γ-癸内酯是香精香料行业广泛应用的一种调香原料,天然存在于水果及发酵产品中。目前,用于食用香精调配的香料大都是化学合成品,以石油化工产品为原料合成的香料往往都是外消旋混合物,其香气品质与天然香料存在很大差别。近年来,随着人们生活水平的提高,纯天然产品被认为是安全可靠的。在当今世界返璞归真的趋势下,消费者也越来越信赖天然的食品添加剂,因此人们对该产品的需求量日益增大。从水果中提取天然GDL受地域和季节的限制比较多,难以持续和大量地提供原料,利用生物法生产的γ-癸内酯产品被认为是天然产物的等同品,目前国际市场也没有天然旋光性GDL产品供应,因此用生物法生产GDL具有广阔的前景,是目前的发展趋势。目前发现的能够合成或转化底物生成γ-癸内酯的微生物主要为酵母菌和部分丝状真菌,其中研究最多的为耶罗威亚解脂酵母Yarrowia lipolytic,国外已有多个关于该菌发酵产γ-癸内酯的专利,其次为掷孢酵母属的Sporidiobolus salmonicolor、Sporidiobolus ruinenii 等。本文所研究的菌株是实验室自己筛选的一株多孔菌,它能够自主合成γ-癸内酯和γ-辛内酯,在添加蓖麻油时,可以通过转化作用生成更多γ-癸内酯。此外,此株多孔菌经发酵可产生多种活性代谢产物,其中最显著的为活性多糖,真菌多糖是从真菌子实体、菌丝体、发酵液中分离出的一类可以控制细胞分裂分化,调节细胞生长和衰老的活性多糖,是一类重要的保健功能因子,对于免疫系统具有重要的调节作用。多孔菌中分离到的多糖主要有海藻糖、甘露醇、次鲜糖醇、阿拉伯糖醇。多孔菌茯苓、桑黄、樟芝、云芝、槐耳多糖都具有较强的生物活性。本文的研究内容包括该多孔菌发酵基本条件的探究,在实验室前期工作基础上继续探究了几种因素对摇瓶发酵GDL的影响,对其发酵产佰γ-癸内酯的培养基小试发酵罐的发酵条件的进行了初步探索,进一步提高γ-癸内酯的产量,为将来进行发酵生产打下基础。优化了产多糖培养基的成分,为进一步充分利用该菌株打下基础。具体研究内容如下:1、多孔菌产γ-癸内酯基本条件的探究对多孔菌进行了活化纯培养,并观察了多孔菌LH-1的菌落和菌丝体和孢子形态,从外观上看,多孔菌LH-1的菌落呈辐射状向四周散开,边缘为白色,越靠近菌落中心颜色越深,菌落中心颜色最深,为黄色,而菌落反面呈红褐色。此外在实验室前期确定的基本的发酵培养基基础上探究了蓖麻油的添加量、表面活性剂添加量、接种量、补糖次数及时间、补油次数及时间对γ-癸内酯发酵的影响。2、多孔菌小试发酵罐产γ-癸内酯条件的探究在前期摇瓶发酵实验的基础上对该菌产Y-癸内酯的发酵条件进行小试发酵罐的优化,包括罐上操作条件以及分批补料的探究。在5L发酵罐中进行了多批次实验,分别探究了发酵罐条件下碳源初始添加量、搅拌转速、通气量、pH、后期溶氧以及补料分批发酵对γ-癸内酯发酵的影响。并确定了最优的发酵条件极其过程:发酵温度30度,罐压0.08MPa,转速350rpm,通气量8L/min,碳源初始添加量30g/L。在此条件下发酵过程中,发酵罐内溶氧迅速降低,说明在此之前菌体处于旺盛生长的对数期,在60小时之后GDL开始积累,在144h,γ-癸内酯的积累量达到9.3g/L。3、多孔菌LH-1产多糖发酵条件的优化由于多孔菌LH-1代谢产物的多样性,除了产生香味物质内酯以外,还与其他多孔菌类似能产生活性多糖,基于多糖药用价值的巨大的应用前景,我们对该菌重新培养,对胞内胞外的多糖进行提取检测,并对该菌多糖的发酵条件进行了优化,包括碳源和氮源的优化以及正交试验确定各营养成分的组成。以总多糖化合物为发酵指标,摇瓶条件下最佳培养基组成为:硫酸镁(七水合)0.7g,磷酸二氢钾0.7g,磷酸氢二钠(十二水合)1.2g,豆粕粉40g,蔗糖10g,去离子水1L,pH6,在此条件下总多糖的摇瓶最高产量可以达到3.6g/l。