1，3-丙二醇產(chǎn)生菌的選育及其發(fā)酵研究.pdf

1、1，3-丙二醇是目前國際上公認(rèn)的六大石化新產(chǎn)品之一，其主要功能是作為合成聚酯、聚醚和聚亞氨酯的單體。1，3-丙二醇的生產(chǎn)方法有化學(xué)合成法和微生物轉(zhuǎn)化法。微生物轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)1，3-丙二醇具有顯著的優(yōu)點(diǎn)，成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。 本研究以產(chǎn)1，3-丙二醇(1，3-PD)克雷伯氏桿菌(Klebsiellasp.)為出發(fā)菌株，采用紫外誘變，結(jié)合0.5mg/mL亞硝基胍和超聲波(200W，50kHz，20min)復(fù)合誘變選育獲得一株1，3-丙二

2、醇高產(chǎn)突變株。在批次發(fā)酵中，該突變株產(chǎn)1，3-丙二醇能力提高36.72％，達(dá)23.31g/L。變異株經(jīng)10次傳代培養(yǎng)，發(fā)酵能力穩(wěn)定。突變株副產(chǎn)物乙醇產(chǎn)量降低，副產(chǎn)物乙酸產(chǎn)量略有增加。酶量未發(fā)現(xiàn)有明顯變化，甘油脫水酶活性提高約21％，1，3-PD氧化還原酶活性有所提高。 采用單因素實(shí)驗(yàn)初步優(yōu)化Klebsiellasp.突變株產(chǎn)1，3-丙二醇發(fā)酵工藝，分別考察了不同濃度的甘油、磷酸二氫鉀、酵母膏等因素對(duì)Klebsiellasp.突變

3、株發(fā)酵的影響。通過正交實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步優(yōu)化了Klebsiellasp.突變株發(fā)酵培養(yǎng)基，其適宜組成為：甘油60g/L、磷酸二氫鉀3g/L、酵母膏6g/L、七水硫酸鎂1g/L。在搖瓶發(fā)酵中，1，3-丙二醇的產(chǎn)量達(dá)到27.03g/L，比優(yōu)化前提高了約9.92％。 探討了外源添加(VC、GSH、Cys、DTT)還原劑對(duì)Klebsiellasp.突變株合成1，3-丙二醇影響。添加0.35mmol/LDTT、0.35mmol/LCys、0.45

4、mmol/LGSH，1，3-PD的產(chǎn)量分別能達(dá)到29.77g/L、29.32g/L、29.87g/L，均高于參照27.01g/L?？疾焱庠刺砑覸C發(fā)酵過程變化，添加0.25mmol/L的VC對(duì)1，3-PD的產(chǎn)量影響最大，達(dá)30.01g/L較對(duì)照提高11.11％；VC添加提高了副產(chǎn)物乙酸、乙醇濃度，添加0.25mmol/L副產(chǎn)物乙酸、乙醇分別較對(duì)照提高3.77％、3.35％；添加VC對(duì)菌體生長有抑制作用，單位菌體產(chǎn)1，3-PD效率提高。

5、 考察添加ATP對(duì)Klebsiellasp.突變株合成1，3-PD的影響。結(jié)果表明：添加ATP對(duì)菌體生長有明顯抑制作用，添加0.04g/L的ATP對(duì)菌體抑制作用最大，較對(duì)照降低了26.5％。添加0.06g/LATP1，3-PD終濃度較參照提高11.26％，達(dá)30.05g/L。添加ATP提高單位細(xì)胞催化效率。添加ATP促進(jìn)副產(chǎn)物乙酸的合成，添加0.06g/LATP，發(fā)酵結(jié)束，乙酸濃度較對(duì)照高8.7％。在發(fā)酵的不同階段(0h、4h、1