γ-聚谷氨酸的生物合成及提取工藝研究.pdf

1、γ-聚谷氨酸（簡稱γ-PGA）是一種生物高分子材料。由于其水溶性好、可生物降解、可食用以及對人類和環(huán)境無毒，在環(huán)境、醫(yī)藥、食品和化妝品等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。因此關(guān)于γ-PGA的制備備受關(guān)注。本文考察了攪拌轉(zhuǎn)速對Bacillus subtilis NX-2分批發(fā)酵γ-PGA的影響，并建立了γ-PGA分批發(fā)酵動力學(xué)模型，最后對γ-PGA提取工藝進行了研究。 1. 實驗結(jié)果表明，攪拌轉(zhuǎn)速對γ-PGA合成有重要影響，高攪拌轉(zhuǎn)速有利

2、于氧的傳遞和底物的傳質(zhì)，所以菌體生長快，但過大剪切力破壞γ-PGA長鏈的延伸，不利于合成大分子γ-PGA。過高轉(zhuǎn)速下細(xì)胞增殖很快，葡萄糖很快耗盡，導(dǎo)致細(xì)胞迅速衰亡，最終γ-PGA產(chǎn)率不高。攪拌轉(zhuǎn)速為400 r/min時，γ-PGA產(chǎn)率最高，達21.78 g/L。 2. 進一步對初始葡萄糖濃度為40 g/L、400 r/min條件下的B. subtilis NX-2分批發(fā)酵生產(chǎn)γ-PGA過程進行了動力學(xué)研究，建立了細(xì)胞生長和產(chǎn)物

3、合成的動力學(xué)模型。 細(xì)胞生長動力學(xué)模型： γ-PGA生成動力學(xué)模型： 實驗驗證結(jié)果表明，在葡萄糖初始濃度為30～60 g/L范圍內(nèi)，所建模型對B. subtilis NX-2批式生物合成γ-聚谷氨酸動力學(xué)方程在以上葡萄糖初始濃度范圍內(nèi)具有較好的適用性。 3. 建立了從高粘度發(fā)酵液中分離細(xì)胞和提取純化γ-PGA的有效方法。具體步驟：將發(fā)酵液酸化至pH3以降低體系黏度，選用0.8μm孔徑的微濾膜效果較好，