γ-聚谷氨酸及高吸水樹脂的制備研究.pdf

1、南京工業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文γ聚谷氨酸及高吸水樹脂的制備研究姓名：張新民申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：生物化工指導(dǎo)教師：張贛道徐虹20031101／。，【濃度為70g／L，Y一聚谷氨酸生成濃度可達(dá)41g／L，但對(duì)谷氨酸的表觀轉(zhuǎn)化率只有58％，當(dāng)谷氨酸添加濃度為30∥L，經(jīng)24小時(shí)短的培養(yǎng)時(shí)間內(nèi)，v一聚谷氨酸生成濃度可達(dá)302g／L，生產(chǎn)率高達(dá)126g／bh(為迄今報(bào)道最高值)，，對(duì)對(duì)谷氨酸的表觀轉(zhuǎn)化率101％。從這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果可推斷：Y一聚谷氨酸分

2、子中谷氨酸單體來源來自兩方面：一方面來源于培養(yǎng)基中供繪的谷氨酸，另一方面來自于菌體對(duì)葡萄糖的代謝轉(zhuǎn)化而成的谷氨酸。對(duì)YPGA培養(yǎng)基進(jìn)行優(yōu)化，其最佳組成為(g，L)：葡萄糖30，酵母膏5，谷氨酸30，K2HP040。5，MgS040，1。在此條件下，實(shí)現(xiàn)了YPGA的高效合成。和文獻(xiàn)報(bào)道的菌株相比，NX2菌株轉(zhuǎn)化率高，生長(zhǎng)速率快和營養(yǎng)消耗低，具有明顯的優(yōu)越性，這為低成本生產(chǎn)YPGA奠定了良好的基礎(chǔ)。采用紅外光譜、核磁共振和酶法等技術(shù)對(duì)產(chǎn)物進(jìn)

3、行結(jié)構(gòu)表征，證明所獲產(chǎn)物為yPGA，化學(xué)結(jié)構(gòu)如下：rCoOII1彬h∥兮礬以v—PGA為原料，乙二醇縮水甘油醚為交聯(lián)劑，制備了y—PCA高吸水樹脂，其最佳工藝條件為：PGA濃度12％，pH50，反應(yīng)溫度60℃，反應(yīng)44—48h，在最優(yōu)條件下，制各獲得的Y—PGA高吸水性樹脂的吸水率為9509／g。首次探討了該反應(yīng)的機(jī)理，用高分辨率魔角旋轉(zhuǎn)核磁共振(UR／MASNMR)從結(jié)構(gòu)上證明了該交聯(lián)反應(yīng)是利用交聯(lián)劑的環(huán)氧基和YPGA側(cè)鏈的游離羧基起

4、酯化反應(yīng)，形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而獲得吸水保水能力強(qiáng)的吸水樹脂。首次研究了Y—PGA吸水樹脂在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用。YPGA吸水樹脂對(duì)土壤水分的吸水率為30—80倍。Y—PGA的水浸液在土壤中有較強(qiáng)的保水力和較理想的釋放效果，具有明顯的抗早促苗效應(yīng)。用不同濃度PEG(6000)試劑(聚乙二醇)模擬土壤吸水力的種子發(fā)芽試驗(yàn)表明，Y—PGA有較強(qiáng)的吸水和保水能力，可明顯提高小麥和玉米的發(fā)芽率。Y—POA的直接拌種試驗(yàn)和Y—PGA水浸液的鮮切花保鮮試驗(yàn)