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氨基葡萄糖(Glucosamine,2-amino-2-deoxy-D-glucose)也被称为氨基葡糖、葡萄糖氨或葡糖氨,是葡萄糖六个羟基中的其中一个羟基被氨基取代了的化合物。氨基葡萄糖广泛存在于自然界中,其中以虾、贝壳等甲壳类动物的几丁质中最为丰富。另外,作为一种生理必须物质,在人体结缔组织中也有存在,而且是人体软骨基质中合成蛋白聚糖所必需的重要成分[6]。由于氨基葡萄糖用途十分广泛,市场前景广阔,有越来越多的研究者投入到氨基葡萄糖的研究中。本论文以本研究室已经构建好的一株可以生产N-乙酰氨基葡萄糖的工程菌—E. coli-glmS-gna1-ΔnagE-ΔmanX为发酵生产菌株,在已经得到发酵小试最优工艺条件的基础上,对发酵工艺进行了中试放大的研究,另外,对氨基葡萄糖的下游提取工艺也进行了研究,主要得到的研究结果是:(1) E. coli-glmS-gna1-ΔnagE-ΔmanX可以在胞外积累N-乙酰氨基葡萄糖,在7L罐小试和100L罐中试放大研究中,比较了不控制溶氧水平和分阶段控制溶氧水平的发酵结果。研究发现分阶段控制溶氧更有利于产品的积累。其中,7L罐产量达到120g/L,100L罐产量达到60g/L,与不控制溶氧的发酵工艺相比,7L罐产量提高了37.93%,100L罐的产量提高了13.20%。(2)5t罐分阶段控制溶氧水平同比例放大的发酵中试研究,与相同工艺条件下的100L罐发酵相比,pH降速最快的时间延后了2h,菌浓对数期时间缩短约2h,菌体在发酵10h进入稳定期,N-乙酰氨基葡萄糖的产量在发酵12h达到最高28g/L,降低幅度明显变小,可见,大规模的放大有利于产量的维持,这对工业化生产氨基葡萄糖具有重要意义。(3)研究了以重组大肠杆菌的发酵液为原料,用离子交换法分离提取发酵液中的氨基葡萄糖的工艺。静态实验研究了苯乙烯系强酸性阳离子交换树脂001×8吸附氨基葡萄糖的最优工艺条件,确定最优工艺条件为:缓冲液pH2.2,温度30oC,洗脱液0.7mol/L的硫酸铵溶液。(4)动态实验研究了苯乙烯系强酸性阳离子交换树脂001×8吸附氨基葡萄糖的动力学性质,确定最优工艺条件为:层析柱Ф1cm×10cm,进样量19.2mL,进样流速3.19BV/h,洗脱流速3.8BV/h,在此工艺条件下,吸附率为95%,洗脱率达到98.35%。