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细胞乳酸菌UV_39包埋固定化技术发酵产共轭亚油酸查抄袭率

收藏本文 2024-03-24 点赞:8329 浏览:25736 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:共轭亚油酸(conjugated pnoleic acid, CLA)是一类对人及动物具有多种生物学功能的多不饱和脂肪酸,在抗癌、防止动脉粥样硬化、减肥和调节机体功能等方面有一定的作用,可作为营养保健品和强化饲料添加剂等,是目前国内外探讨机构比较关注的营养保健品。目前工业生产上主要采取碱异构法,但化学合成CLA产物中会出现多种其它异构体,而且有些对人体是有害的,难以满足人类的需求。自然界中的许多微生物都能够利用自身亚油酸异构酶将LA转化成CLA,与化学合成法生产CLA相比,所得产物中的活性CLA异构体的纯度较高,不会产出有害成分,条件非常温和,有利于产品的开发运用。细胞固定化技术是20世纪70年始兴起的一种新型的生物技术,利用细胞固定化技术可以实现细胞的高密度培养,且可在一次接种的情况下,进行连续发酵。探讨利用固定化微生物细胞技术进行CLA的生物合成具有很大的潜力和价值。本论文以本实验室筛选并经诱变获得的乳酸菌UV3-9为生产菌,以包埋固定化技术发酵生产CLA为基础进行了探讨。首先,对固定化乳酸菌UV3-9的固定化条件进行了优化;其次,优化了固定化乳酸菌UV3-9发酵产CLA的发酵条件,并进行了批次发酵探讨;随后探讨了用缓冲液代替培养基直接转化LA为CLA,对其转化条件进行了优化,并进行了批次转化的探讨;最后利用青霉素能转变细胞通透性的性质,探讨青霉素在发酵历程中提升CLA产量的作用。探讨结果如下:(1)乳酸菌UV3-9固定化所用材料最佳浓度分别为:SA2%、PVA7%、CaCl23%、H3BO36%。确定的最优化的固定化条件为:固定化小球直径2-3mm、菌细胞包埋量3%、过夜浸泡固定化处理。优化后CLA的最大产量达到35.478μg/mL(2)优化的固定化乳酸菌UV3-9的最佳发酵方式是:采取50mL三角瓶厌氧静置发酵,且发酵前对固定化乳酸菌UV3-9进行预培养。优化的发酵条件为:底物最适添加量为0.3%,发酵最适温度37℃,最适初始pH6.5,最适发酵时间28°h。发酵条件优化后CLA产量由优化前的33.364μg/mL提升到89.986μg/mL,LA转化率由1.64%提升到4.43%,优化后的转化率是优化前的2.70倍。固定化乳酸菌UV3-9可进行7个批次的发酵,CLA产量波动不大,产量均在80.476μg/mL以上,说明固定化菌体的酶活性比较稳定,但固定化乳酸菌小球粘黏在一起成块,不利于批次发酵的继续进行。利用3%CaCl2浸泡的策略可以提升批次发酵的批次数达到15批次,而且CLA产量在前9个批次比较稳定,产量均在80.300μg/mL以上,可见此处理策略对提升固定化乳酸菌小球发酵产CLA的利用批次是有效的。(3)优化的固定化乳酸菌UV3-9直接转化LA生成CLA的最佳条件是:转化介质为0.05mol/L磷酸缓冲液(pH6.5),底物最适添加量为0.3%,最适转化温度39℃,最适初始pH6.5,最适转化时间28h。转化条件优化后CLA产量由优化前的103.881μg/mL提升到111.437μg/mL, LA转化率由5.13%提升到5.53%,优化后的转化率是优化前的1.71倍。与发酵相比,直接转化的策略所用缓冲液成分简单,转化历程中菌种的转化环境变化不大,更有利于转化的进行,而且成本低,转化液容易滤去,方便了批次转化的进行,CLA产量较发酵法提升了1.18倍。固定化乳酸菌UV3-9进行了8个批次的连续转化,CLA产量波动不大,产量均在87.222μg/mL以上,说明固定化菌体的酶活性比较稳定。利用3%CaCl2浸泡的策略可以提升批次转化的批次数达到15批次,而且CLA产量在前10个批次比较稳定,产量均在81.269μg/mL以上,此策略对固定化乳酸菌小球直接转化底物LA产CLA是有效的。(4)添加青霉素对CLA产量有一定的影响,在乳酸菌扩培、固定化乳酸菌活化、发酵三个时期同时添加青霉素溶液。探讨结果显示:在三个实验阶段开始5h时添加青霉素最合适,最佳添加量为2mL(25μg/mL),青霉素的最佳添加方式是分两次进行添加,CLA的产量可达103.632μg/mL。关键词:共轭亚油酸论文细胞固定化论文发酵论文转化论文细胞通透性论文

