【摘 要】
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γ-聚谷氨酸（Poly-γ-glutamicacid,γ-PGA）因具有水溶性、生物相容性、可生物降解性、对环境与人无害等优点在农业、工业及医药行业得到了广泛应用。本研究以枯草芽孢杆菌PG-001为实验菌株,通过对γ-PGA含量测定方法,摇瓶培养基优化及5升发酵罐培养工艺优化三方面进行研究,最终建立了葡萄糖补料反馈控制恒pH的γ-PGA补料发酵工艺。首先,在测定方法研究中建立了 L-和D-谷氨酸测
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γ-聚谷氨酸（Poly-γ-glutamicacid,γ-PGA）因具有水溶性、生物相容性、可生物降解性、对环境与人无害等优点在农业、工业及医药行业得到了广泛应用。本研究以枯草芽孢杆菌PG-001为实验菌株,通过对γ-PGA含量测定方法,摇瓶培养基优化及5升发酵罐培养工艺优化三方面进行研究,最终建立了葡萄糖补料反馈控制恒pH的γ-PGA补料发酵工艺。首先,在测定方法研究中建立了 L-和D-谷氨酸测定的标准曲线,且分析了氨基酸分析仪对谷氨酸构型选择性,确定了 γ-PGA含量的测定方法,为后续摇瓶及发酵罐培养研究打下基础。其次在摇瓶水平上对最佳转种时间、最适摇瓶发酵培养基组成进行了研究。得到最佳转种时间为16h,最佳碳源为葡萄糖,最佳氮源为豆饼粉。确定培养基组成为葡萄糖49 g/L,K2HPO4 2.6 g/L,豆饼粉42 g/L时,相比初始培养基组成γ-PGA的产量提高了 13%左右。最后,在5升发酵罐水平上进行了发酵罐培养基成分及培养条件的优化研究,发现补料批发酵在发酵结束时γ-PGA产量为10.25 g/L,比批发酵的最高产量8.83 g/L提高了 16%左右。在此基础上,通过降低初始葡萄糖及豆饼粉浓度再次提高γ-PGA的产量,达到12.45 g/L。最后通过过程补糖速率控制恒定pH培养方式,γ-PGA最高产量进一步提升到16.44 g/L。通过形成稳定的枯草芽孢杆菌PG-001产γ-PGA发酵批培养工艺,为γ-PGA的发酵生产工艺实现产业化打下了基础,有助于其在众多行业的广泛应用。
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