曲酸產(chǎn)生菌的篩選、發(fā)酵條件優(yōu)化及其產(chǎn)物分離提取的研究.pdf

1、曲酸是米曲霉、黃曲霉及少數(shù)青霉等真菌經(jīng)好氧發(fā)酵產(chǎn)生的具有抗氧化作用的弱酸性次級(jí)代謝產(chǎn)物,具有抑制酪氨酸酶活性、抑菌、抗氧化性、與金屬離子螯合等特性,其作為防腐劑、護(hù)色劑、增白劑、保鮮劑、作物生長(zhǎng)促進(jìn)劑、攝影材料護(hù)膠乳液、鐵分析試劑以及膠片祛斑劑等在食品、化妝品、醫(yī)藥、生物農(nóng)藥及日化等領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。隨著曲酸應(yīng)用范圍的逐漸擴(kuò)大,目前市場(chǎng)上曲酸供不應(yīng)求的狀況會(huì)進(jìn)一步加深,因此,開(kāi)展發(fā)酵法生產(chǎn)曲酸的研究具有較好的應(yīng)用前景。
　　本文從

2、多個(gè)地方采集的土樣中篩選獲得了一株曲酸產(chǎn)量較高的菌株FQ0501。經(jīng)過(guò)對(duì)該菌株的菌落和孢子的形態(tài)學(xué)觀察,并結(jié)合ITS序列分析,該菌株被鑒定為米曲霉(Aspergillus oryzae)。
　　針對(duì)搖瓶發(fā)酵產(chǎn)曲酸時(shí),霉菌的菌絲之間相互纏繞,致使形成的菌絲球比表面積小等問(wèn)題,本研究通過(guò)向培養(yǎng)基中添加一定濃度的增稠劑羧甲基纖維素鈉(CMC),有效地增大了菌絲球的比表面積,提高了曲酸產(chǎn)量。與無(wú)CMC的培養(yǎng)基相比,當(dāng)培養(yǎng)基中CMC的濃度為

3、4.5 g/L時(shí),曲酸產(chǎn)量提高了51.0％。
　　通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)、PB實(shí)驗(yàn)、最陡爬坡實(shí)驗(yàn)、中心組合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)培養(yǎng)基成分進(jìn)行了優(yōu)化,確定了菌株FQ0501發(fā)酵產(chǎn)曲酸的最優(yōu)的發(fā)酵培養(yǎng)基為(g/L):可溶性淀粉100、酵母膏1.23、KH2PO41.95、MnSO40.9、ZnSO40.3、Al2(SO4)30.63、FeSO43、MgSO40.9、抗壞血酸鈉6、羧甲基纖維素鈉4.5。通過(guò)響應(yīng)面法優(yōu)化培養(yǎng)基成分,曲酸產(chǎn)量由14.00 g

4、/L提高到57.65 g/L,提高了311.79%。對(duì)菌株FQ0501發(fā)酵產(chǎn)曲酸的發(fā)酵條件進(jìn)行了優(yōu)化,確定了菌株FQ0501發(fā)酵產(chǎn)曲酸的最佳發(fā)酵條件為:裝液量為50 mL/250 mL三角瓶、初始pH5.8、溫度為30℃、轉(zhuǎn)速為200 r/min、接種量為8%、發(fā)酵時(shí)間為8 d。通過(guò)對(duì)發(fā)酵條件的優(yōu)化,曲酸產(chǎn)量由57.65 g/L提高到73.98 g/L,提高了28.33%。經(jīng)過(guò)對(duì)菌株FQ0501搖瓶發(fā)酵產(chǎn)曲酸的發(fā)酵培養(yǎng)基和發(fā)酵條件的一系

5、列優(yōu)化,曲酸產(chǎn)量由優(yōu)化前的14.00 g/L提高到73.98 g/L,提高了428.43%。
　　對(duì)濃縮結(jié)晶法提取曲酸的脫色工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化。研究結(jié)果表明:強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的最佳條件是柱內(nèi)徑30mm和流速5.6mL/min;活性炭脫色的最佳條件是活性炭用量為3.0%、脫色溫度65℃、脫色pH3.0和脫色時(shí)間30min。用該脫色工藝所提取的曲酸樣品的純度經(jīng)高效液相色譜法(HPLC)檢測(cè)為99.72%,曲酸的總脫色率和總回收率分