压力对梨头霉合成氢化可的松的影响

论文题目: 压力对梨头霉合成氢化可的松的影响

论文类型: 硕士论文

论文专业: 生物化工

作者: 徐旭

导师: 贾士儒

关键词: 兰色梨头霉,氢化可的松,加压发酵,脱氢酶活力

文献来源: 天津科技大学

发表年度: 2005

论文摘要: 本文探讨了底物R.S.A(17α-羟基孕甾-4-烯-3,20-二酮-21-醋酸酯)在水中的溶解性、梨头霉孢子存活率与压力之间的关系,重点研究了加压发酵对于梨头霉生物合成的影响,包括不同气源和加压发酵方法与氢化可的松转化率之间的关系。证实了梨头霉脱氢酶活力与氢化可的松转化率之间的相关性。 1.研究了压力与R.S.A在水中溶解性之间的关系,发现一定的压力、加压时间和温度可以有效地提高R.S.A的溶解性,从而促进转化反应的进行。实验还表明用不同的气源处理时,R.S.A的溶解性并没有显著的差异。同时还确定了高压下R.S.A在水中溶解性方程,lnC=-1.1459+0.1267lnP-37.323/T。(C表示R.S.A的溶解性,以242nm处吸光度值计;P表示压力,单位为MPa;T表示绝对温度,单位为K) 2.探讨了当以不同气源为介质时,压力值、加压时间和升降压速率对于梨头霉孢子存活率的影响,并分析了原因。在适当的压力值、加压时间和升降压速率下,蓝色梨头霉孢子可以保持一定的存活率(>11%)。 3.研究了加压发酵对于梨头霉生物合成的影响,发现压力值、加压时间、不同阶段进行加压发酵和装液量都会对梨头霉生物合成产生明显的影响。实验发现,非氧气的气源(如氮气)、过高的压力值(>1MPa)和过长的加压时间(>8h)都会对转化反应产生严重的负面影响。确立了梨头霉合适的加压发酵条件,在转化反应阶段,先常压转化36h,再以高纯空气为介质0.5MPa下加压发酵6h(培养基中添加氧载体),接着常压转化6h时,氢化可的松转化率可提高32.4%。 4.证实了氢化可的松转化率与梨头霉脱氢酶活力之间的相关性。 5.通过扫描电子显微镜观察菌体的形态,发现以不同气源为介质时菌体形态有很大的差异。常压发酵时菌丝团很致密,菌丝团之间空隙很少或几乎没有空隙。相比较常压发酵而言,经过加压发酵后的梨头霉菌丝之间孔隙变得比较大。以氮气为介质进行加压发酵时,菌丝之间孔隙最大,菌丝团不饱满,这可能是与菌体生长在氮气下受到抑制有关。以高纯空气为介质进行加压发酵时,菌丝团虽然也有些孔隙,但比较氮气加压发酵的结果,菌丝团要致密的多,而且其生长也很旺盛。

论文目录:

摘要

ABSTRACT

1. 前言

1.1 课题背景

1.2 高压对微生物的影响

1.2.1 细胞形态

1.2.2 生物化学反应

1.2.3 遗传机理

1.2.4 细胞膜和细胞壁

1.2.5 其它方面

1.3 高压技术的应用

1.3.1 高压处理提高酶的活性和稳定性

1.3.2 蛋白质的钝化

1.3.3 食品保藏

1.3.4 疫苗的研制

1.3.5 血制品的制备

1.3.6 生物工程方面

1.4 甾体化合物微生物转化

1.4.1 甾体化合物简介

1.4.2 转化反应类型

1.4.2.1 甾体边链降解

1.4.2.2 羟基化反应

1.4.3 新技术在微生物转化中的应用

1.5 微生物的11β羟基化转化反应

1.5.1 甾体的11β羟基化转化反应

1.5.2 氢化可的松的理化性质及作用

1.5.3 11β羟基化反应的菌种

1.5.4 转化底物及转化产物的多样性

1.5.5 11β羟基化转化反应的类型

1.5.6 影响11β羟基化反应的因素

1.5.7 11β羟基化反应机理

1.5.7.1 细胞色素 P450酶系概述

1.5.7.2 脱氢酶与呼吸链

1.6 课题主要研究内容

2. 材料与方法

2.1 材料

2.1.1 菌种

2.1.2 仪器设备

2.1.3 试剂

2.1.4 培养基

2.1.5 主要试液

2.2 培养方法

2.2.1 菌体的活化

2.2.2 孢子悬浮液的制备

2.2.3 梨头霉菌的液体培养

2.2.4 甾体 R.S.A的投料方法

2.2.5 梨头霉菌的转化反应

2.3 分析方法

2.3.1 菌体干重的测定

2.3.2 孢子计数

2.3.3 分光光度计法测 R.S.A溶解性

2.3.4 梨头霉孢子存活率的测定

2.3.5 HPLC法分析甾体转化产物

2.3.6 TTC(2，3，5-氯化三苯基四唑)法测梨头霉脱氢酶活力

2.4 微生物高压反应装置

3. 结果与讨论

3.1 高压下 R.S.A溶解性的变化

3.1.1 压力对 R.S.A溶解性的影响

3.1.2 加压时间对 R.S.A溶解性的影响

3.1.3 温度对 R.S.A溶解性的影响

3.1.4 不同气源对 R.S.A在水中溶解性的影响

3.1.5 高压下 R.S.A在水中溶解性方程的建立

3.2 高压对梨头霉孢子存活率的影响

3.2.1 压力对梨头霉孢子存活率的影响

3.2.2 加压时间对梨头霉孢子存活率的影响

3.2.3 不同升降压速率对孢子活菌率的影响

3.3 加压发酵对氢化可的松合成的影响

3.3.1 不同压力对梨头霉生物合成的影响

3.3.2 加压发酵时间对氢化可的松产量的影响

3.3.3 以氮气为介质 0.5MPa连续48h分批加压发酵

3.3.4 以高纯空气为介质0.5MPa连续48h分批加压发酵

3.3.5 培养基中添加氧载体连续48h分批加压发酵

3.3.6 装液量对氢化可的松生物合成的影响

3.4 梨头霉脱氢酶活力(DHA)对氢化可的松转化率的影响

3.4.1 加压发酵时间对脱氢酶活力的影响

3.4.2 加压发酵压力对脱氢酶活力的影响

3.5 压力对菌体形态的影响

3.6 小结

4. 结论和展望

4.1 结论

4.2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表论文

发布时间: 2007-01-10

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