高產(chǎn)甘油酸菌株的篩選鑒定及發(fā)酵工藝的初步優(yōu)化.pdf

1、甘油酸（2,3-二羥基丙酸，Glyceric acid，簡(jiǎn)稱GA），是一種有機(jī)酸，廣泛存在于自然界的各種植物體內(nèi)，其衍生物作為代謝產(chǎn)物存在于人體內(nèi)。在化工、醫(yī)療、食品等方面具有很多用途。本文建立了一個(gè)利用示差折光檢測(cè)器檢測(cè)發(fā)酵液中甘油酸等代謝產(chǎn)物的方法。利用磺化的苯乙烯-二乙烯共聚物作為固定相的Aminex HPX-87H離子色譜柱為分析柱，和示差折光檢測(cè)器對(duì)發(fā)酵液中的產(chǎn)物甘油酸、副產(chǎn)物二羥基丙酮和殘余底物甘油進(jìn)行了成功的分離檢測(cè)。經(jīng)過(guò)

2、色譜條件優(yōu)化后選擇了柱溫60℃，含有20％乙腈的5 mmol/L H2SO4為流動(dòng)相。實(shí)驗(yàn)室條件下分離檢測(cè)效果良好。
　　本研究利用平板顯色法，從已經(jīng)腐爛的蔬菜水果中篩選得到1株可以氧化甘油來(lái)得到甘油酸的菌株。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中依據(jù)該菌株的生理生化實(shí)驗(yàn)、形態(tài)學(xué)以及16S rRNA基因序列測(cè)序的結(jié)果進(jìn)行分析，進(jìn)而明確了該菌株的生物學(xué)分類地位。該菌株屬于醋酸桿菌科(Acetobacteraceae)葡萄糖酸桿菌屬（Gluconobacter）

3、日本葡萄糖酸桿菌(Gluconobacter japonicus)，將其命名為HD1025。初步發(fā)酵實(shí)驗(yàn)表明該菌株能夠以150 g/L甘油為底物生產(chǎn)49.47 g/L的甘油酸。采用正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法來(lái)優(yōu)化種子培養(yǎng)基的組成成分，確定了最優(yōu)的種子培養(yǎng)基組成。其配方為（g/L）：甘油30、酵母粉15、CaCO31。實(shí)驗(yàn)中通過(guò)繪制該菌株的生長(zhǎng)曲線確定了最佳的接種時(shí)間。同時(shí)研究了發(fā)酵培養(yǎng)基的組成和搖瓶培養(yǎng)條件對(duì)產(chǎn)物甘油酸產(chǎn)量的影響。溫度、初始 p

4、H、轉(zhuǎn)速、甘油濃度、氮源、無(wú)機(jī)鹽等單因素實(shí)驗(yàn)表明，發(fā)酵培養(yǎng)中甘油濃度、豆餅粉濃度、CaCO3濃度對(duì)發(fā)酵有顯著影響，利用響應(yīng)面分析方法（RSM）對(duì)發(fā)酵培養(yǎng)基的組成成分進(jìn)行優(yōu)化，并且建立了三因素與甘油酸產(chǎn)量之間的數(shù)學(xué)模型。優(yōu)化后甘油濃度144.67 g/L、豆餅粉濃度25.12 g/L、CaCO3濃度22.08 g/L，經(jīng)SAS進(jìn)行極值計(jì)算獲得甘油酸產(chǎn)量的最大值估計(jì)為67.14 g/L。經(jīng)優(yōu)化之后甘油酸的產(chǎn)量相比于優(yōu)化之前提高了79.32%