產(chǎn)1,3-丙二醇克雷伯氏菌代謝調(diào)控的研究.pdf

1、1,3-丙二醇(1,3-propanediol,1,3-PD)是生產(chǎn)聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯PTT的重要的化工原料,作為合成中間體廣泛應(yīng)用于多種行業(yè)。微生物發(fā)酵法生產(chǎn)1,3-丙是一種綠色環(huán)保的方法,日益成為人們研究的熱點(diǎn)。本研究的主要內(nèi)容包括對(duì)野生型克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)菌株的誘變、對(duì)誘變菌株培養(yǎng)條件的優(yōu)化以及其發(fā)酵動(dòng)力的研究。
　　研究選學(xué)選用微生物酶技術(shù)實(shí)驗(yàn)室自選野生型克雷伯氏菌株2-1,采用物理

2、誘變、物理誘變與化學(xué)誘變相結(jié)合的方法,對(duì)其進(jìn)行誘變,最終獲得高產(chǎn)菌株Y-37。
　　利用單因素實(shí)驗(yàn)及響應(yīng)面設(shè)計(jì)優(yōu)化其發(fā)酵工藝。通過單因素試驗(yàn)確定單個(gè)因素對(duì)1,3-PD產(chǎn)量的影響,以單因素試驗(yàn)為基礎(chǔ)運(yùn)用響應(yīng)面設(shè)計(jì)最終確定1,3-PD的最優(yōu)發(fā)酵組合:甘油49.9g/L、(NH4)2SO45.28g/L、pH7.19、發(fā)酵時(shí)間84h、發(fā)酵溫度36.1℃。利用以上優(yōu)化條件,模型預(yù)測(cè)1,3-PD的最大產(chǎn)量為19.03g/L。在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中最大

3、1,3-PD產(chǎn)量為18.33g/L,與模型預(yù)測(cè)接近。
　　根據(jù)誘變菌株的發(fā)酵過程曲線,對(duì)克雷伯氏菌生產(chǎn)1,3-PD的發(fā)酵動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行研究,提出了發(fā)酵過程中菌體生長(zhǎng)、1,3-PD生物合成、甘油消耗的動(dòng)力學(xué)模型,模型可表述為:
　　菌體生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)模型:
　　dX/dt=0.78X(1-X/5.43)
　　1,3-PD生成動(dòng)力學(xué)模型:
　　dp/dt=77.8dX/dt+0.007X
　　底物消耗動(dòng)力學(xué)模