方法
• 4.2.2 实验结果及分析
• 4.3 本章小结
• 第5章 新菌系在优化后发酵培养基的发酵特征
• 5.1 优化后发酵过程中2-酮基-L-古龙酸含量与PH随时间的变化
• 5.2 优化后发酵过程中伴生菌OD值与小菌OD值随时间的变化
• 5.3 优化后培养基对产2-酮基-L-古龙酸速度的影响
• 5.4 优化后培养基对转化率的影响
• 5.5 产酸阶段酸含量与伴生菌OD、小菌OD的相关性
• 5.6 本章小结
• 第6章 结论
• 参考文献
• 硕士期间发表的论文目录
• 致谢