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我国华南地区地属亚热带,是一个长夏无冬的地区,夏季炎热的高温常常导致冷却能耗的增加,提高生产成本;高浓度的初始糖发酵,使得菌体因为葡萄糖的分解代谢,阻遏葡萄糖氧化酶的合成,导致发酵时间的延长。因此,筛选优良的葡萄糖酸盐生产菌株有着十分重要的意义。
本文以黑曲霉-ZBY 7为出发菌株,通过基因组改组技术,获得一株能够耐受高初始糖、高温条件下发酵良好的菌株。主要结果如下:
1.从工业发酵生产葡萄糖酸盐的菌株黑曲霉-ZBY7为出发菌株,通过基因组改组,筛选到一株在40﹪初糖浓度,37℃条件下发酵良好的菌株,其葡萄糖消耗速率为3.00 mg.h<-1>.mL<-1>的融合菌株,命名为A.niger-GS-30。比出发菌株,A.niger-GS-30发酵的初始糖浓度提高60﹪,发酵温度提高4℃,耗糖速率比出发菌株提高28.21﹪。
2.利用单次单因子法初步优化了培养基,确定了其最佳氮源为尿素,最佳初始PH值为6.5,最佳装液量为40ml/250ml摇瓶,最佳种龄为20h,最佳接种量为10﹪。
之后,我们利用plackett-bunnan法发从初始发酵培养基中筛选出尿素、MgSO<,4>,CaCO<,3>三个对发酵结果有重要影响的子,并利用中心组合设计实验,确定了适合融合菌株发酵的最优发酵培养基(每1L自来水中):葡萄糖400g,尿素0.657 g,KH<,2>PO<,4> 0.20g,MgSO<,4>.7H<,2>O 0.22g,CaCO<,3> 36.50g.。A.niger-GS-30在优化的培养基条件下发酵,葡萄糖消耗速率为3.11mg.h<-1>.mL<-1>,比优化前有所提高。 3.在5L发酵罐水平上,我们对上述摇瓶实验进行了验证,突变株A.niger30-GS-30在30﹪初始葡萄糖浓度、36℃下发酵良好,适应期比出发菌株缩短两个小时,发酵时间缩短三个小时,产率比出发菌株提高9.97﹪,转化率略高于出发菌株,实验取得预期效果。