L-精氨酸發(fā)酵及提取純化研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-12 04:06
L-精氨酸主要來(lái)源于食物蛋白、內(nèi)源合成和機(jī)體蛋白的周轉(zhuǎn),具有很多重要的生理功能,包括降低血壓、調(diào)節(jié)血糖、增強(qiáng)人體免疫力等。本文主要內(nèi)容是以His缺陷型黃色短桿菌為基礎(chǔ)出發(fā)菌株,采用復(fù)壯和亞硝基胍誘變篩選獲得高產(chǎn)精氨酸的His缺陷型菌株,通過(guò)ARTP誘變獲得精氨酸類(lèi)似物磺胺胍耐藥性高抗性菌株,解除精氨酸的積累對(duì)代謝的反饋抑制作用,解除高濃度葡萄糖對(duì)菌株的糖抑制作用。通過(guò)對(duì)搖瓶的發(fā)酵培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件的研究,為精氨酸的工業(yè)化發(fā)酵生產(chǎn)提供了必要的前提條件。利用發(fā)酵罐控制發(fā)酵底物葡萄糖濃度的方式進(jìn)一步優(yōu)化發(fā)酵罐培養(yǎng)條件,從而實(shí)現(xiàn)精氨酸發(fā)酵逐級(jí)放大進(jìn)行發(fā)酵工藝驗(yàn)證和優(yōu)化,提高了 L-精氨酸的產(chǎn)率和葡萄糖轉(zhuǎn)化率。對(duì)L-精氨酸分離純化過(guò)程中脫色工藝及離子交換工藝進(jìn)行了優(yōu)化研究,并對(duì)濃縮結(jié)晶后的產(chǎn)品進(jìn)行純度和收率分析,初步確定了 L-精氨酸發(fā)酵液純化工藝制程。1、實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有菌株產(chǎn)L-精氨酸能力為8.3g/L。對(duì)該菌株進(jìn)行了亞硝基胍誘變處理,得到編號(hào)為NTG-19的菌株,產(chǎn)L-精氨酸為10.4g/L,產(chǎn)酸能力提高了 25%。在此菌株的基礎(chǔ)上進(jìn)一步利用ARTP誘變,最終得到一株L-精氨酸菌株ARTP-27,...
【文章來(lái)源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:98 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1原始菌株的生長(zhǎng)曲線??Figure?2.1?Growth?curve?of?the?original?strain??
對(duì)其進(jìn)行ARTP誘變,篩選磺胺胍抗性提高的菌株。ARTP射流區(qū)的活性粒子主??要是處于激發(fā)態(tài)的He、0、N2、0H等粒子,其活性粒子的譜線強(qiáng)度遠(yuǎn)高于紫外??誘變強(qiáng)度。誘變時(shí)間時(shí)間與致死率如下圖2.2所示。??黃色短桿菌的致死曲線??120-0%?"?99.〇%?99.9%?100.0%??100.0%?-?^—t—■一?丨丨丨丨丨■?'????jT?99.5%?100.0%?100.0%??^?80.0%?1?X??^?60.0%?-?43.0%/^??翁?40.0%?-??20-0%o.?%^x,'^??0.0%??:??,?;???:?!??0?50?100?150?200?250?300???時(shí)間/s?????圖2.2?ARTP誘變致死率曲線??Figure?2.2?ARTP?mutagenic?lethality?curve??在等離子誘變過(guò)程中,在120s內(nèi)隨著誘變時(shí)間的延長(zhǎng),致死率明顯升高,120s??時(shí)致死率達(dá)到99%,最后繼續(xù)延長(zhǎng)誘變時(shí)間,致死率最終至100%,因此我們選??擇100s為合適的誘變時(shí)間。??2.3.2.2?ARTP誘變復(fù)篩??將ARTP誘變后,從磺胺胍抗性平皿中復(fù)篩31株菌株,與原始菌株的搖瓶??產(chǎn)精氨酸水平的比較,結(jié)果如下圖2.3所示。??復(fù)篩31株菌株與原始菌株的搖瓶產(chǎn)精氨酸水平的比較??14?-I
