微生物转化木糖醇研究

微生物转化木糖醇研究

论文摘要

木糖醇拥有良好的性质并且用途广泛,但过程复杂导致木糖醇成本较高。论文主要研究了木糖醇高产菌株的选育和转化生产木糖醇的工艺,旨在提高木糖醇转化率,为工业生产奠定基础。具体研究内容和结论如下:(1)首先,从收集的大量菌种中,通过分离培养、薄层层析法筛选,最终分离得到一株产量较高的菌株,为热带假丝酵母JS-3。(2)以筛选得到的热带假丝酵母为出发菌株,通过紫外线和亚硝基胍复合诱变处理,得到一株高产菌株热带假丝酵母JS-3-123-39。该菌株转化木糖能力比出发菌株提高23%,通过遗传稳定性实验证明该突变株具有良好的遗传稳定性。(3)对高产菌株的营养条件进行了优化,研究了培养基中碳源、氮源、金属盐等因素对转化率的影响,通过正交试验和响应面试验得出了最佳培养基组成为(g/L):木糖3.15、葡萄糖10.25、酵母粉2、蛋白胨3、氯化锌1.66、硫酸镁0.15、磷酸二氢钾4.5;随后对培养条件进行了优化,通过正交试验确定最佳培养条件:温度为30℃,摇床转速为180r/min,初始pH值为5,培养时间为16h,摇瓶装液量为100mL。(4)最后通过单因素实验得出木糖醇转化的最佳转化条件:转化时间为10h,初始pH值为5.5,温度为28℃,250mL摇瓶装液量为100mL,摇床转速为140r/min,底物浓度为20g/L,加入菌体量为10%。木糖醇的生成速率及木糖转化率得到了进一步的提高。最佳转化条件下转化木糖的能力基本稳定,木糖醇转化率达到90%。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 绪论
  • 1.1 立题背景
  • 1.2 木糖醇简介
  • 1.2.1 木糖
  • 1.2.2 木糖醇
  • 1.3 木糖醇用途
  • 1.3.1 食品药品添加剂
  • 1.3.2 化工原料
  • 1.4 木糖醇生产方法
  • 1.4.1 化学合成法
  • 1.4.2 生物转化法
  • 1.5 木糖醇研究现状
  • 1.5.1 木糖醇转化菌株
  • 1.5.2 木糖醇代谢途径
  • 1.5.3 菌种选育方法
  • 1.5.4 木糖醇生产的进展
  • 1.6 课题研究的意义和主要内容
  • 1.6.1 课题研究的意义
  • 1.6.2 课题研究的主要内容
  • 第2章 木糖醇转化菌株的自然筛选
  • 2.1 引言
  • 2.2 实验材料
  • 2.2.1 实验菌株
  • 2.2.2 实验试剂
  • 2.2.3 主要仪器设备
  • 2.2.4 培养基
  • 2.3 实验方法
  • 2.3.1 菌体测定方法
  • 2.3.2 菌体的培养方法
  • 2.3.3 木糖醇的转化方法
  • 2.3.4 木糖醇的测定方法
  • 2.4 实验结果
  • 2.4.1 木糖醇标准曲线的制作
  • 2.4.2 菌株的初步筛选
  • 2.5 本章小结
  • 第3章 复合诱变法筛选木糖醇高转化率菌株
  • 3.1 引言
  • 3.2 实验材料
  • 3.2.1 实验菌种
  • 3.2.2 主要试剂
  • 3.2.3 主要仪器设备
  • 3.2.4 培养基
  • 3.3 实验方法
  • 3.3.1 诱变方法
  • 3.3.2 木糖醇高产菌株的筛选
  • 3.3.3 菌株稳定性试验
  • 3.4 结果与讨论
  • 3.4.1 菌种紫外线诱变
  • 3.4.2 亚硝基胍化学诱变
  • 3.5 本章小结
  • 第4章 热带假丝酵母菌体培养优化
  • 4.1 引言
  • 4.2 实验材料
  • 4.2.1 实验菌种
  • 4.2.2 实验材料
  • 4.2.3 主要设备
  • 4.2.4 培养基
  • 4.3 实验原理
  • 4.4 实验方法
  • 4.4.1 培养基优化
  • 4.4.2 菌体培养条件优化
  • 4.5 检测方法
  • 4.5.1 干重检测
  • 4.5.2 木糖醇的测定
  • 4.6 结果与讨论
  • 4.6.1 菌体培养基优化
  • 4.6.2 菌体培养条件优化
  • 4.7 本章小结
  • 第5章 生物转化木糖醇条件优化
  • 5.1 引言
  • 5.2 实验材料
  • 5.2.1 实验菌种
  • 5.2.2 实验材料
  • 5.2.3 主要设备
  • 5.2.4 培养基
  • 5.3 实验原理
  • 5.4 实验方法
  • 5.4.1 细胞生长曲线
  • 5.4.2 转化时间的影响
  • 5.4.3 转化 pH 值对木糖醇生物转化的影响
  • 5.4.4 温度对木糖醇生物转化的影响
  • 5.4.5 装液量对木糖醇生物转化的影响
  • 5.4.6 转化初糖浓度对木糖醇生物转化的影响
  • 5.4.7 转化摇床转速对木糖醇生物转化的影响
  • 5.4.8 加入菌体量对木糖醇生物转化的影响
  • 5.5 检测方法
  • 5.6 结果与讨论
  • 5.6.1 菌体培养液细胞生长曲线
  • 5.6.2 菌体培养时间对木糖转化率的影响
  • 5.6.3 转化时间对转化率的影响
  • 5.6.4 pH 值对转化率影响
  • 5.6.5 温度对转化率的影响
  • 5.6.6 溶液量对转化率的影响
  • 5.6.7 底物浓度对转化率的影响
  • 5.6.8 转速对转化率的影响
  • 5.6.9 加入菌体量对转化率的影响
  • 5.7 本章小结
  • 第6章 结论与展望
  • 6.1 结论
  • 6.2 展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 在学期间主要科研成果
  • 一、发表学术论文
  • 二、其它科研成果
  • 相关论文文献

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