L-精氨酸发酵及提取纯化研究
发布时间：2021-12-12 04:06
L-精氨酸主要来源于食物蛋白、内源合成和机体蛋白的周转,具有很多重要的生理功能,包括降低血压、调节血糖、增强人体免疫力等。本文主要内容是以His缺陷型黄色短杆菌为基础出发菌株,采用复壮和亚硝基胍诱变筛选获得高产精氨酸的His缺陷型菌株,通过ARTP诱变获得精氨酸类似物磺胺胍耐药性高抗性菌株,解除精氨酸的积累对代谢的反馈抑制作用,解除高浓度葡萄糖对菌株的糖抑制作用。通过对摇瓶的发酵培养基和培养条件的研究,为精氨酸的工业化发酵生产提供了必要的前提条件。利用发酵罐控制发酵底物葡萄糖浓度的方式进一步优化发酵罐培养条件,从而实现精氨酸发酵逐级放大进行发酵工艺验证和优化,提高了 L-精氨酸的产率和葡萄糖转化率。对L-精氨酸分离纯化过程中脱色工艺及离子交换工艺进行了优化研究,并对浓缩结晶后的产品进行纯度和收率分析,初步确定了 L-精氨酸发酵液纯化工艺制程。1、实验室现有菌株产L-精氨酸能力为8.3g/L。对该菌株进行了亚硝基胍诱变处理,得到编号为NTG-19的菌株,产L-精氨酸为10.4g/L,产酸能力提高了 25%。在此菌株的基础上进一步利用ARTP诱变,最终得到一株L-精氨酸菌株ARTP-27,...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１原始菌株的生长曲线??Ｆｉｇｕｒｅ?２．１?Ｇｒｏｗｔｈ?ｃｕｒｖｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｏｒｉｇｉｎａｌ?ｓｔｒａｉｎ??
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除去了渣中的大部分半纤维素和木质素，保留了大量的纤维素成分，经过纤维素??酶水解后得到葡萄糖溶液。本实验用木糖工业废渣的糖化液以不同比例的替换葡??萄糖，来验证糖化液是否可以替换葡萄糖的可行性研究。实验结果如下图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??图２．４玉米芯渣糖化液代替葡萄糖的摇瓶实验??２６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]陶瓷膜微滤耦合大孔树脂处理对罗非鱼肉酶解多肽理化性质的影响[J]. 贺倩,杨萍,蒋雄武,洪鹏志,周春霞,陈康健. 食品工业科技. 2019(08)
[2]连续离子交换法分离发酵液中的L-精氨酸[J]. 黄根树,徐美娟,杨套伟,张显,饶志明,许正宏. 食品与发酵工业. 2017(06)
[3]微生物育种物理诱变技术ARTP的应用进展[J]. 朱瑞敏,邱晨曦,韩悦,丁延芹,杜秉海,汪城墙. 生物技术世界. 2016(04)
[4]电渗析技术的原理及应用[J]. 李媛,王立国. 城镇供水. 2015(05)
[5]常压室温等离子体诱变选育L-精氨酸生产菌及发酵条件优化[J]. 程功,徐建中,郭燕风,徐凯,张伟国. 微生物学通报. 2016(02)
[6]陶瓷膜微滤对马氏珠母贝肉酶解液理化特性的影响[J]. 张晓瑜,杨萍,洪鹏志,周春霞. 食品工业科技. 2015(22)
[7]黄色短杆菌产L-精氨酸发酵培养基的优化[J]. 赵鑫,肖玉平,李立英. 食品研究与开发. 2015(10)
[8]L-精氨酸的理化性质、生理功能及生产工艺研究进展[J]. 王哲,周岩民. 饲料研究. 2014(13)
[9]常压室温等离子体生物诱变育种及其应用研究进展[J]. 张雪,张晓菲,王立言,张翀,陈韵亿,常海波,李和平,邢新会. 化工学报. 2014(07)
[10]大黄酸-L-精氨酸共晶的纯化及近红外光谱法含量测定[J]. 迟宗良,王苗苗,丛晓东,刘绍光,蔡宝昌. 分析化学. 2013(12)
博士论文
[1]精氨酸酶的高效表达、性质及其产L-鸟氨酸的应用研究[D]. 黄凯.江南大学 2017
[2]钝齿棒杆菌SYPA5-5发酵产L-精氨酸的代谢工程改造[D]. 徐美娟.江南大学 2012
硕士论文
[1]产L-精氨酸谷氨酸棒状杆菌基因工程菌发酵工艺初步优化[D]. 田洪铭.华南理工大学 2016
[2]L-精氨酸高产菌株发酵条件的优化[D]. 韦云威.济南大学 2014
[3]L-精氨酸高产菌种的选育及发酵研究[D]. 陈晓博.北京化工大学 2011
[4]发酵生产L-精氨酸的微生物育种研究[D]. 伊廷存.山东师范大学 2011
[5]精氨酸高产菌株钝齿棒杆菌中argJ基因的功能研究[D]. 蔡冬梅.江南大学 2009
[6]L-精氨酸产生菌的选育及其代谢调控的初步研究[D]. 殷树昌.江南大学 2009
[7]L-精氨酸发酵条件研究[D]. 刘建成.石河子大学 2008
本文编号：3535980
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１原始菌株的生长曲线??Ｆｉｇｕｒｅ?２．１?Ｇｒｏｗｔｈ?ｃｕｒｖｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｏｒｉｇｉｎａｌ?ｓｔｒａｉｎ??
