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模拟空间诱变铜绿假单胞菌M14808产鼠李糖脂发酵工艺的优化及动力学研究

辛兴  
【摘要】:本论文对经过模拟空间诱变铜绿假单胞菌筛选得到的一株最佳正突变株P.aeruginosa M14808进行摇瓶液体发酵工艺优化研究。以摇瓶分批发酵最优条件为基础,进行3.7L罐分批发酵实验,建立分批发酵动力学模型。将分离纯化的鼠李糖脂进行H460、MCF-7抑制实验,初步研究其抗肿瘤活性。 首先,对P. aeruginosa M14808进行摇瓶液体发酵研究。通过单因素实验得到最佳碳源葵花籽油,氮源NaNO3,碳氮质量比6:1,较优初始pH值5.0-~.0,发酵温度34~38℃,发酵时间12~16d。在单因素实验的基础上,以初始pH值、发酵时间、发酵温度三个因素为自变量,鼠李糖脂产量为响应值,采用响应面中心组合法,对发酵工艺进行优化,由二阶函数关系式及响应面图表得到初始pH值6.33、发酵时间14.14d、发酵温度36.20℃时,鼠李糖脂产量最大,可达21.78g·L-1。 然后,在3.7L发酵罐中进行分批发酵实验。通过测得菌体湿重、鼠李糖脂浓度和碳源残量,进行P. aeruginosa M14808分批发酵过程动力学的初步研究。通过软件拟合,建立菌体生长、产物生成和基质消耗动力学模型。实验发现,中性偏酸性环境适宜P.aeruginosa M14808生长和鼠李糖脂生成,30h鼠李糖脂产量即达到15.684g·L-1,模拟的动力学模型能较好的反映菌株的分批发酵过程。 对分离纯化的鼠李糖脂进行MTT法抗肿瘤活性实验。鼠李糖脂对H460、MCF-7都有一定的抑制作用,随着鼠李糖脂浓度的增加,抑制作用增强,且对MCF-7具有更好的抑制效果。


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