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发酵法生产褐藻胶寡糖的工艺研究

张香治  
【摘要】:利用Pseudoalteromonas elyakouii菌株发酵降解分子量10000 Dn左右的褐藻胶制备褐藻胶寡糖。为了达到降低培养基成本和简化分离工艺的目的,使用(NH_4)_2SO_4为氮源的发酵培养基来代替使用蛋白胨为氮源的发酵培养基,为了促进菌的生长和发酵产物褐藻胶寡糖的生成,在新发酵培养基中分别添加海带浸液、葡萄糖、乳糖、几种氨基酸和几种代谢中间产物(丙酮酸、柠檬酸、延胡索酸、尿素),考察这些成分对菌生长和发酵产物褐藻胶寡糖生成的影响。研究发现在基本培养基中和添加0.1g/L的L-谷氨酰氨、0.1g/L尿素或0.1g/L柠檬酸时获得了较高的产物浓度。 采用单因子和混合正交实验对生产褐藻胶寡糖的培养基组成和发酵条件进行了优化研究,筛选得到最佳发酵培养基组分为:10g/L低粘度褐藻酸钠(SA),10g/L(NH_4)_2SO_4,20g/L NaCl,1g/L柠檬酸,3g/LMgSO_4,1g/L Na_2HPO_4。发酵条件为:起始pH值7.5,接种量2%,温度24℃,摇床转速100r/min。在此优化条件下,发酵20h,发酵液在235nm处的吸光值为0.917(EOO=0.917)。 在10 L发酵罐中,利用Pseudoalteromonas elyakouii菌株发酵降解分子量10000 Dn左右的褐藻胶制备褐藻胶寡糖,自由发酵(发酵时不进行pH的控制)时,产物吸光值(OD_(235))可达0.916,为了进一步提高发酵产物浓度,本文在发酵过程的不同时段对发酵液pH值进行调控。调节策略为:在整个发酵过程中控制发酵液的pH值为7.4;以自由发酵过程中pH值的变化为依据确定调控时段,分别在发酵0~36h,36~72h两个时间段控制发酵液pH值为7.4;以自由发酵过程中的pH值变化率为依据,分别在发酵11~14h处和37~41h处控制发酵液的pH值为7.4。试验结果发现,在发酵36~72h控制pH值在7.4,有最高的产物吸光值(OD_(235))1.108,在发酵11~14h控制pH值时产物吸光值比较自由发酵时变化幅度最大,降低60%。 利用Pseudoalteromonas elyakouii菌株发酵降解分子量10000 Dn


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