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利用固定化酵母催化一磷酸腺苷(AMP)磷酸化生成三磷酸腺苷(ATP)是最有工业前景的ATP生产方法之一。该法的中心内容包括:稳定的细胞质量、适宜的固定化形式、适宜的反应操作条件等。本文对酵母的培养条件、开孔明胶固定化细胞的制备条件以及ATP生产的反应条件进行了较深入的探讨和试验研究。此外还建立了ATP分离与提纯的实验方法,并通过实验考察了发酵液的ATP回收率、成品ATP的纯度以及ATP的实际产率。 首先选用了一株转化率较好但稳定性差的酵母菌株,对扩培培养基中的蔗糖蜜、蛋白胨、(NH4)2SO4、KH2PO4四种因素不同浓度水平进行正交实验,研究其对培养酵母菌浓及ATP转化活性的影响,确定了用于ATP生产的酵母细胞培养工艺的较佳配方,其结果为:m(蔗糖蜜)=12%,m(蛋白胨)=0.70%,m(KH2PO4)=0.15%,m((NH4)2SO4)=0.25%。实验还确定了该啤酒酵母适宜的扩大培养时间是14~20小时。 研究了开孔明胶固定化啤酒酵母细胞的制备条件,结果表明15%的明胶和2%的海藻酸钠形成的复配胶包埋10%的啤酒酵母细胞制备成的固定化颗粒经2%戊二醛交联1小时具有较高的磷酸化活性。 利用该固定化颗粒研究了酵母酶系生产ATP的反应机理,考察了多种因素对ATP转化情况的影响,结果表明用开孔明胶包埋啤酒酵母制成的固定化细胞,在含有15g/LAMP,葡萄糖150mmol/L,硫酸镁16mmol/L,pH7.0的磷酸缓冲液250mmol/L中35℃振荡反应2小时,ATP转化率可高达95%