微生物制備γ-聚谷氨酸的研究.pdf

1、聚-γ-谷氨酸是一種由D-谷氨酸和L-谷氨酸為單體以γ-羧基與α-氨基以肽鍵的形式縮合而成的一種聚陰離子類多肽分子，在醫(yī)藥、食品和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。 本論文采用枯草芽孢桿菌發(fā)酵制備聚γ-谷氨酸。從出發(fā)菌株篩選鑒定高產(chǎn)菌株，通過對搖瓶培養(yǎng)條件和發(fā)酵罐培養(yǎng)條件優(yōu)化提高了聚γ-谷氨酸的產(chǎn)量，建立了發(fā)酵動力學(xué)模型，并開發(fā)了產(chǎn)物分離純化的整套工藝。在此基礎(chǔ)上，研究了枯草芽孢桿菌與谷氨酸棒桿菌混合培養(yǎng)的新工藝和采用味精生產(chǎn)的中間

2、產(chǎn)物作為谷氨酸前體等方法降低聚γ-谷氨酸生產(chǎn)成本。同時，通過PCR的方法，將克隆得到的pgsBCA基因在大腸桿菌JM109中進(jìn)行表達(dá)，最終得到了具有聚γ-谷氨酸生產(chǎn)能力的重組菌E.coli JM109/pTrc99a-pgsBCA。 從自然界篩選得到了一株聚γ-谷氨酸高產(chǎn)菌株，通過16s rDNA測序后BLAST以及生理生化性質(zhì)，確定該菌株為枯草芽孢桿菌，命名為Bacillus subtilisZJU-7，保藏在中國微生物菌種保

3、藏委員會普通微生物中心，保藏編號為：CGMCC No.1250。 進(jìn)行了Bacillus subtilis ZJU-7的培養(yǎng)條件優(yōu)化及放大工作。通過對搖瓶的培養(yǎng)條件優(yōu)化，得到了如下優(yōu)化的培養(yǎng)基成分為：蔗糖59.80 g/L，蛋白胨53.54g/L，L-谷氨酸81.05g/L，NaCl 10g/L，MgSO4·7H2O 1.0 g/L，CaCl2 1.0g/L；優(yōu)化的培養(yǎng)條件為：培養(yǎng)溫度，37℃，搖床轉(zhuǎn)速，200rpm。在上述條件

4、下，經(jīng)過24～32小時發(fā)酵，最終聚γ-谷氨酸的產(chǎn)量為58.3g/L。在此基礎(chǔ)上，將培養(yǎng)體系由搖瓶放大到5升發(fā)酵罐，聚γ-谷氨酸產(chǎn)量達(dá)到了51.7g/L。 開展了將谷氨酸棒桿菌發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸和枯草芽孢桿菌聚合生產(chǎn)聚γ-谷氨酸耦聯(lián)發(fā)酵的研究。對影響混合培養(yǎng)的因素如種齡、混合比例、溫度、溶氧等進(jìn)行了優(yōu)化，在優(yōu)化的培養(yǎng)條件下，不需添加L-谷氨酸，聚γ-谷氨酸的產(chǎn)量達(dá)到了32.8 g/L。 采用三種味精生產(chǎn)的中間產(chǎn)物作為谷氨酸替代