收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

酵母培养制备(1→3)-β-D-葡聚糖方法及相关基础研究

王亚军  
【摘要】: 具有免疫活性的(1→3)-β-D-葡聚糖是葡萄糖通过(1→3)-β-D-糖苷键连接而成的一类高分子化合物,广泛分布在细菌、酵母、蘑菇、真菌、谷物、海藻中。Saccharomyces cerviseae是重要的一类单细胞真菌,外被一坚硬的刚性细胞壁包围,(1→3)-β-D-葡聚糖是构成细胞壁的主要组分之一。(1→3)-β-D-葡聚糖通过与巨噬细胞、嗜中性粒细胞和NK细胞上的受体相互作用,诱导生物活性,提高宿主免疫功能,具有抗肿瘤和辐射保护作用,是哺乳动物、无脊椎动物的免疫促进物,还可用于治疗细菌、病毒、真菌和寄生虫引发的疾病。 S.cerevisiae FL1因具有较厚的细胞壁而被选择为(1→3)-β-D-葡聚糖的生产菌株。在液体YEPD培养基的生长,S.cerevisiae FL1最大比生长速率μ_(max)0.51h~(-1),细胞倍增时间约1.34h。在利用单因素摇瓶实验考察营养和环境条件对S.cerevisiae FL1生物量影响的基础上,得到了较优的培养条件:8%(w/v)葡萄糖,4%(w/v)蛋白胨,1%(w/v)酵母浸提物,培养温度30℃,种龄5~8h,接种量2~4%(v/v),摇床转速220r/min,装液量30%(v/v)。随后,考虑到单因素试验设计的局限性,采用了响应面法对发酵培养基进行了优化。响应面法系数学与统计学的结合,它有助于快速建模、缩短优化时间和提高工程应用可信度。通过响应面法建立了S.cerevisiae FL1生物量与培养基组分蔗糖、硫酸铵及酵母浸出物浓度之间的函数关系 y=9.8634+1.0066x_1-0.2782x_2+2.3718x_3+0.3187x_1x_2+1.1812x_1x_3-0.1688x_2x_3,-0.2414x_1~2-0.0735x_2~2-1.0191x_3~2 其中,x_1、x_2、x_3分别表示蔗糖、硫酸铵和酵母浸出物的编码值浓度。该模型与实际符合程度较高(R~2=0.997)。变量分析揭示,在考察范围内,酵母浸出物对生物量收率影响程度最高,蔗糖次之,硫酸铵最弱。优化得到的发酵培养基为:115.5g/L蔗糖,10.0g/L硫酸铵,25.0g/L酵母浸出物,0.1g/L NaCl,0.1/LCaCl_2·2H_2O,0.5g/L MgSO_4·7H_2O,1.0/L KH_2SO_4。上罐发酵,S.cerevisiae FL1的最大生物量42.96g/L。 传统的(1→3)-β-D-葡聚糖制备方法是基于酸碱反复萃取,这种方法的明显不足在于酸、碱试剂用量大、产物杂质含量高、劳动强度大和环境污染大。本工作提出了使用次氯酸钠氧化S.cerevisiae FL1自溶细胞制备(1→3)-β-D-葡聚糖的思路。在考察了各种理化因素对细胞自溶率的影响后发现,52℃下,S.cerevisiae FL1暴露在1.5%(v/v)乙酸乙酯(pH5.5)溶液中,S.cerevisiae FL1自溶率达到最值。自溶36h后,自溶进行得比较彻底。而且与平衡期的S.cerevisiaeFL1细胞壁相比较,自溶细胞的细胞壁基本保持不变。利用自溶过程降解、去 浙江大学博士学位论文 除细胞内的大分子物质,继而使用稀次氯酸钠溶液氧化5. cerevisia。FLI自溶细 胞制备真菌(l一3)一p一D一葡聚糖。借助于元素分析、红外吸收光谱技术和‘H NMR,得到的多糖系(l峥3)一p一D一葡聚糖。(1分3)一p一D一葡聚糖’H NMR谱图分 辨率与温度相关,温度越高,谱图分辨率提高;(1分3)一p一D·葡聚糖的水溶性较 差。 细胞在其自然栖息环境和工业培养过程如食品、制药工业、绿色化学合成、 深海微生物学和有机相生物转化以及细胞固定化工程中,常常要忍受高盐、高 糖渗透应激作用。为了揭示渗透作用机制,考察了氯化钠、山梨醇、甘油和聚 乙二醇(PEG600)等4种化合物对模式生物5. cerevisiae细胞生长、形态结构 和代谢的影响。24h细胞培养结果表明,渗透抑制作用随着渗透强度的增加一 致加剧,抑制细胞比生长速率。当甘油浓度上升到4.52 mol/L时,细胞增殖完 全被抑制。增加环境中甘油浓度能增加细胞平均体积,并随着甘油浓度的提高, L:B值趋近于1.18左右,细胞形状趋于球形,这减少了细胞的比表面积,有利 于减少胞内水分的损失流量,从而保护了细胞。在生理可接受的渗透强度内, 与对照组相比较,0.5 mo比氯化钠和0.33m。比PEG600不影响最终残糖水平 和生物量浓度。