论文题目: 香兰素的生物转化与提取工艺研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 微生物与生化药学
作者: 李士炼
导师: 王昌禄
关键词: 阿魏酸,香兰素,链霉菌,分批发酵,大孔吸附树脂,提取
文献来源: 天津科技大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本文对Streptomyces L1936转化香兰素的最佳种子条件和5L发酵罐分批发酵培养条件及底物阿魏酸添加方式等进行了初步研究,并研究了发酵液中香兰素的提取工艺。 应用正交设计实验确定了最佳的种子培养基（%）:葡萄糖5;酵母膏12;Na2HPO44;KH2PO4 1;NaCl 0.2;MgSO4·7H2O 0.2;CACl2·2H2O 0.05;并确定了最佳种子培养条件:pH7.4、装液量50mL（500mL三角瓶）、培养温度37℃、种子培养时间14h。在优化条件下摇瓶发酵香兰素产量达到3.54g/L。 以摇瓶发酵最佳条件为基础,对菌株L1936进行了5L发酵罐分批发酵实验,考察了溶解氧浓度和pn对发酵影响,提出了溶解氧浓度和pH的阶段控制模式:0-24h控制溶解氧浓度（DO）为60%、pH7.4,24h后控制溶解氧浓度（DO）为70%、pH8.2。经过实验验证,采用溶解氧浓度和pn的阶段控制模式可以缩短发酵周期6h,香兰素产量提高8%以上。 以分批发酵最佳条件为依据,研究了菌株L1936于5L发酵罐中底物阿魏酸不同添加量及不同添加方式下对香兰素产量的影响。在最佳底物添加方式中香兰素产量可以达到12.25g/L,摩尔转化率为82.86%。 对发酵液中香兰素提取精制条件进行了研究:发酵液经加热离心除去菌体,经真空浓缩将浓缩液用活性炭脱色,确定了最佳的脱色工艺:粒状活性炭用量2%、脱色pH5.0、脱色温度50℃、脱色时间40min、脱色搅拌速度130r/min。选择了适宜的吸附树脂并考察了静态吸附条件:选用1#大孔吸附树脂;静态吸附最适pH6.0、吸附时间1h、树脂的投加量为5%,香兰素静态吸附等温线属于Freundlich型,1#树脂对香兰素的吸附容量与溶液中香兰素原始质量浓度成正比,同时大孔1#吸附树脂对残糖基本不吸附;动态吸附实验确定了最佳吸附和解吸条件:径高比1∶10、上样浓度9.87mg/mL、上液量40mL、吸附流速2BV/h;无水乙醇溶液作为洗脱溶剂,用量为160mL时,洗脱纯化效果更佳,洗脱率达到76.40%,最佳的洗脱流速:用100mL蒸馏水和160mL无水乙醇溶液以1.0BV/h流速进行洗脱,可以达到最佳解吸效果。
论文目录:
1、前言
1.1 香兰素的理化性质
1.2 香兰素的用途
1.2.1 在食品中的应用
1.2.2 在医药中的应用
1.2.3 在化工上的应用
1.2.4 在农业上的应用
1.3 生产方法
1.3.1 从天然植物中提取香兰素
1.3.2 化学合成法
1.3.3 生物转化法
1.3.4 香兰素生产方法的比较
1.4 香兰素的测定方法
1.5 阿魏酸为底物转化香兰素的机理
1.5.1 阿魏酸的非氧化脱羧作用
1.5.2 阿魏酸的侧链还原作用
1.5.3 依赖于辅酶A的脱乙酰作用
1.5.4 独立于辅酶A的脱乙酰作用
1.6 转化工艺
1.6.1 微生物转化体系
1.7 微生物转化条件的控制
1.7.1 营养条件的控制
1.7.2 环境条件的控制
1.8 香兰素的提取精制
1.8.1 发酵液脱色
1.8.2 有机溶剂提取香兰素
1.8.3 树脂法
1.9 国内外微生物转化法生产香兰素的研究现状
1.10 论文立题背景及主要研究内容
1.10.1 立题背景
1.10.2 主要研究内容
2、材料与方法
2.1 实验材料
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
2.1.5 主要溶液
2.2 实验方法
2.2.1 分析方法
2.2.2 发酵方法
2.2.3 提取精制方法
3、结果与讨论
3.1 摇瓶分批发酵条件研究
3.1.1 应用正交设计实验优化种子培养基
3.1.2 种子培养条件研究
3.2 发酵罐分批发酵条件的研究
3.2.1 发酵罐菌体生长曲线
3.2.2 溶氧控制
3.2.3 pH的控制
3.2.4 分阶段控制模式的提出
3.2.5 分阶段控制模式的验证
3.3 5L发酵罐底物添加方式实验
3.4 发酵液脱色实验
3.4.1 脱色剂的选择
3.4.2 脱色剂用量的选择
3.4.3 脱色pH的选择
3.4.4 脱色温度的选择
3.4.5 脱色时间的选择
3.4.6 脱色搅拌速度的选择
3.4.7 最佳脱色工艺的重复性验证
3.5 树脂吸附实验
3.5.1 树脂的选择
3.5.2 静态吸附实验
3.5.3 1#大孔吸附树脂对香兰素的动态吸附性能考察
3.5.4 1#大孔吸附树脂对香兰素的解吸性能考察
3.5.5 1#大孔吸附树脂纯化香兰素工艺的重现性验证
4、结论
4.1 研究了菌株L1936的摇瓶分批发酵条件
4.2 进行了5L发酵罐分批发酵研究
4.3 研究了5L发酵罐底物阿魏酸添加方式
4.4 进行了发酵液中香兰素的提取精制
5、展望
6、参考文献
7、致谢
8、研究生期间发表的论文
发布时间: 2007-01-10
参考文献
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