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谷胱甘肽(GSH)是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸这三种氨基酸组成的小肽化合物,具有清除自由基、解毒、抑制衰老、抑制艾滋病毒、提高人体免疫力等重要生理功能,在医学、食品、化妆品等领域具有广泛的市场前景。现有GSH生产能力远不能满足市场需求,所以采用GSH高产菌株发酵廉价原料转化为GSH,建立适合工业化分离纯化GSH的方法会带来巨大的社会和经济效益。本文以富含GSH的啤酒酵母Y-14为材料,分别从以下四个方面进行研究: (1)利用Plackett-Burman试验设计、Box-Behnken试验设计法对啤酒酵母Y-14产GSH培养基进行优化,得到的最适培养基配方为:葡萄糖20g/L,酵母膏10g/L,(NH4)2SO4 8g/L,KH2PO4 3g/L,MgSO4 0.15g/L。对优化结果进行验证试验,GSH产量可达到124.77mg/L。(2)利用单因素试验对啤酒酵母Y-14产GSH发酵条件进行研究,结果得到摇瓶最适发酵条件为培养温度30℃、初始pH6.0、摇床转速180rpm、摇瓶装液量30mL/300mL、补料培养基添加时间20h。在此条件下,菌体胞内GSH含量达到31.56mg/g,GSH的产量可达249.2mg/L,较原来提高了102%。(3)利用10L自动发酵罐补料培养啤酒酵母Y-14,①采用恒速流加单一葡萄糖培养基,20h时添加前体氨基酸和ATP的方法,测得GSH的产量在52h时,达到最大值243mg/L。②采用恒速流加全营养培养基,36h时添加补料培养基的方法,测得GSH产量在52h达到最大值520.742mg/L。比较发现,第二批发酵罐培养菌体干重、GSH产量较第一批分别提高了122.5%、114.2%。(4)采用D001大孔树脂粗分离GSH,得到最佳分离条件为:上样pH3.0,浓度为61.4mg/100mL,流速为0.5mL/min,洗杂质用液为无水乙醇,洗脱液为1.5% HCl + 0.3mol/L NaCl,流速为3mL/min。GSH的平均收得率为69.11%,蛋白质去除率为64.8%。然后通过SephadexG-10脱盐纯化GSH,得到最适条件:Φ1.6cm×25cm玻璃层析柱,上样浓度为116.66mg/100mL,上样体积为20mL。结果GSH的平均收得率为96.21%。最后SephadexG-10分级分离纯化GSH,采用Φ1.6cm×50cm玻璃层析柱,最适上样体积为2mL,GSH的平均收得率为99.26%,蛋白质去除率为56.5%。GSH浓缩倍数平均为9.07倍,纯化倍数为8.67倍。