除去了渣中的大部分半纖維素和木質(zhì)素,保留了大量的纖維素成分,經(jīng)過(guò)纖維素??酶水解后得到葡萄糖溶液。本實(shí)驗(yàn)用木糖工業(yè)廢渣的糖化液以不同比例的替換葡??萄糖,來(lái)驗(yàn)證糖化液是否可以替換葡萄糖的可行性研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖2.4所??7J\?〇??14?-??園圍??¥?丨:JULLlul??0%替代?20%替代40%替代60%替代80%替代100%替代??葡萄糖替代量??圖2.4玉米芯渣糖化液代替葡萄糖的搖瓶實(shí)驗(yàn)??26??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]陶瓷膜微濾耦合大孔樹(shù)脂處理對(duì)羅非魚(yú)肉酶解多肽理化性質(zhì)的影響[J]. 賀倩,楊萍,蔣雄武,洪鵬志,周春霞,陳康健. 食品工業(yè)科技. 2019(08)
[2]連續(xù)離子交換法分離發(fā)酵液中的L-精氨酸[J]. 黃根樹(shù),徐美娟,楊套偉,張顯,饒志明,許正宏. 食品與發(fā)酵工業(yè). 2017(06)
[3]微生物育種物理誘變技術(shù)ARTP的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 朱瑞敏,邱晨曦,韓悅,丁延芹,杜秉海,汪城墻. 生物技術(shù)世界. 2016(04)
[4]電滲析技術(shù)的原理及應(yīng)用[J]. 李媛,王立國(guó). 城鎮(zhèn)供水. 2015(05)
[5]常壓室溫等離子體誘變選育L-精氨酸生產(chǎn)菌及發(fā)酵條件優(yōu)化[J]. 程功,徐建中,郭燕風(fēng),徐凱,張偉國(guó). 微生物學(xué)通報(bào). 2016(02)
[6]陶瓷膜微濾對(duì)馬氏珠母貝肉酶解液理化特性的影響[J]. 張曉瑜,楊萍,洪鵬志,周春霞. 食品工業(yè)科技. 2015(22)
[7]黃色短桿菌產(chǎn)L-精氨酸發(fā)酵培養(yǎng)基的優(yōu)化[J]. 趙鑫,肖玉平,李立英. 食品研究與開(kāi)發(fā). 2015(10)
[8]L-精氨酸的理化性質(zhì)、生理功能及生產(chǎn)工藝研究進(jìn)展[J]. 王哲,周巖民. 飼料研究. 2014(13)
[9]常壓室溫等離子體生物誘變育種及其應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 張雪,張曉菲,王立言,張翀,陳韻億,常海波,李和平,邢新會(huì). 化工學(xué)報(bào). 2014(07)
[10]大黃酸-L-精氨酸共晶的純化及近紅外光譜法含量測(cè)定[J]. 遲宗良,王苗苗,叢曉東,劉紹光,蔡寶昌. 分析化學(xué). 2013(12)
博士論文
[1]精氨酸酶的高效表達(dá)、性質(zhì)及其產(chǎn)L-鳥(niǎo)氨酸的應(yīng)用研究[D]. 黃凱.江南大學(xué) 2017
[2]鈍齒棒桿菌SYPA5-5發(fā)酵產(chǎn)L-精氨酸的代謝工程改造[D]. 徐美娟.江南大學(xué) 2012
碩士論文
[1]產(chǎn)L-精氨酸谷氨酸棒狀桿菌基因工程菌發(fā)酵工藝初步優(yōu)化[D]. 田洪銘.華南理工大學(xué) 2016
[2]L-精氨酸高產(chǎn)菌株發(fā)酵條件的優(yōu)化[D]. 韋云威.濟(jì)南大學(xué) 2014
[3]L-精氨酸高產(chǎn)菌種的選育及發(fā)酵研究[D]. 陳曉博.北京化工大學(xué) 2011
[4]發(fā)酵生產(chǎn)L-精氨酸的微生物育種研究[D]. 伊廷存.山東師范大學(xué) 2011
[5]精氨酸高產(chǎn)菌株鈍齒棒桿菌中argJ基因的功能研究[D]. 蔡冬梅.江南大學(xué) 2009
[6]L-精氨酸產(chǎn)生菌的選育及其代謝調(diào)控的初步研究[D]. 殷樹(shù)昌.江南大學(xué) 2009
[7]L-精氨酸發(fā)酵條件研究[D]. 劉建成.石河子大學(xué) 2008
本文編號(hào):3535980
【文章來(lái)源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:98 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1原始菌株的生長(zhǎng)曲線??Figure?2.1?Growth?curve?of?the?original?strain??
