產(chǎn)鳥苷的枯草芽孢桿菌G3發(fā)酵特性分析及條件優(yōu)化.pdf

1、鳥苷是食品增味劑鳥苷酸和抗病毒藥品（如利巴韋林等）的前體物，具有廣闊的市場前景。由于微生物發(fā)酵法具有成本低、環(huán)境污染小且經(jīng)濟效益高等優(yōu)點，已成為鳥苷的主要生產(chǎn)方式。微生物的鳥苷發(fā)酵性能受很多因素影響，提高產(chǎn)量并降低成本是鳥苷發(fā)酵工業(yè)研究熱點。本文以產(chǎn)鳥苷的枯草芽孢桿菌G3為對象，通過分析該菌株的發(fā)酵特性，確定主要影響因素，并對這些因素進行優(yōu)化，以期提高鳥苷產(chǎn)量并降低成本。取得的主要研究結(jié)果如下：
　　（1）建立了鳥苷、次黃嘌呤及肌

2、苷的高效液相檢測方法。確定采用 ZORBAX SB-Aq C18柱，流動相為乙腈和水，紫外檢測波長248nm，流速為1 mL/min，并優(yōu)化了色譜條件。在乙腈和水的比例為1:99的優(yōu)化色譜條件下，鳥苷、次黃嘌呤和肌苷的理論塔板數(shù)分別為50867.37、45515.64和50488.8，三者之間分離度大于1.5，實現(xiàn)了很好的分離。同時，得到此條件下三種物質(zhì)的線性范圍分別為0.65 mg/L~65 mg/L、0.35 mg/L~35 mg/

3、L、0.85 mg/L~85 mg/L，相關(guān)系數(shù)都在0.999以上，其加樣平均回收率分別為102.15％、99.16%、97.31%，且RSD值分別為1.50%、1.02%、1.25%。上述檢測方法可很好地用于鳥苷發(fā)酵過程的分析。
　　（2）較系統(tǒng)研究了枯草芽孢桿菌G3產(chǎn)鳥苷發(fā)酵特性。發(fā)現(xiàn)鳥苷合成與菌體生長過程完全相關(guān)，確定發(fā)酵周期為60 h；同時，發(fā)現(xiàn)菌體可較好地利用木糖、蔗糖、甘油、葡萄糖和可溶性淀粉等，其中木糖更利于菌體生長

4、，葡萄糖則更利于鳥苷合成；大豆蛋白胨、玉米漿和酵母浸粉能明顯促進菌體生長，而谷氨酸鈉、蛋白胨和豆餅水解液則明顯抑制菌體生長；該菌株能很好地利用銨鹽，利用硝酸鹽能力低。還發(fā)現(xiàn)，添加硫酸錳、磷酸二氫鉀和硫酸鎂均能顯著提高鳥苷產(chǎn)量；此外，發(fā)現(xiàn)添加鳥苷前體物質(zhì)次黃嘌呤可提高鳥苷產(chǎn)量。因此，初步確定了發(fā)酵培養(yǎng)基為：葡萄糖140 g/L、玉米漿30 g/L、酵母浸粉15 g/L、硫酸銨9 g/L、硫酸錳0.005 g/L、硫酸鎂4g/L、磷酸二氫鉀

5、4g/L、次黃嘌呤2g/L。
　　（3）全面優(yōu)化了鳥苷發(fā)酵培養(yǎng)基。通過響應(yīng)面分析，優(yōu)化得到最佳發(fā)酵培養(yǎng)基為：葡萄糖152.43 g/L、玉米漿33.22 g/L、酵母浸粉15.16 g/L、硫酸銨11.0 g/L、硫酸錳6.89 mg/L，硫酸鎂4.0 g/L、磷酸二氫鉀4.0 g/L、次黃嘌呤2.0 g/L。采用優(yōu)化的發(fā)酵培養(yǎng)基進行6次重復(fù)實驗驗證，鳥苷發(fā)酵產(chǎn)量均值為5.16g/L，為響應(yīng)面分析的理論預(yù)測值的100.78%，同時