【摘 要】
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L-乳酸（L（+）-lactic acid）作为乳酸的一种旋光异构体,因其左旋的特性,具有良好的生物相容性,能够直接参与人体代谢且无任何副作用,被广泛应用于食品、医药、化妆品、烟草等行业。随着人们对环保意识的提高,由L-乳酸作为主要成分合成的聚乳酸（PLA）生产的可生物降解性塑料越来越受到人们的重视。高光学纯度的L-乳酸是合成具有良好物理性质与高生物降解率PLA的关键,所以PLA材料的兴起意味着L
【基金项目】
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吉林省科技厅科技发展计划项目《以酒糟为基质的 L-乳酸的菌种选育及发酵工艺优化》（编号:20200403163SF）
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L-乳酸（L（+）-lactic acid）作为乳酸的一种旋光异构体,因其左旋的特性,具有良好的生物相容性,能够直接参与人体代谢且无任何副作用,被广泛应用于食品、医药、化妆品、烟草等行业。随着人们对环保意识的提高,由L-乳酸作为主要成分合成的聚乳酸（PLA）生产的可生物降解性塑料越来越受到人们的重视。高光学纯度的L-乳酸是合成具有良好物理性质与高生物降解率PLA的关键,所以PLA材料的兴起意味着L-乳酸的需求量大幅度增加。本研究以鼠李糖乳杆菌为出发菌株,通过基因组改组技术选育具有耐酒精能力的高产L-乳酸菌株,并以工业酒精生产产生的副产物玉米酒糟为氮源对所选育的耐酒精高产L-乳酸菌株发酵培养基进行优化。主要研究结果如下:1.将鼠李糖乳杆菌（Lr-WT）培养至对数生长期前期（4 h）进行紫外（UV）诱变和亚硝基胍（NTG）诱变,筛选出4株能够耐受酒精浓度4%且高产L-乳酸的正突变菌株UV5、UV9,NTG5、NTG9,产L-乳酸量分别为15.46 g/L、14.77 g/L、15.85 g/L、14.58 g/L,经过10次传代试验,4株菌株均具有良好的遗传稳定性。2.将UV和NTG诱变后筛选出的菌株UV5、UV9、NTG5和NTG9作为基因组改组的亲本文库,经过两轮基因组改组筛选出两株高产L-乳酸菌株F2-5和F2-9,酒精耐受浓度达到6%,L-乳酸产量分别18.87 g/L和18.64 g/L,产量较高的菌株F2-5与Lr-WT菌株相比提高了79%。3.以酒糟为氮源进行发酵培养基响应面优化试验。在单因素基础上,选择葡萄糖添加量、酒糟添加量和酵母粉添加量作为响应面设计的的三个因素,响应面优化试验结果表明:葡萄糖添加量12%,酒糟添加量1%,酵母粉添加量1%,在此条件下,L-乳酸产量为77.50±0.63 g/L。综上所述,通过UV诱变与NTG诱变结合基因组改的方法提高了Lr-WT菌株的酒精耐受能力和L-乳酸的产量,使鼠李糖乳杆菌的表型得到改良。以玉米酒糟作为生产L-乳酸发酵培养基的氮源,在提高L-乳酸产量的同时降低了其生产发酵成本,使玉米酒糟得到充分利用,既可保护环境又给企业带来一定的经济效益。
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