對(duì)其進(jìn)行ARTP誘變,篩選磺胺胍抗性提高的菌株。ARTP射流區(qū)的活性粒子主??要是處于激發(fā)態(tài)的He、0、N2、0H等粒子,其活性粒子的譜線強(qiáng)度遠(yuǎn)高于紫外??誘變強(qiáng)度。誘變時(shí)間時(shí)間與致死率如下圖2.2所示。??黃色短桿菌的致死曲線??120-0%?"?99.〇%?99.9%?100.0%??100.0%?-?^—t—■一?丨丨丨丨丨■?'????jT?99.5%?100.0%?100.0%??^?80.0%?1?X??^?60.0%?-?43.0%/^??翁?40.0%?-??20-0%o.?%^x,'^??0.0%??:??,?;???:?!??0?50?100?150?200?250?300???時(shí)間/s?????圖2.2?ARTP誘變致死率曲線??Figure?2.2?ARTP?mutagenic?lethality?curve??在等離子誘變過(guò)程中,在120s內(nèi)隨著誘變時(shí)間的延長(zhǎng),致死率明顯升高,120s??時(shí)致死率達(dá)到99%,最后繼續(xù)延長(zhǎng)誘變時(shí)間,致死率最終至100%,因此我們選??擇100s為合適的誘變時(shí)間。??2.3.2.2?ARTP誘變復(fù)篩??將ARTP誘變后,從磺胺胍抗性平皿中復(fù)篩31株菌株,與原始菌株的搖瓶??產(chǎn)精氨酸水平的比較,結(jié)果如下圖2.3所示。??復(fù)篩31株菌株與原始菌株的搖瓶產(chǎn)精氨酸水平的比較??14?-I
除去了渣中的大部分半纖維素和木質(zhì)素,保留了大量的纖維素成分,經(jīng)過(guò)纖維素??酶水解后得到葡萄糖溶液。本實(shí)驗(yàn)用木糖工業(yè)廢渣的糖化液以不同比例的替換葡??萄糖,來(lái)驗(yàn)證糖化液是否可以替換葡萄糖的可行性研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖2.4所??7J\?〇??14?-??園圍??¥?丨:JULLlul??0%替代?20%替代40%替代60%替代80%替代100%替代??葡萄糖替代量??圖2.4玉米芯渣糖化液代替葡萄糖的搖瓶實(shí)驗(yàn)??26??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]陶瓷膜微濾耦合大孔樹(shù)脂處理對(duì)羅非魚(yú)肉酶解多肽理化性質(zhì)的影響[J]. 賀倩,楊萍,蔣雄武,洪鵬志,周春霞,陳康健. 食品工業(yè)科技. 2019(08)
[2]連續(xù)離子交換法分離發(fā)酵液中的L-精氨酸[J]. 黃根樹(shù),徐美娟,楊套偉,張顯,饒志明,許正宏. 食品與發(fā)酵工業(yè). 2017(06)
[3]微生物育種物理誘變技術(shù)ARTP的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 朱瑞敏,邱晨曦,韓悅,丁延芹,杜秉海,汪城墻. 生物技術(shù)世界. 2016(04)
[4]電滲析技術(shù)的原理及應(yīng)用[J]. 李媛,王立國(guó). 城鎮(zhèn)供水. 2015(05)
[5]常壓室溫等離子體誘變選育L-精氨酸生產(chǎn)菌及發(fā)酵條件優(yōu)化[J]. 程功,徐建中,郭燕風(fēng),徐凱,張偉國(guó). 微生物學(xué)通報(bào). 2016(02)
[6]陶瓷膜微濾對(duì)馬氏珠母貝肉酶解液理化特性的影響[J]. 張曉瑜,楊萍,洪鵬志,周春霞. 食品工業(yè)科技. 2015(22)
[7]黃色短桿菌產(chǎn)L-精氨酸發(fā)酵培養(yǎng)基的優(yōu)化[J]. 趙鑫,肖玉平,李立英. 食品研究與開(kāi)發(fā). 2015(10)
[8]L-精氨酸的理化性質(zhì)、生理功能及生產(chǎn)工藝研究進(jìn)展[J]. 王哲,周巖民. 飼料研究. 2014(13)
[9]常壓室溫等離子體生物誘變育種及其應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 張雪,張曉菲,王立言,張翀,陳韻億,常海波,李和平,邢新會(huì). 化工學(xué)報(bào). 2014(07)
[10]大黃酸-L-精氨酸共晶的純化及近紅外光譜法含量測(cè)定[J]. 遲宗良,王苗苗,叢曉東,劉紹光,蔡寶昌. 分析化學(xué). 2013(12)
博士論文
[1]精氨酸酶的高效表達(dá)、性質(zhì)及其產(chǎn)L-鳥(niǎo)氨酸的應(yīng)用研究[D]. 黃凱.江南大學(xué) 2017
[2]鈍齒棒桿菌SYPA5-5發(fā)酵產(chǎn)L-精氨酸的代謝工程改造[D]. 徐美娟.江南大學(xué) 2012
碩士論文
[1]產(chǎn)L-精氨酸谷氨酸棒狀桿菌基因工程菌發(fā)酵工藝初步優(yōu)化[D]. 田洪銘.華南理工大學(xué) 2016
[2]L-精氨酸高產(chǎn)菌株發(fā)酵條件的優(yōu)化[D]. 韋云威.濟(jì)南大學(xué) 2014
[3]L-精氨酸高產(chǎn)菌種的選育及發(fā)酵研究[D]. 陳曉博.北京化工大學(xué) 2011
[4]發(fā)酵生產(chǎn)L-精氨酸的微生物育種研究[D]. 伊廷存.山東師范大學(xué) 2011
[5]精氨酸高產(chǎn)菌株鈍齒棒桿菌中argJ基因的功能研究[D]. 蔡冬梅.江南大學(xué) 2009
[6]L-精氨酸產(chǎn)生菌的選育及其代謝調(diào)控的初步研究[D]. 殷樹(shù)昌.江南大學(xué) 2009
[7]L-精氨酸發(fā)酵條件研究[D]. 劉建成.石河子大學(xué) 2008
本文編號(hào):3535980
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