5 cerevisiae FLI由于具有刚性的细胞壁能耐受低渗应激处理, 尝试通过了低渗应激诱导5. cerevisiaeFLI合成(l峥3)一p一D一葡聚糖。与对照组, 等渗环境的5. cerevista。FLI相比,低渗环境抑制了细胞壁的增长,但低渗、等 渗交替作用对细胞壁的效应最明显。低渗应激处理40h后,细胞p一葡聚糖含量 7.2%,而低渗、等渗交替作用40h后,细胞壁p一葡聚含量提高了18.1%。低渗、 等渗交替作用能够刺激5. cerevisiaoFLI合成(1分3)一p一D一葡聚糖。 通过简化5. cerevisiaeFLI菌落形态和引入未饱和系数、渗透作用,得到了 一个描述不同渗透环境下5. cerevisiae FLI在YEPD固体培养基上的增殖模型 m(t) 0 .00004lx0.006728 加.000041“+(0.006728“一0.000041”)。一,聆 其中,刀表示环境因子 的效应。卢越大,环境越利于细胞的增殖,环境越友好;Z为适小,环境越不利于 细胞的增殖,环境越恶劣。使用该模型,我们建立了一个定量描述不同渗透剂 在不同浓度时的渗透抑制作用。对照组YEPD平板、o.smol几氯化钠、0.巧mol几 甘油、o.smol/L氯化钠和。,15mol几甘油


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 刘晶晶;陈春明;王雪锋;韩曜平;戴阳军;;响应面法优化软包装风味鱼的加工工艺[J];常熟理工学院学报;2011年02期
2 张智;黄放;王闯;王振宇;;青春双歧杆菌耐氧驯化及培养条件的响应面法优化[J];食品工业科技;2011年04期
3 郭嘉;卞科;;基于响应面分析的小麦谷朊粉醇溶蛋白分离方法研究[J];农业机械;2011年11期
4 王丽杰;王洪洋;张东杰;;响应面法优化超临界CO_2萃取平贝总碱工艺的研究[J];中国酿造;2011年06期
5 汤须崇;肖美添;叶静;;响应面法优化超临界CO_2萃取柏子仁油工艺研究[J];中国油脂;2011年06期
6 高彦祥,许洪高,廖洲荣;微波加热促进麦芽糊精酸法水解的研究[J];食品工业科技;2005年06期
7 范龚健;韩永斌;顾振新;;用响应面法优化红甘蓝色素提取工艺参数[J];南京农业大学学报;2006年01期
8 潘军;陶玉贵;颜世雷;汤斌;;响应面法优化壳聚糖/TiO_2杂化膜的制备及其表征[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2007年02期
9 怀丽华;陈宁;白刚;杨文博;李梅;;响应面法优化假单胞菌TS1138的产酶条件(英文)[J];食品科学;2007年12期
10 陈文学;胡月英;豆海港;邓丽玲;陈雪;仇厚援;;胡椒调味油的研制[J];中国调味品;2008年06期
11 阮洪生;葛文中;秦学功;安红波;;响应面法优化豆粕中大豆异黄酮提取工艺的研究[J];粮食与食品工业;2008年04期
12 吴春海;郝玉有;王永红;储炬;庄英萍;张嗣良;;统计学法优化必特螺旋霉素发酵培基养[J];中国抗生素杂志;2008年07期
13 王若兰;刘丽媛;;食用油提取番茄红素的工艺研究[J];食品科学;2008年12期
14 陈云霞;;响应面法在葛根淀粉增抗优化中的应用[J];粮食加工;2009年02期
15 宋晓燕;朱伟;周翔;;小麦辛烯基琥珀酸淀粉酯制备工艺的优化[J];农产品加工(学刊);2009年03期
16 吴朝霞;陈光启;王媛;丛雪;;响应面法优化胡桃楸中胡桃醌的超声提取工艺的研究[J];食品工业科技;2009年04期
17 贾佳;杨磊;祖元刚;;落叶松树皮原花青素的匀浆提取及响应面法优化[J];林产化学与工业;2009年03期
18 秦阳;金毅;秦礼康;;响应面优化老化回生型马铃薯抗性淀粉压热制备工艺[J];贵州农业科学;2009年10期
19 豆海港;石君辉;陈文学;;香叶提取物清除自由基作用研究[J];食品研究与开发;2009年10期
20 刘玲玲;陈钧;;响应面法优化麦麸发酵产植酸酶条件的研究[J];中国粮油学报;2009年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 郭勤涛;张令弥;费庆国;;基于响应面重构技术的有限元模型修正方法[A];第八届全国振动理论及应用学术会议论文集摘要[C];2003年
2 陈建康;朱殿芳;赵文谦;王东;;地下洞室结构可靠度分析[A];第八次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2004年
