發(fā)酵普魯蘭多糖的條件優(yōu)化、菌種選育及中間底物的初步研究.pdf

1、普魯蘭多糖是一種天然的、水溶性的胞外多糖。它獨特的線性結構使其具有獨特的物理性質，能夠應用于諸多領域。因此提高普魯蘭多糖產量才能滿足各個領域對其應用的需求。
　　本文先從優(yōu)化發(fā)酵工藝條件的角度來提高普魯蘭多糖的產量。利用響應面法通過Design-Expert8.0.6軟件對溫度、時間、轉速、初始、裝液量、接種量這六個工藝參數(shù)進行分析。首先通過單因素實驗分別確定溫度、時間、轉速、初始、裝液量、接種量這六個因素的最適水平范圍。隨后在前

2、期單因素實驗的基礎上，通過Plackett-Burmen六因素兩水平實驗確定時間、轉速、初始pH為影響出芽短梗霉發(fā)酵產普魯蘭多糖的三個顯著因素，其余三因素正效應的取高水平值，負效應取低水平值。再將三個顯著因素進行Box-Behnken實驗和響應面法分析來確定最佳的發(fā)酵工藝條件。最終確定優(yōu)化條件為溫度25℃，時間5.5 d，轉速240 r/min，初始pH6.6，裝液量30 mL，接種量2％。優(yōu)化后的普魯蘭多糖產量達到26.31 mg/m

3、L，與預測值26.68 mg/mL接近，比初始產量16.13 mg/mL提高了63.1%。
　　然后再從菌種本身的角度出發(fā)考慮來提高普魯蘭多糖的產量。誘變方式可以分為單一誘變和復合誘變，復合誘變又可分為同一誘變劑的重復使用、兩種或多種誘變劑的先后使用，以及兩種或多種誘變劑的同時使用。在本實驗中分別利用紫外單一處理、LiCl單一處理以及紫外和LiCl的復合處理來對出發(fā)菌株出芽短梗霉IFO4464進行誘變篩選，并將其進行對比。經(jīng)過紫外

4、單一誘變后的菌株普魯蘭多糖的產量大大提升，但黑色素問題沒有得到很好的解決；經(jīng)過LiCl單一誘變的菌株其黑色素問題得到很大改善但普魯蘭多糖的產量卻大幅下降；經(jīng)過3min的紫外和0.3%的LiCl同時誘變后得到的菌株其黑色素得到很大的改善，并且普魯蘭多糖產量也有了很大的提升達到40.93mg/mL。綜合紫外單一誘變、LiCl單一誘變和復合誘變三種方式最終選擇復合誘變篩選出的菌株FAS-01作為最終的目的菌株，該菌株達到了本實驗的誘變要求，既

5、提高了普魯蘭多糖的產量也大大簡化了后期普魯蘭多糖提取的工序。
　　最后從普魯蘭多糖生物合成的角度分析，通過研究普魯蘭多糖在發(fā)酵過程中的中間底物來為普魯蘭多糖的合成機理提供依據(jù)。本實驗部分采用島津液相色譜儀，利用示差檢測器，在流動相：乙腈：水=7:3；柱溫：35℃；流速：1 mL/min；進樣量：20μL的色譜分析條件下對葡萄糖、果糖和蔗糖的標樣進行色譜分析，分別繪制標準曲線。然后在此分析條件下分別測定依次發(fā)酵1、2、3、4、5天的