轉化法合成γ-氨基丁酸的霉菌篩選及條件優(yōu)化.pdf

1、γ-氨基丁酸（GABA）是一種功能性非蛋白質氨基酸。研究已表明γ-氨基丁酸具有很高的藥用價值和飼料價值，具有良好的市場前景。而且國內(nèi)谷氨酸產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)過?，F(xiàn)象日益突出，利用微生物以谷氨酸或谷氨酸鹽為前提物質合成GABA不僅具有巨大的經(jīng)濟效益，而且已經(jīng)迫在眉睫。本文采用微生物轉化法，以L-谷氨酸為底物生成GABA，從轉化菌種的選育、產(chǎn)酶條件和轉化條件等方面進行了研究。研究結果如下：
　　本研究從收集到的38種霉菌中，經(jīng)多次重復篩選后，得

2、到一株轉化能力較高，專一性較好的菌株CQY-2。該菌株的GABA摩爾轉化率達到19.20％。通過形態(tài)學和18S rDNA序列分析，確定該菌株為Lichtheimia ramosa(橫梗霉)，為犁頭霉的一種。對菌株利用紫外線誘變選育，得到突變菌株Lichtheimia ramosaUV2-14。該突變株培養(yǎng)后，菌體的轉化能力比出發(fā)菌株提高了11.14%。經(jīng)過6次傳代發(fā)現(xiàn)此菌株轉化率高，遺傳穩(wěn)定性較好。通過單因素和正交實驗對菌株 UV2-1

3、4最佳產(chǎn)酶培養(yǎng)基的組成成分進行了優(yōu)化，結果表明最佳產(chǎn)酶培養(yǎng)基為：葡萄糖20 g/L，丁二酸鈉6 g/L，蛋白胨12 g/L，氯化鈣7.5 g/L，磷酸氫二鉀1.0 g/L，L-谷氨酸3 g/L，維生素B60.2g/L。對菌株UV2-14的產(chǎn)酶培養(yǎng)條件進行了優(yōu)化。通過單因素實驗，發(fā)現(xiàn)該菌最適培養(yǎng)產(chǎn)酶條件為：接種種齡12h，接種量8%，初始 pH值5.0~5.5，裝液量60mL/250mL，搖床轉速160 r/min，培養(yǎng)溫度31oC，培養(yǎng)

4、時間84 h。在此條件下，菌株UV2-14轉化L-谷氨酸為GABA的摩爾轉化率達到29.11%，比優(yōu)化前提高了1.36倍利用單因素實驗對菌體UV2-14轉化L-谷氨酸生成γ-氨基丁酸的工藝進行了研究，確立了最優(yōu)的轉化條件。其中最適轉化溫度是40 oC；最適轉化pH值為5.0；最適緩沖體系乙酸-乙酸鈉緩沖液；最適底物濃度為0.1 mol/L；最適菌體添加濃度為6%；搖瓶最佳轉速為200 r/min；轉化12 h后，γ-氨基丁酸的產(chǎn)量達到3