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以实验室筛选高产菌株Streptomyces griseolus作为出发菌种发酵生产ε-聚赖氨酸,研究其发酵最佳的培养基成分,优化发酵工艺,达到提高ε-聚赖氨酸产量的目的,扩大至发酵罐发酵,制定合理的提纯工艺,对其合成产物进行验证,从GeneBank中搜索已知产ε-聚赖氨酸菌株登陆的编号AB385841中获取pls片段序列(gene for epsilon-poly-L-lysine synthase)设计合理引物扩增实验室菌株基因组序列,通过测序等分析手段初步研究。主要的结论如下:摇瓶发酵方面,试验在优化培养基基础上辅以D152树脂原位分离发酵实验,结果发现当甘油与D-木糖按照3:7混合作为复配碳源,(NH4)2SO4与酵母粉按照1:1.25混合作为复配氮源时,产量最高为1.76g/L,相比于优化前的发酵产量、比发酵量和发酵效率分别提高了30.1%、18.8%和17.1%。原位分离实验还证明ε-聚赖氨酸添加后的反馈抑制作用并不十分明显,但使用D152树脂后,对比空白对照ε-聚赖氨酸产量提高了24.8%。证明D152树脂消除了一些在发酵过程中产生的较强的反馈抑制作用物质,对比还原糖的消耗,发现发酵效率提高了13.38%。ε-聚赖氨酸带有正电荷,故选用阳离子交换树脂D152作为吸附剂进行产物的纯化回收,制定的回收工艺为:树脂在中性条件下25℃震荡吸附30min;洗脱液HCl浓度为0.1mol/L,洗脱条件150r/min,温度30℃,时间60min;使用乙酸乙醚(2:1)沉淀,过滤后溶解通过Sephadex G-25凝胶柱,流速为4ml/L,后用ddH2O洗脱,收集洗脱液冷冻真空浓缩,即得纯品。该工艺下,树脂吸附量为101.6g/L,解析率为91.6%,最终计算其回收效率为77.5%,产物纯度可达94%。纯化后样品经薄层层析,证实样品水解产物与赖氨酸、ε-聚赖氨酸标准品水解产物具有相同的RF值,确认产物为赖氨酸聚合物,再经核磁共振波谱验证,产物出峰与峰面积比均与文献一致,确认产物为ε-聚赖氨酸。发酵罐阶段以摇瓶发酵为基础实验,采用两阶段控制pH法进行发酵过程调控,重点研究了pH值与搅拌速率对发酵体系的作用影响,优化发酵罐条件为350r/min,30℃,磷酸盐调节初始发酵pH5.75,发酵过程pH自然下降至3.75时用10%氨水维持pH直至发酵结束,溶氧初始为100%,待自然下降至30%后,调节通风比维持溶氧直至发酵结束。实验所得菌体生物量为12.6g/L,ε-PL的产量2.75g/L,优化前发酵罐产生物量为7.48g/L,ε-PL的产量2.17g/L,而实验室摇瓶发酵的生物量和ε-PL的产量仅分为4.32 g/L和1.78 g/L,优化后产量提高了54.5%。为从基因水平验证实验筛选菌株所与标准对照菌株的同源性,实验设计简单的扩增基因序列手段,并进行测序对比,对比菌株实验采用Yoshimitsu Hamano贡献的标准菌其Gene Bank登陆号为AB385841,通过设计引物扩增测序后发现实验室筛选菌株该片段同源性为42.6%。