樹脂吸附發(fā)酵分離耦合生產(chǎn)乳鏈菌肽的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、乳鏈菌肽(Nisin)是乳鏈球菌(Streptococcus lactis)產(chǎn)生的初級代謝產(chǎn)物,能夠抑制G+菌的生長,作為天然食品防腐劑,廣泛應(yīng)用于食品行業(yè)。
  本文采用嗜熱乳鏈球菌(lactococcus lactis)6032,進行樹脂吸附發(fā)酵分離耦合生產(chǎn)Nisin,來解除Nisin的反饋抑制作用,提高其產(chǎn)率。研究結(jié)果如下:
  對比乳鏈球菌生長曲線及Nisin產(chǎn)生曲線,表明乳鏈球菌的生長和Nisin的產(chǎn)生是同步的。單

2、因素試驗確定了溫度29℃、接種量5%、玉米漿添加量27%,此時Nisin效價最高為4955.45 IU/mL。響應(yīng)面優(yōu)化后最佳發(fā)酵條件為:溫度29.18℃、接種量5.02%、玉米漿添加量27.09%,Nisin效價最高可達4991.64 IU/mL。
  大孔吸附樹脂D101、NKA-Ⅱ及離子交換樹脂D113、D151對發(fā)酵液中Nisin進行吸附,吸附率分別為34.83%、69.80%、63.19%和56.35%。NKA-Ⅱ樹脂和

3、D113樹脂吸附率較高,最佳吸附條件分別為:發(fā)酵液體積70 mL和60 mL、吸附時間5 h、發(fā)酵液pH4和pH5、轉(zhuǎn)速110 r/min和100 r/min,吸附率分別為67%和72%。研究了乙醇溶液(pH2)和NaCl溶液分別對上述吸附完成的NKA-Ⅱ樹脂和D113樹脂的解吸效果,當(dāng)濃度為80%和5%、體積為70 mL和80mL、解析時間為7 h和8 h,兩種樹脂的解吸率分別為44%和47%。
  靜態(tài)下NKA-Ⅱ樹脂和D11

4、3樹脂吸附發(fā)酵分離耦合生產(chǎn)Nisin試驗表明:兩種樹脂對細胞的生長沒有不利影響。兩種樹脂進行乳鏈球菌發(fā)酵分離耦合生產(chǎn)Nisin的最適條件分別為:發(fā)酵液pH5.5和pH6.0、樹脂添加量1.5 g和1.0 g、樹脂添加時間第6 h和第5.5 h、轉(zhuǎn)速80 r/min,發(fā)酵液中的Nisin總效價分別為5641.57 IU/mL和5663.92 IU/mL。研究了乙醇溶液(pH2)和NaCl溶液分別對上述吸附完成的NKA-Ⅱ樹脂和D113樹脂

5、的解吸效果,當(dāng)濃度為80%和5%、解吸時間為7 h和8 h、解吸劑用量為100 mL和90 mL時,解吸率分別為47%和45%。
  動態(tài)循環(huán)下D113樹脂吸附發(fā)酵分離耦合生產(chǎn)Nisin試驗結(jié)果表明:循環(huán)裝置中發(fā)酵液循環(huán)情況良好,D113樹脂能進行發(fā)酵分離耦合生產(chǎn)Nisin。單因素試驗確定了樹脂裝填高度為7 cm、流速為200 mL/h、樹脂開始吸附時間為第5 h時,Nisin效價最高5889.50 IU/mL。響應(yīng)面優(yōu)化了循環(huán)裝

6、置的各項參數(shù):樹脂裝填高度為7.11 cm,流速為200.89 mL/h,樹脂開始吸附時間為5.01 h,最高效價為6333.57 IU/mL。通過該循環(huán)裝置實現(xiàn)了乳鏈球菌發(fā)酵和Nisin分離提取過程的耦合,解除了產(chǎn)物反饋抑制作用,是提高Nisin產(chǎn)率的一種好方法。通過掃描電鏡和高效液相檢測發(fā)酵液中的Nisin,電鏡掃描結(jié)果顯示發(fā)酵液中的Nisin和Nisin標(biāo)準(zhǔn)品有基本相同的外形結(jié)構(gòu);高效液相檢測結(jié)果說明發(fā)酵液中的Nisin和Nisi

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