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《河南科技大学》 2011年
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L-乳酸高产菌株的诱变选育

朱朝阳  
【摘要】:L-乳酸是一种重要的有机酸,广泛的应用于食品、医药、化工等行业。特别是近些年生物可降解高分子材料——聚乳酸的发展使L-乳酸的市场需求量不断增加。 本文以干酪乳杆菌CICC6028为出发菌株,首先进行培养基及培养工艺优化。结果显示,种子培养24h,接种量10%,pH 6.8,培养温度34℃,发酵培养基成分(g/L)为:葡萄糖140,牛肉膏9,酵母膏4.5,蛋白胨9,无水乙酸钠5,MgSO_4·7H2O_ 0.2,MnSO_4 0.125,吐温-80 1mL,CaCO_3 50时乳酸产量达到90.7g/L。对试验菌株采用紫外线、微波、硫酸二乙酯、低能离子束等诱变剂进行反复诱变处理得到各诱变剂的最佳诱变参数分别为:紫外灯功率15W,样品距灯管距离15cm,处理15s;微波功率480W,采用间歇诱变方式共处理40s;硫酸二乙酯浓度1%,处理30min;离子束能量10Kev,剂量50×2.6×10~(13)。采用上述最佳的诱变参数对试验菌株进行反复诱变选育,筛选出一株高产突变菌株NE-19,其乳酸产量达到121.3g/L,比出发菌株提高了33.7%。通过研究不同温度对突变株L-乳酸产量的影响时发现,当培养温度为40℃时乳酸产量最高,说明突变株最佳的发酵温度为40℃。对高产突变菌株的代谢产物进行高效液相分析发现,突变株的发酵产物为乳酸,几乎没有其他副产物产生。 通过对突变株的发酵培养基中碳氮源进行响应面优化,最终得到最佳的发酵培养基配方为(g/L):葡萄糖153.7、蛋白胨17.3、牛肉膏15.9、酵母膏8.3、无水乙酸钠5,MgSO_4·7H_2O_ 0.2,MnSO_4 0.125,吐温-80 1mL,CaCO_3 50,pH 6.8。采用优化后的培养基进行验证试验,结果显示突变株的乳酸产量平均为134.00±2.59g/L。 通过对突变株与出发菌株发酵动力学曲线研究发现突变株的L-乳酸产量积累与糖消耗量比出发菌株更快,发酵到达120h时,突变株的乳酸产量达到142g/L,此时残糖量仅为3.6g/L,而此时出发菌株的乳酸产量仅为98g/L,残糖含量却高达43.7g/L,说明突变株是一株理想的L-乳酸生产菌株。
【学位授予单位】:河南科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TQ921.3

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