3 王素华;励建荣;吉宏武;邵海燕;章超桦;;响应面法优化马氏珠母贝肉酶解工艺参数[A];“科技创新与食品产业可持续发展”学术研讨会暨2008年广东省食品学会年会论文集[C];2008年
4 龚彦华;向罗京;李艳丽;张道斌;吴峰;张晖;;响应面法分析Fe_2O_3/SBA-15光Fenton处理橙黄Ⅱ废水[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年
5 逯家辉;董媛;张益波;张亮;张清岩;权宇彤;赵建军;;响应面法优化桑黄菌丝体多糖超声波提取工艺的研究[A];吉林省第六届生命科学大型学术报告会论文集[C];2008年
6 段文付;李继祥;蒋庚伯;;基于响应面法的公路边坡可靠度分析[A];全国城市公路学会第十六届(2007)学术年会论文集[C];2007年
7 安金双;王迪;马士淇;杜萌;赵晓雷;汤海峰;王贞佐;;响应面法优化灰树花中多糖超声波提取工艺的研究[A];吉林省第六届生命科学大型学术报告会论文集[C];2008年
8 董英;张菊芬;张红印;;响应面法优化宇佐美曲霉产菊粉酶发酵条件[A];农业机械化与新农村建设——中国农业机械学会2006年学术年会论文集(下册)[C];2006年
9 李兴高;;基于区间分析理论的地表沉降风险评价[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
10 龚彦华;李艳丽;吴峰;张晖;;响应面法分析光Fenton处理橙黄Ⅱ废水[A];第六届全国环境催化与环境材料学术会议论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王亚军;酵母培养制备(1→3)-β-D-葡聚糖方法及相关基础研究[D];浙江大学;2004年
2 房加志;铁道车辆碰撞以及结构优化的仿真研究[D];中国农业大学;2005年
3 张崎;基于Kriging方法的结构可靠性分析及优化设计[D];大连理工大学;2005年
4 李天飞;自锚式悬索桥动力及静风响应研究[D];大连理工大学;2009年
5 王永宏;昆虫病原线虫共生菌培养与活性研究[D];西北农林科技大学;2004年
6 魏凌云;菊粉的分离纯化过程和功能性产品研究[D];浙江大学;2006年
7 梁新华;汽车车身薄壁件阻尼复合结构振动—声学分析与优化[D];上海交通大学;2007年
8 李生勇;自锚式悬索桥结构可靠性研究[D];大连理工大学;2007年
9 桂劲松;渔港规划设计与评估方法研究[D];大连理工大学;2005年
10 祁长青;青藏铁路冻土路基温度场随机有限元分析与变形可靠性研究[D];南京大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李涛;苹果渣中多酚的提取分离技术研究[D];西北农林科技大学;2007年
2 刘洁雪;基于响应面法的集装箱船优化设计研究[D];天津大学;2008年
3 吴梅林;银杏叶中活性成分提取分离与测定研究[D];中南大学;2005年
4 刘颖;基于随机响应面法的结构可靠度研究[D];广西大学;2008年
5 范峥;化学镀镍新配方的开发及其废液的处理与回收再生[D];西北大学;2009年
6 关丽辉;多拉菌素高产菌株的选育[D];东北农业大学;2009年
7 康力;天线结构优化过程可视化研究与软件开发[D];西安电子科技大学;2004年
8 李伟国;复合材料层合结构可靠性优化方法研究[D];南京航空航天大学;2005年
9 白海波;基于响应面法的板壳结构优化及在Strand7软件上二次开发[D];北京工业大学;2005年
10 王永菲;响应面法的数值方法研究及其在悬挂参数优化中的应用[D];中央民族大学;2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 廖君福 朱隆华;大余花卉业存活力[N];农民日报;2003年
2 本报记者 刘红星;原料涨价考验企业存活力[N];青岛日报;2006年
3 记者 冯岩;注意抓好三个系统工程[N];通化日报;2007年
4 赵华英;再说华为的“冬天”意识[N];中华工商时报;2006年
5 吴明;庐山、华山落榜的意义[N];扬州日报;2005年
6 王 耀 曹立生;控制大型零售店铺过度开发势在必行[N];中国商报;2006年
7 张晓赫;2008,期待中的REITs[N];中国房地产报;2008年
8 王吉舟;“金牌绿叶”撬动中国资本市场[N];中国经营报;2006年
9 姜素丽;盘山县创新活化招商引资方式[N];盘锦日报;2008年
10 郑耘;“小麦印度腥黑穗病”检疫有国标[N];中国国门时报;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978