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采油用生物表面活性剂生产菌株的筛选与发酵工艺研究

秦新政  
【摘要】: 本文建立了一种采油用生物表面活性剂生产菌的筛选方法,筛选到菌株sy3,鉴定为铜绿假单孢菌(Pseudomonas aeruginosa)。菌株sy3在烃基培养基和非烃基培养基中培养,分别使培养液的界面张力和表面张力下降91.7%和55.1%,具有典型的生物表面活性剂特征。通过对菌株sy3的代谢产物进行分析,证明菌株sy3能够产生生物表面活性剂,其主要成分为鼠李糖脂,但也含有氨基酸类脂和磷脂类生物表面活性剂。菌株sy3摇瓶发酵生物表面活性剂的产量为8.0g/L,是一株潜在的生物表面活性剂生产菌。 采用环境压力选择方法对菌株sy3进行处理,富集能够耐受高浓度生物表面活性剂的自发突变株。在连续处理四周,菌体致死率超过90%的条件下,筛选到了一株耐受高浓度生物表面活性剂的自发突变株sy3-322;经发酵检测证明,sy3-322菌株是一株鼠李糖脂高产突变菌株;其摇瓶发酵的鼠李糖脂的产量达到12.5g/L,比出发菌株的8g/L提高了56%。 对菌株sy3-322的摇瓶发酵培养基碳、氮源进行了优化,采用正交试验确定了最佳发酵培养基。在最适摇瓶发酵条件下,菌株sy3-322的鼠李糖脂发酵产量达到27g/L。 分别采用在7L和25L的自控发酵罐,研究了菌株sy3-322的生物表面活性剂发酵工艺,发现菌株sy3-322生物表面活性剂发酵属于生长相关型。创新性的提出了主从双发酵罐系统的发酵模式,成功的解决了生物表面活性剂发酵过程中的泡沫溢出液问题。采用溶氧系数相同法进行了从7L罐到25L罐的放大,结果证明是可行的。采用上述条件,在7L罐和25L罐上进行了13个批次的发酵,鼠李糖脂的最高产量达到27.5g/L,在25L自动发酵罐上,鼠李糖脂的产量平均达到24.2g/L。


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