微生物发酵法生产赤藓糖醇的研究

发布时间：2023-02-10 19:44

　　赤藓糖醇是一种天然甜味剂,广泛应用于食品、化妆品、医药及饲料行业。微生物发酵法是目前赤藓糖醇的主要生产方法,其生产成本很大程度上取决于菌株合成和分泌赤藓糖醇的效率。本论文旨在通过实施微生物诱变选育、强化发酵过程控制以及改善菌株细胞通透性等策略促进赤藓糖醇合成和分泌。主要研究结果如下:(1)解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica)的诱变选育及工艺优化。通过对原始产赤藓糖醇菌株解酯耶氏酵母进行ARTP诱变选育,获得了高产赤藓糖醇菌株解脂耶氏酵母JZ-204,产量比原始菌株提高了86.82%。在此基础上,对高产菌株JZ-204进行了单因素优化和正交试验,获得了摇瓶发酵赤藓糖醇的最佳条件为:接种量8%、起始pH 3、温度30℃、葡萄糖浓度250 g/L、装液量30 mL、摇床转速220 r/min。(2)通过两阶段调控葡萄糖浓度强化赤藓糖醇发酵过程的控制。本文在5 L发酵罐水平上研究了葡萄糖浓度对解脂耶氏酵母JZ-204发酵赤藓糖醇的影响。比较了不同初始葡萄糖浓度对解脂耶氏酵母菌体生长和赤藓糖醇合成的影响,结果发现,低初始葡萄糖浓度(100 g/L)有利于菌体生长,高初始葡萄糖浓...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 概述
        1.1.1 赤藓糖醇的结构及理化性质
        1.1.2 赤藓糖醇的安全性
    1.2 赤藓糖醇的主要生产方法
        1.2.1 化学方法
        1.2.2 微生物发酵法
    1.3 微生物合成途径
        1.3.1 细菌中赤藓糖醇的生物合成
        1.3.2 酵母中赤藓糖醇的生物合成
    1.4 赤藓糖醇合成机理
    1.5 国内外提高赤藓糖醇产量的方法
        1.5.1 诱变育种
        1.5.2 基因工程改造
        1.5.3 发酵过程的优化
    1.6 本研究的内容和主要意义
        1.6.1 本研究的意义
        1.6.2 本研究的主要内容
第2章 赤藓糖醇合成菌株的ARTP诱变与发酵工艺优化
    2.1 材料与方法
        2.1.1 主要试剂
        2.1.2 菌株
        2.1.3 仪器与设备
        2.1.4 培养基
        2.1.5 试验方法
    2.2 结果与分析
        2.2.1 菌种鉴定
        2.2.2 ARTP诱变选育
        2.2.3 菌株遗传稳定性试验
        2.2.4 摇瓶单因素优化
        2.2.5 正交试验
    2.3 本章小结
第3章 两阶段调控葡萄糖浓度强化赤藓糖醇发酵的研究
    3.1 材料与方法
        3.1.1 主要试剂
        3.1.2 仪器与设备
        3.1.3 菌株
        3.1.4 培养基
        3.1.5 种子液培养
        3.1.6 5L发酵罐发酵
        3.1.7 菌体浓度测定
        3.1.8 赤藓糖醇、甘露醇含量测定
        3.1.9 葡萄糖浓度测定
        3.1.10 酶活测定
        3.1.11 数据处理
    3.2 结果与分析
        3.2.1 葡萄糖初始浓度对赤藓糖醇发酵的影响
        3.2.2 不同葡萄糖浓度下解脂耶氏酵母发酵动力学分析
        3.2.3 分阶段葡萄糖浓度控制策略
        3.2.4 酶活测定
    3.3 本章小结
第4章 外源添加表面活性剂对赤藓糖醇发酵的影响
    4.1 材料与方法
        4.1.1 主要试剂
        4.1.2 菌种
        4.1.3 仪器与设备
        4.1.4 培养基
    4.2 试验方法
        4.2.1 种子液的制备
        4.2.2 摇瓶发酵培养
        4.2.3 5L发酵罐发酵
        4.2.4 测定方法
        4.2.5 GC待测样品预处理
        4.2.6 气相色谱条件
        4.2.7 数据处理
    4.3 结果与分析
        4.3.1 摇瓶水平不同表面活性剂对赤藓糖醇发酵的影响
        4.3.2 摇瓶水平吐温60表面活性剂添加策略的优化
        4.3.3 吐温60表面活性剂添加策略应用于5L发酵罐
        4.3.4 细胞膜脂肪酸测定
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间所发表的论文
致谢



本文编号：3739800