肉桂醛和肉桂酸生物降解及其转化产物跟踪分析

论文摘要

本文开展了肉桂醛和肉桂酸生物降解及其转化产物跟踪分析,在建立了复杂生物反应体系的定性定量分析方法的基础上,进行了以肉桂醛、肉桂酸为底物的菌种筛选和转化等方面的研究,取得的研究成果如下:（1）利用反相高效液相色谱法建立了可同时分析苯乙酮和肉桂酸的分析方法,确定色谱条件为:流动相为甲醇:水:冰醋酸=55:45:0.05;检测波长为246nm,流速为1.0mL·min-1。在最佳实验条件下,得到苯乙酮、肉桂酸的线性方程分别为:Y=32017X-6298.6;Y=11286X-4508.7并进行了精密度实验和回收率实验。（2）研究了肉桂醛、苯甲醛和苯甲酸的紫外吸收光谱特征,建立了三组分紫外分光光度法测定含量的方法,结果表明,肉桂醛和苯甲醛在228nm和256nm波长处有两个等吸收点,利用等吸收点构建了简单、快速的混合物定量分析方法,给出了各组分浓度与吸光度之间的关系,分别为C肉桂醛=(A311-0.0084)/0.0424;C苯甲醛=(A256-0.0005)/0.0622-C肉桂醛;C苯甲酸=(A228+0.0057)/ 0.0611-C肉桂醛-C苯甲醛。其中肉桂醛的线性范围:0-1 8.03μg·mL-1,苯甲醛的线性范围:0-13.08μg·mL-1,苯甲酸的线性范围:0-9.233μg·mL-1。其方法精密度的RSD均<1%,稳定性的RSD均<1%。用标准加入法进行回收试验,测定样品回收率均在99%-101%之间。（3）实验所用部分土样分别在高峰林场、高峰桂油厂、玉林平南采集,共122份土样,进行了菌种的分离和转化肉桂醛为苯甲醛的能力实验,筛选出186株单一菌,其中有转化能力的6株,从中选取转化能力相对较高的一株菌（菌种5#）,进行了转化条件优化实验。对转化能力较高的5#菌种进行了碳源、氮源、温度、发酵培养基初始pH、装液量等条件的优化。结果显示,以葡萄糖为碳源、牛肉膏为氮源、温度保持在30℃,初始pH为5.0,装液量为100mL时为最佳转化条件,苯甲醛的含量可达5.24%。（4）筛选到一株高转化能力的菌株,它能高效、高选择性的将肉桂酸降解为苯乙酮。经鉴定出该菌为伯克霍尔德氏菌属的越南伯克氏菌（Burkholderia vietnamiensis）。（5）对越南伯克氏菌转化肉桂酸生成苯乙酮的反应,进行了优化转化研究,优化条件为:以蔗糖为碳源,浓度为2g·L-1,蛋白胨为氮源,浓度为2.5g·L-1,30℃,发酵2.5d,转化2d,转化过程中pH为9.0.在最佳转化条件下,转化0.5g肉桂酸底物后,苯乙酮的含量可达3.24g·L-1,肉桂酸的转化率为97.2%。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 苯甲醛
• 1.1.1 苯甲醛的结构、性质与用途
• 1.1.2 化学法合成苯甲醛
• 1.2 生物技术法合成天然香料的研究现状
• 1.2.1 天然香料简介
• 1.2.2 生物技术法生产天然香料的优点
• 1.2.3 生物技术法合成天然苯甲醛的研究进展及意义
• 1.3 肉桂醛和苯甲醛及其衍生物的分析方法
• 1.3.1 高效液相色谱法
• 1.3.2 紫外-可见分光光度法
• 1.4 课题的研究方法及内容
• 第二章 分析方法的建立
• 2.1 反相高效液相色谱法定量分析肉桂酸和苯乙酮
• 2.1.1 试验部分
• 2.1.2 结果与讨论
• 2.2 肉桂醛、苯甲醛和苯甲酸三组分的紫外分光光度法定量分析
• 2.2.1 试验部分
• 2.2.2 试验方法
• 2.2.3 结果与讨论
• 2.3 小结
• 第三章 肉桂醛生物降解及天然苯甲醛的合成
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 主要仪器
• 3.1.2 主要试剂
• 3.1.3 培养基的配比
• 3.2 菌种培养与初筛
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 不同地点采集的土样筛菌情况
• 3.3.2 不同季节采集的土样筛菌情况
• 3.3.3 分离用培养基的选定
• 3.3.4 转化条件的优化
• 3.4 小结
• 第四章 肉桂酸生物技术法转化为天然苯乙酮菌种的筛选
• 4.1 主要仪器
• 4.2 主要试剂
• 4.3 检测条件
• 4.4 培养基的配比
• 4.5 结果与讨论
• 4.5.1 菌种鉴定结果
• 4.5.2 产物鉴定
• 4.5.3 影响苯乙酮转化反应的条件优化
• 4.6 小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 存在问题与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文情况