对其进行ＡＲＴＰ诱变，筛选磺胺胍抗性提高的菌株。ＡＲＴＰ射流区的活性粒子主??要是处于激发态的Ｈｅ、０、Ｎ２、０Ｈ等粒子，其活性粒子的谱线强度远高于紫外??诱变强度。诱变时间时间与致死率如下图２．２所示。??黄色短杆菌的致死曲线??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???时间／ｓ?????图２．２?ＡＲＴＰ诱变致死率曲线??Ｆｉｇｕｒｅ?２．２?ＡＲＴＰ?ｍｕｔａｇｅｎｉｃ?ｌｅｔｈａｌｉｔｙ?ｃｕｒｖｅ??在等离子诱变过程中，在１２０ｓ内随着诱变时间的延长，致死率明显升高，１２０ｓ??时致死率达到９９％，最后继续延长诱变时间，致死率最终至１００％，因此我们选??择１００ｓ为合适的诱变时间。??２．３．２．２?ＡＲＴＰ诱变复筛??将ＡＲＴＰ诱变后，从磺胺胍抗性平皿中复筛３１株菌株，与原始菌株的摇瓶??产精氨酸水平的比较，结果如下图２．３所示。??复筛３１株菌株与原始菌株的摇瓶产精氨酸水平的比较??１４?－Ｉ
除去了渣中的大部分半纤维素和木质素，保留了大量的纤维素成分，经过纤维素??酶水解后得到葡萄糖溶液。本实验用木糖工业废渣的糖化液以不同比例的替换葡??萄糖，来验证糖化液是否可以替换葡萄糖的可行性研究。实验结果如下图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??图２．４玉米芯渣糖化液代替葡萄糖的摇瓶实验??２６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]陶瓷膜微滤耦合大孔树脂处理对罗非鱼肉酶解多肽理化性质的影响[J]. 贺倩,杨萍,蒋雄武,洪鹏志,周春霞,陈康健. 食品工业科技. 2019(08)
[2]连续离子交换法分离发酵液中的L-精氨酸[J]. 黄根树,徐美娟,杨套伟,张显,饶志明,许正宏. 食品与发酵工业. 2017(06)
[3]微生物育种物理诱变技术ARTP的应用进展[J]. 朱瑞敏,邱晨曦,韩悦,丁延芹,杜秉海,汪城墙. 生物技术世界. 2016(04)
[4]电渗析技术的原理及应用[J]. 李媛,王立国. 城镇供水. 2015(05)
[5]常压室温等离子体诱变选育L-精氨酸生产菌及发酵条件优化[J]. 程功,徐建中,郭燕风,徐凯,张伟国. 微生物学通报. 2016(02)
[6]陶瓷膜微滤对马氏珠母贝肉酶解液理化特性的影响[J]. 张晓瑜,杨萍,洪鹏志,周春霞. 食品工业科技. 2015(22)
[7]黄色短杆菌产L-精氨酸发酵培养基的优化[J]. 赵鑫,肖玉平,李立英. 食品研究与开发. 2015(10)
[8]L-精氨酸的理化性质、生理功能及生产工艺研究进展[J]. 王哲,周岩民. 饲料研究. 2014(13)
[9]常压室温等离子体生物诱变育种及其应用研究进展[J]. 张雪,张晓菲,王立言,张翀,陈韵亿,常海波,李和平,邢新会. 化工学报. 2014(07)
[10]大黄酸-L-精氨酸共晶的纯化及近红外光谱法含量测定[J]. 迟宗良,王苗苗,丛晓东,刘绍光,蔡宝昌. 分析化学. 2013(12)
博士论文
[1]精氨酸酶的高效表达、性质及其产L-鸟氨酸的应用研究[D]. 黄凯.江南大学 2017
[2]钝齿棒杆菌SYPA5-5发酵产L-精氨酸的代谢工程改造[D]. 徐美娟.江南大学 2012
硕士论文
[1]产L-精氨酸谷氨酸棒状杆菌基因工程菌发酵工艺初步优化[D]. 田洪铭.华南理工大学 2016
[2]L-精氨酸高产菌株发酵条件的优化[D]. 韦云威.济南大学 2014
[3]L-精氨酸高产菌种的选育及发酵研究[D]. 陈晓博.北京化工大学 2011
[4]发酵生产L-精氨酸的微生物育种研究[D]. 伊廷存.山东师范大学 2011
[5]精氨酸高产菌株钝齿棒杆菌中argJ基因的功能研究[D]. 蔡冬梅.江南大学 2009
[6]L-精氨酸产生菌的选育及其代谢调控的初步研究[D]. 殷树昌.江南大学 2009
[7]L-精氨酸发酵条件研究[D]. 刘建成.石河子大学 2008
本文编号：3535980
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