發(fā)布時(shí)間：2020-03-24 03:59

【摘要】： 超聲波是一種物理能，在低強(qiáng)度和適當(dāng)?shù)念l率條件下，其特有的空化作用形成振蕩，渦流式超聲波作用，致使液體中形成局部的暫時(shí)負(fù)壓區(qū)，產(chǎn)生非穩(wěn)定的空泡和氣泡，當(dāng)它們突然閉合時(shí)，會(huì)產(chǎn)生激波，局部壓強(qiáng)很大，達(dá)上千個(gè)大氣壓，破壞了物質(zhì)間的相互引力吸附。微弱的超聲空化作用對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生的破壞作用很小，可以在細(xì)胞表面瞬間造成微傷，使細(xì)胞壁局部破裂，從而改變細(xì)胞膜的通透性，使胞內(nèi)物質(zhì)釋放或胞外物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，從而加強(qiáng)細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸，加速細(xì)胞的新陳代謝和目標(biāo)產(chǎn)物的生物合成。本文以阿氏假囊酵母 (Ecemothecium ashbyii )為實(shí)驗(yàn)材料，尋找不同的刺激方式，來(lái)研究超聲刺激對(duì)菌株的生長(zhǎng)和次生代謝的影響，為超聲波在發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用提供一些參考。 本文的主要研究?jī)?nèi)容和方法如下： 1. 研究超聲對(duì)E. ashbyii)生長(zhǎng)的基本規(guī)律的影響。選用功率一定，頻率分別為18、20、24、28、30 kHz的超聲波加載于該菌的搖瓶發(fā)酵過(guò)程中，加載方式是每12h刺激一次，每次全程30 min，刺激30 s，間隔30 s。結(jié)果表明：在已知作用頻率的刺激下，都對(duì)阿氏假囊酵母的生長(zhǎng)有促進(jìn)作用；同時(shí)核黃素的發(fā)酵得率也有提高。該結(jié)果在24 kHz的刺激作用下最為明顯，在此頻率超聲作用下，發(fā)酵時(shí)間比對(duì)照組提前了36 h，核黃素的發(fā)酵得率提高了2倍左右。 2. 研究一定頻率（24 kHz）的超聲波在阿氏假囊酵母生長(zhǎng)的不同階段刺激，對(duì)核黃素生物合成的影響。即分別在菌絲體生長(zhǎng)和核黃素生物合成階段施加超聲的作用，與空白對(duì)照。結(jié)果表明，在菌絲體生長(zhǎng)階段，超聲刺激是由于促進(jìn)了微生物生長(zhǎng)量的增加而使核黃素的發(fā)酵得率提高，效果顯著；但在核黃素的生物合成階段，超聲刺激促進(jìn)核黃素向胞外分泌，抑制代謝產(chǎn)物核黃素對(duì)次生代謝的反饋?zhàn)饔�，從而�?dǎo)致核黃素的發(fā)酵得率的極其顯著提高。 在核黃素的生物合成階段，研究不同刺激時(shí)間和周期對(duì)核黃素生物合成的影響，結(jié)果表明，在阿氏假囊酵母發(fā)酵的104 h開(kāi)始刺激時(shí)，超聲對(duì)核黃素向胞外分泌的效果才開(kāi)始明顯，可能的原因是在這以前代謝產(chǎn)物很低，不足以對(duì)核黃素的生物合成產(chǎn)生抑制，因此刺激效果不明顯，隨著發(fā)酵時(shí)間的推移，細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生大量的核黃素，開(kāi)始抑制核黃素的生物合成，加載超聲刺激促進(jìn)核黃素向胞外分泌，，使核黃素對(duì)次生代謝的反饋?zhàn)饔檬艿揭种�，從而�?dǎo)致核黃素的發(fā)酵得率的顯著提高，在108 h左右，超聲作用最為明顯，此時(shí)核黃素的相對(duì)含量提高了40 %左右。116 h處理前后，核黃素的相對(duì)含量變化不大。因此可以得出，在發(fā)酵的104～112 h是超 WP=5 3. 聲處理的最佳時(shí)間段。 4. 用超聲處理發(fā)酵液后，核黃素被釋放到發(fā)酵液中，但隨著發(fā)酵的繼續(xù)進(jìn)行，細(xì)胞內(nèi)進(jìn)一步合成核黃素，產(chǎn)物的濃度又逐漸升高，另一方面發(fā)酵液中的核黃素又有可能被胞壁吸附，再次形成產(chǎn)物對(duì)核黃素生物合成的抑制。研究結(jié)果表明，在104～112 h時(shí)間段，每隔1.5 h就需要再次超聲處理。 5. 用高效液相色譜（HPLC）法監(jiān)視了超聲刺激在阿氏假囊酵母發(fā)酵過(guò)程中丙酮酸含量的變化。結(jié)果表明，超聲刺激會(huì)引起細(xì)胞內(nèi)丙酮酸發(fā)生變化，同時(shí)發(fā)現(xiàn)，丙酮酸含量的變化與菌絲體干重和核黃素的含量的變化成一定的關(guān)系，說(shuō)明超聲刺激可能影響到三羧酸循環(huán)過(guò)程，從而改變整個(gè)代謝過(guò)程，最終導(dǎo)致核黃素的生物合成。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2003
【分類(lèi)號(hào)】：R312

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2597758