L-谷氨酸发酵高产菌选育及其发酵优化的研究

论文摘要

本论文应用代谢控制发酵原理,以谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum） GL-3为出发菌株,进行L-谷氨酸产生菌的选育,继而研究了摇瓶条件下的最适培养基组成和发酵条件,并初步优化了补料分批发酵的条件。主要研究内容和结果如下:通过检验生物传感仪法的准确性,结合实验具体情况,确立生物传感仪法为实验中检测L-谷氨酸的方法,该方法的平均回收率为99.7%,而且该方法简单、快速、经济。以谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum） GL-3为出发菌株,经化学和物理诱变处理,用高渗平板、琥珀酸（Suc）为唯一碳源平板、氟化钠（NaF）、磺胺胍（SG）及谷氨酰胺（Gln）平板定向筛选,成功选育出一株L-谷氨酸产生菌N77-124（耐高渗, Sucg, NaFr, SGr, Glnr）,在未经优化的发酵条件下积累L-谷氨酸110g/L。对菌株N77-124进行了培养基和发酵条件的优化。得到最佳的种子培养条件:初始pH7.2,装液量30mL/250mL;最佳发酵培养基（g/L）:葡萄糖161,K2HPO4·3H2O 2.0, MgSO4·7H2O 0.8,初尿5.5,玉米浆3.0;摇瓶发酵最佳培养条件:培养基初始pH7.5,种龄为8h,接种量10%,装液量为20mL/500mL,往复式摇床30±1℃培养,摇床转速100次/min,发酵周期36h。优化后最终产酸可达114g/L,转化率可达71%。对菌株N77-124进行了摇瓶补料分批发酵的初步研究,确定了最佳初糖浓度为80g/L,最佳残糖维持浓度为10-20g/L,最佳流加糖浓度为600g/L,发酵较佳控温方式为:0-10h 34℃,10-20h 36℃,20h以后38℃,在此条件下,N77-124发酵32h产酸达到117g/L,转化率可达72%。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 L-谷氨酸的理化性质
• 1.3 L-谷氨酸的应用
• 1.3.1 L-谷氨酸在食品工业中的应用
• 1.3.2 L-谷氨酸在医药工业中的应用
• 1.3.3 L-谷氨酸在工业中的应用
• 1.3.4 L-谷氨酸在农业中的应用
• 1.4 L-谷氨酸的发酵生产
• 1.4.1 发酵法生产谷氨酸的历史
• 1.4.2 我国谷氨酸发酵的现状和产业发展趋势
• 1.4.3 谷氨酸的生物合成途径
• 1.4.4 谷氨酸产生菌的育种思路
• 1.5 论文选题背景及主要研究内容
• 第二章 L-谷氨酸产生菌选育
• 2.1 引言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 出发菌种
• 2.2.2 主要试剂与仪器
• 2.2.3 培养基
• 2.2.4 培养方法
• 2.2.5 诱变方法
• 2.2.6 筛选方法
• 2.2.7 分析方法
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 生物传感仪检测方法准确性
• 2.3.2 出发菌株性状的测定
• 2.3.3 菌体生长曲线的测定
• 2.3.4 诱变剂量和时间的确定
• 2.3.5 L-谷氨酸产生菌选育结果
• 2.4 本章小结
• 第三章 L-谷氨酸发酵条件的优化
• 3.1 前言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 实验菌株
• 3.2.2 实验仪器与试剂
• 3.2.3 培养基和培养方法
• 3.2.4 分析方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 种子培养条件的优化
• 3.3.2 发酵培养基及其培养条件优化
• 3.3.3 L-谷氨酸产生菌N77-124 的发酵过程曲线
• 3.4 本章小结
• 第四章 摇瓶补料分批发酵的初步研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验材料与方法
• 4.2.1 实验菌株
• 4.2.2 实验仪器与试剂
• 4.2.3 培养基
• 4.2.4 培养方法
• 4.2.5 分析方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 最适初糖浓度的确定
• 4.3.2 最适残糖维持浓度的确定
• 4.3.3 流加糖浓度的确定
• 4.3.4 流加发酵中不同控温方式对发酵的影响
• 4.3.5 流加发酵过程曲线
• 4.4 本章小结
• 致谢
• 参考文献
• 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文