微生物連續(xù)降解秸稈及其產(chǎn)物多糖的分離與純化.pdf

1、秸稈是一種大量的生物資源，通過發(fā)酵產(chǎn)生的多糖具有重要的實用價值。本文以玉米秸稈為研究材料，實驗分為三部分：在本實驗組前期工作的基礎(chǔ)上進(jìn)一步純化多糖產(chǎn)物，分析多糖產(chǎn)量與微生物生長之間的關(guān)系，找出微生物生長對數(shù)期后期，從而確定連續(xù)培養(yǎng)進(jìn)料時間；設(shè)計適用于秸稈懸濁液發(fā)酵裝置；在該發(fā)酵裝置中連續(xù)發(fā)酵，優(yōu)化玉米秸稈發(fā)酵的試驗條件，以期得到最佳微生物發(fā)酵條件，延長微生物生長穩(wěn)定期，從而實現(xiàn)產(chǎn)物多糖的最大化積累。三部分實驗的結(jié)論如下：
　　(1

2、)活化培養(yǎng)基的優(yōu)化：活化培養(yǎng)基中加入的羧甲基纖維素鈉和酵母膏都影響了產(chǎn)物的量，進(jìn)一步實驗表明酵母膏對產(chǎn)物成分不產(chǎn)生影響，為了降低產(chǎn)物背景值，后續(xù)試驗中選用秸稈粉代替羧甲基纖維素鈉。
　　(2)多糖純化方法的選擇：相比于TCA法、HCl法，Sevag法多糖損失率(17.9％)相對較低，蛋白質(zhì)的去除率(80.11％)略低于HCl法蛋白質(zhì)的去除率(89.67％)，因此，Sevag法更適合用于秸稈發(fā)酵產(chǎn)物多糖的純化。
　　(3)精制

3、多糖：采用柱層析法純化粗多糖 FFSP，分別收集了兩個多糖樣品 FFSP1、FFSP2，但是FFSP1、FFSP2中還是有少量的蛋白存在，推斷多糖可能是一種糖蛋白。
　　(4)菌群生長曲線的測定：在菌群生長的調(diào)整期、對數(shù)期、穩(wěn)定期都有初級代謝產(chǎn)物多糖的產(chǎn)生，48h后進(jìn)入穩(wěn)定生長期，穩(wěn)定期內(nèi)多糖的產(chǎn)物達(dá)到最大值，并能夠穩(wěn)定一段時間，這表明我們可以通過延長菌群的穩(wěn)定期來實現(xiàn)連續(xù)培養(yǎng)產(chǎn)物的最大化積累。
　　(5)發(fā)酵罐設(shè)計：發(fā)酵罐

4、裝置選用316L型不銹鋼，罐體全容積為5L，內(nèi)部直徑147mm，壁厚3mm，裝液系數(shù)70％，工作壓力定為0.1MPa，法蘭蓋直徑240mm，夾套內(nèi)經(jīng)10mm。
　　(6)發(fā)酵罐進(jìn)出料口設(shè)計：將其進(jìn)出料口設(shè)置為四分口，通過管徑轉(zhuǎn)換器達(dá)到改變管徑、控制流量、精密計量的目的，該裝置既適用與液體培養(yǎng)基的發(fā)酵，又可用于粒徑較大的固體懸濁液培養(yǎng)基的發(fā)酵。
　　(7)發(fā)酵罐進(jìn)氣裝置的設(shè)計：裝置適合秸稈懸濁液連續(xù)發(fā)酵，解決了發(fā)酵過程中易染菌

5、及固體物質(zhì)堵塞噴氣孔后進(jìn)氣裝置難以清理等問題，其主要包括：空氣泵、硅膠軟管、氣動隔膜閥、氣體流量計、普通空氣過濾器、精密空氣過濾器、發(fā)酵罐進(jìn)氣管道、單管多孔環(huán)形空氣分布器。進(jìn)氣硅膠軟管依次連接上述裝置，進(jìn)氣管道用螺母固定在發(fā)酵罐法蘭蓋上，進(jìn)氣管道上自進(jìn)氣端開始設(shè)置管螺紋結(jié)構(gòu)，螺紋長度為5cm，從而可以上下調(diào)整空氣分布器的高度；進(jìn)氣管道的末端、空氣分布器進(jìn)氣端設(shè)置圓錐外螺紋結(jié)構(gòu)，由兩端內(nèi)螺紋鋼制接頭連接，單管多孔環(huán)形空氣分布器設(shè)置在發(fā)酵罐