提高嗜麦芽黄单胞菌BT-112催化生产α-熊果苷产量的研究

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α-熊果苷是一种高效、安全的美白剂,其美白效果是β-熊果苷的10倍以上,且α-熊果苷直接抑制酪氨酸酶活性,不抑制人体细胞。本论文探讨提高嗜麦芽黄单胞菌(Xanthomonas maltophilia)BT-112催化生产α-熊果苷产量的方法,包括添加表面活性剂、抗氧化剂、诱导物、高分子粘稠物质等,得出结论(以1L反应体系为基准):添加表面活性剂的研究,确定了最佳反应条件:Tween80的加入,对α-熊果苷的生物合成最有利,其最适添加量为3 g·L-1,最适添加时间为发酵初期,即从加底物开始至发酵12 h左右,分批添加3次,每次1g·L-1;菌体对对苯二酚的最大耐受度60 mmol·L-1,反应时间36 h。在此条件下,96.2%的对苯二酚转化为α-熊果苷,产物浓度较空白提高约27.6%,且发酵周期缩短了12个小时。添加化学抗氧化剂在不同程度上抑制微生物的生长,转化率随之大幅度地降低。生物抗氧化剂性质较温和,但其抗氧化剂的机理不是直接消除反应体系中的氧气,所以并不能防止对苯二酚的氧化而增加其耐受度。故抗氧化剂在发酵中的效果不是十分明显。黄单胞菌内的糖基转移酶和聚合酶是组成酶,添加底物类似物不能起到增加酶量的作用。原始培养基的组成50 g·L-1的蔗糖是最优化的配比。通过对菌体的细胞破碎发现胞内α-熊果苷和对苯二酚的量几乎为零,说明对苯二酚进入胞内转化成α-熊果苷后几乎全部释放到了胞外。
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