纖維床固定化酪丁酸梭菌產(chǎn)丁酸的研究.pdf

1、丁酸是一種在化工、食品、醫(yī)藥等行業(yè)中具有廣泛用途的化學(xué)物質(zhì),本論文以酪丁酸梭菌為丁酸生產(chǎn)菌種,開展了纖維床固定化發(fā)酵葡萄糖和糖蜜產(chǎn)丁酸的研究。首先為確保實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有菌種為酪丁酸梭菌,對(duì)其進(jìn)行了菌種鑒定。通過(guò)菌種形態(tài)觀察、革蘭氏染色,以及16SrRNA序列分析,結(jié)果可以肯定實(shí)驗(yàn)室保存菌種為酪丁酸梭菌,并進(jìn)行了進(jìn)化樹的構(gòu)建。接著進(jìn)行了酪丁酸梭菌利用葡萄糖和糖蜜產(chǎn)丁酸的發(fā)酵工藝研究。在游離分批發(fā)酵中考察了葡萄糖濃度、氮源濃度和種類對(duì)丁酸生產(chǎn)的影

2、響,結(jié)果顯示最佳葡萄糖濃度為60g/I，最佳氮源濃度為10g/L,玉米漿為工業(yè)化生產(chǎn)的合適氮源。在葡萄糖為底物的丁酸發(fā)酵中進(jìn)行了游離細(xì)胞發(fā)酵、固定化細(xì)胞發(fā)酵、分批發(fā)酵、流加發(fā)酵等發(fā)酵模式的比較。在葡萄糖為底物的纖維床固定化流加發(fā)酵中丁酸達(dá)到了24.88 g/L的高濃度,丁酸比葡萄糖的得率為0.46g/g,比游離流加發(fā)酵提高了58.6％(0.46 g/g和0.29g/g),結(jié)果表明固定化流加發(fā)酵是丁酸發(fā)酵的高效模式。本論文最后就主要以固定

3、化流加模式考察了酪丁酸梭菌利用糖蜜發(fā)酵產(chǎn)丁酸的情況。對(duì)糖蜜中的三種主要單糖進(jìn)行分批發(fā)酵,結(jié)果表明酪丁酸梭菌能有效利用糖蜜中的各種單糖,以模擬混合糖為碳源進(jìn)行固定化流加發(fā)酵時(shí)丁酸的終濃度達(dá)到了32.50 g/L,丁酸對(duì)糖蜜的得率為0.39 g/g。進(jìn)一步利用真實(shí)糖蜜進(jìn)行固定化流加發(fā)酵,丁酸的最高濃度達(dá)到了40.11 g/L,丁酸的得率也高達(dá)0.42 g/g,比利用模擬糖發(fā)酵的結(jié)果有很大的提高。同時(shí)以硫酸預(yù)處理過(guò)的糖蜜進(jìn)行發(fā)酵能顯著提高丁酸