营养限制条件下锁掷酵母高密度发酵联产油脂和胞外多糖

来源 :江南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:a36020a
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着原油资源的迅速枯竭,微生物油脂因其可再生性和较高的经济营养价值而开始受到越来越多的学者关注。本研究采取营养限制策略和高密度发酵来实现锁掷酵母油脂和胞外多糖的高产-联产,以期用更高的锁掷酵母油脂产量和具有经济价值的胞外多糖等副产物来降低锁掷酵母油脂的生产成本。主要的研究结果摘要如下:(1)确定了锁掷酵母联产油脂和胞外多糖的营养限制组合和发酵条件。实验结果表明氮限制是最适合锁掷酵母生产的营养限制策略,最佳限制性氮源为玉米浆和硫酸铵,确定优化后的摇瓶发酵培养基组成(g·L-1):葡萄糖120.0,玉米浆20,硫酸铵1.2,磷酸氢二钾1.0,硫酸钠0.1。此时培养基中的C/N、C/P和C/S摩尔比分别为45、474和407。确定发酵条件为:初始pH 6.0,装液量30 mL,接种量10%,发酵温度28℃,发酵72 h测得锁掷酵母生物量、油脂和胞外多糖的产量分别为51.8±1.6 g·L-1、26.5±0.6g·L-1和8.9±0.3 g·L-1比优化前分别提高了35.6%、54.1%和78.0%。(2)研究了锁掷酵母补料分批发酵中产生严重泡沫的可能因素并优化了发酵控制过程。研究结果表明补料分批发酵中泡沫的产生主要与通风搅拌、蛋白质浓度、菌体生长和胞外多糖的产生等因素有关,研究选择在培养基中预添加0.1%(v/v)的经吐温80乳化的聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚(PPE)作为消泡剂并控制添加量在0.3%以内,并将培养基中的玉米浆浓度由20 g·L-1降低至10 g·L-1,然后在发酵的8-24 h以0.02 L·h-1的速度流加110 g·L-1的玉米浆补充剩余的玉米浆并连接泡沫回流装置,成功将逃液量由1.3 L降到0 L;确定初始葡萄糖浓度为60 g·L-1并维持残糖浓度在20 g·L-1,在发酵前期控制溶解氧浓度在20-30%。优化后锁掷酵母的生物量、油脂和胞外多糖的产量为67.4±1.6g·L-1、34.1±0.8 g·L-1和11.7±0.4 g·L-1比优化前分别提高了28.6%、31.2%和28.0%。(3)为了实现掷酵母油脂和胞外多糖在高密度发酵条件下的高产-联产,研究了NH4+限制条件对锁掷酵母发酵和产物营养组成的影响。结果表明当添加20 g·L-1硫酸铵时,锁掷酵母油脂的产量、生产效率和葡萄糖转化率分别达到47.1±1.1 g·L-1、0.66 g·(L·h)-1和0.250 g·g-1,同时可以获得14.3±1.6 g·L-1的胞外多糖和12.7±0.8 g·L-1的胞内蛋白质,油脂、胞外多糖和胞内蛋白质的产量较不含NH4+的对照组分别提高了38.5%、22.22%和122.8%,同时降低了21.8%的油脂生产成本。产物中营养分析表明,当添加20 g·L-1硫酸铵时,类胡萝卜素产量为24.69±1.18 mg·L-1,而脂肪酸中不饱和脂肪酸比例为69.69%,胞外多糖主要由半乳糖、葡萄糖、甘露糖和岩藻糖组成,其比例为45:37:2:1,而菌体蛋白质由17种氨基酸组成,其中必需氨基酸含量达48%。(4)为了全面评价锁掷酵母的营养价值,对锁掷酵母菌体中的多糖进行了分析。结果表明锁掷酵母菌体中含有占干重19.4%的菌体多糖,锁掷酵母的菌体总糖产量为16.4g·L-1。其中胞内可溶性多糖由岩藻糖、半乳糖、葡萄糖和甘露糖组成,其比例大约为1:24:25:2,而细胞壁不溶性多糖由岩藻糖、氨基葡萄糖、半乳糖、葡萄糖和甘露糖组成,其比例大约为1:2:7:18:11。
其他文献
交通流分配研究是城市交通规划的重要理论基础,而出行路径选择行为直接决定交通流分配的结果,是城市交通系统分析的重要内容。在行为决策的不断发展之下,有限理性出行行为影
尘埃等离子体是指含有尘埃粒子的等离子体,也叫复杂等离子体。等离子体中带电粒子对尘埃粒子的充电效应使其电磁特性更为复杂。尘埃等离子体物理的研究是多学科交叉的重要前沿领域,对许多科学和技术领域的发展具有重要科学意义和潜在应用价值。由于实验室等离子体环境、极区中层夏季回波(Polar Mesosphere Summer Echoes,简称PMSE)现象、固体火箭喷焰对微波信号的衰减及航天器再入通信等方面
为解决“五水共治”政策带来的河道底泥等固体废弃物,基于对河道底泥以及相关有代表性的城镇污泥物质成分分析以及遵循无害化、减量化、资源化处理原则的基础上,开展以河道底
麦芽七糖(Maltoheptaose)是由7个葡萄糖基通过α-1,4糖苷键连接而成的直链麦芽寡糖,与麦芽三糖、四糖相比,具有更低渗透压,更高黏度,更好保湿作用,更强成膜性能。此外,麦芽七糖还具有包埋小分子功能,可广泛用于食品、医药、化妆品等领域。酶法制备麦芽七糖具有反应条件温和、绿色环保等优点,逐渐成为研究热点。环糊精酶可水解β-环糊精中α-1,4糖苷键,使β-环糊精发生开环反应,从而特异性生成麦
吡咯并吡咯二酮(DPP)基共聚物由于具有良好的电子和空穴传输能力,窄带隙,好的光吸收宽度,成为高效率有机太阳能电池较热门的材料之一。影响材料光电性能的因素有很多,例如:分
干制后香葱具有体积明显缩小、运输方便、无需气调、冷藏等特殊储存方式、不需要添加防腐剂等优点,因此干制成为了香葱重要的加工方式之一。目前香葱干燥多为恒温热风干燥,不
由于地质条件、施工环境、施工技术经验等多种因素影响,隧道病害的各类问题日益突出,为满足重大盾构隧道工程结构耐久性及安全性等要求,越来越多的盾构隧道工程开始使用“管
近年来,由于加氢反应异相催化剂在产物分离及催化剂的重复利用等方面的巨大优势,多相催化体系的应用越来越广泛。因此,了解加氢反应的机理,找到合适的催化剂结构以实现高效和高选择性催化加氢对于多相催化剂的应用尤其重要。本文使用原位核磁共振(NMR)方法对固液气异相催化环境下的加氢反应机理进行了研究,无需分离产物。以不同晶面形貌的Pd共催化剂作为研究对象,系统研究了其对苯异相加氢反应产物的影响。结果表明,以
食欲素A作为一种重要的神经肽类激素,通过与G蛋白偶联受体结合影响生殖功能。为研究食欲素A对绵羊黄体化颗粒细胞的基因表达的影响及其信号网络,参照本实验室已经建立的绵羊
随着纯电动汽车行业的快速发展,锂离子动力电池作为其核心部件之一也受到了重点关注。而要想充分发挥动力电池性能、提高电池利用率和使用寿命,优秀的电池管系统必不可少。目