氧化葡萄糖酸桿菌轉(zhuǎn)化甘油生產(chǎn)二羥基丙酮研究.pdf

1、二羥基丙酮(Dihydroxyacetone，DHA)是最簡單的酮糖，具有生物可降解性和生物相容性。一般DHA是以二聚體形式存在，在水、乙醇體積比為1∶15的溶液中緩慢溶解后變成單體。DHA單體易溶于水，乙醇，二乙醚和丙酮中。DHA及其衍生物在食品、化妝品和醫(yī)藥等諸多領域有著廣泛的應用。因此，微生物發(fā)酵生產(chǎn)二羥基丙酮越來越受到重視。 本論文對氧化葡萄糖酸桿菌(Gluconobacter oxydans)G50在誘變育種、搖瓶發(fā)酵

2、和10 L發(fā)酵罐發(fā)酵生產(chǎn)DHA等方面進行了較為細致研究，并對發(fā)酵液中的DHA分離以及與細菌DHA生產(chǎn)關鍵酶-甘油脫氫酶(glyceroldehydrogenase)酶學特性進行了初步的探討。 通過實驗對氧化葡萄糖酸桿菌G50進行紫外線和<'60>Co射線誘變育種，篩選出了一株高產(chǎn)DHA突變菌GUR186。傳代培養(yǎng)顯示GUR186生產(chǎn)性能相對穩(wěn)定，產(chǎn)量比出發(fā)菌G50提高59.2％。 在DHA工藝方面，研究了氧化葡萄糖酸桿菌

3、鯽GUR186最佳種子培養(yǎng)條件；采用正交實驗確定了影響GUR186發(fā)酵生產(chǎn)DHA的各因素，并對眾多因素的效應進行了評價。研究獲得的最佳發(fā)酵培養(yǎng)基為：甘油14％，酵母膏0.5％，碳酸鈣0.7％。在優(yōu)化后的培養(yǎng)條件下，搖瓶發(fā)酵培養(yǎng)2天，突變菌GUR186液體發(fā)酵生產(chǎn)DHA濃度提高到12.4g/100mL。 10L發(fā)酵罐發(fā)酵生產(chǎn)DHA研究結(jié)果：當每分鐘通氣量為1∶0.75，攪拌轉(zhuǎn)速400 r/min，發(fā)酵44小時，二羥基丙酮產(chǎn)量達13

4、.2g/100mL。 實驗研究結(jié)果表明，活性炭和陽離子型聚丙烯酰胺具有良好的除菌和色素等雜質(zhì)的效果，采用3％的活性炭和50 mg/m<'3>絮凝劑，在攪拌轉(zhuǎn)速20～40 r/min條件下，溫度保持60℃，處理10 min，發(fā)酵液可以達到很好處理效果。普通物理萃取和絡合萃取法均不能有效分離二羥基丙酮，在強酸性樹脂催化下，通過加入乙醛與二羥基丙酮發(fā)生可逆縮醛反應，然后甲苯同步萃取，可以有效分離溶液中二羥基丙酮，二羥基丙酮的總收率為8