    摘要3-5

    ABSTRACT5-14

    第1章 引言14-27

    1.1 概述14

    1.2 共轭亚油酸的结构14-15

    1.3 共轭亚油酸的天然来源15

    1.4 共轭亚油酸的生理功能15-16

    1.4.1 抗癌作用15

    1.4.2 降低脂肪含量15

    1.4.3 提升免疫力15-16

    1.4.4 调节血糖16

    1.4.5 防止动脉粥样硬化16

    1.5 共轭亚油酸的探讨进展16-17

    1.6 共轭亚油酸的合成17-18

    1.6.1 化学合成法17

    1.6.2 生物合成法17-18

    1.7 细胞固定化技术18-23

    1.7.1 概念18

    1.7.2 细胞固定化技术的探讨进展及运用18-21

    1.7.3 细胞固定化技术的分类21-22

    1.7.4 细胞固定化技术的优越性22-23

    1.8 CLA的检测策略23-24

    1.8.1 紫外吸收光谱法23

    1.8.2 红外法23

    1.8.3 TLC浅析法23-24

    1.8.4 Ag~+高效液相色谱法24

    1.8.5 气相色谱法24

    1.8.6 气质联用法(GC-MS)24

    1.9 本课题探讨作用24-25

    1.10 本课题探讨内容与革新点25-27

    1.10.1 本课题探讨内容25

    1.10.2 本课题革新点25-27

    第2章 乳酸菌UV_3-9包埋固定化条件的优化27-37

    2.1 实验材料27-28

    2.1.1 菌种27

    2.1.2 主要药品和仪器27-28

    2.1.3 培养基28

    2.2 实验策略28-32

    2.2.1 共轭亚油酸标准曲线的制作28-29

    2.2.2 底物LA的配制29

    2.2.3 乳酸菌UV_3-9的培养29-30

    2.2.4 包埋固定化材料浓度的优化30-31

    2.2.5 包埋固定凝胶小球直径大小对CLA产量的影响31

    2.2.6 包埋乳酸菌UV_3-9细胞量的优化31-32

    2.2.7 固定化时间对CLA产量的影响32

    2.3 结果与浅析32-36

    2.3.1 CLA标准曲线32

    2.3.2 包埋固定化材料浓度的优化32-34

    2.3.3 固定化凝胶小球直径大小对CLA产量的影响34-35

    2.3.4 包埋乳酸菌UV_3-9细胞量的优化35-36

    2.3.5 固定化时间对CLA产量的影响36

    2.4 小结36-37

    第3章 包埋固定化乳酸菌UV_3-9发酵产CLA条件的优化37-46

    3.1 实验材料37-38

    3.1.1 菌种37

    3.1.2 主要试剂和仪器37-38

    3.1.3 培养基38

    3.2 实验策略38-40

    3.2.1 厌氧环境的设置38

    3.2.2 最佳发酵方式的选择38-39

    3.2.3 发酵前预培养对CLA产量的影响39

    3.2.4 摇瓶培养和静置培养的比较39

    3.2.5 底物LA添加量的优化39

    3.2.6 发酵温度的优化39-40

    3.2.7 发酵初始pH的优化40

    3.2.8 发酵时间的优化40

    3.2.9 发酵条件的正交浅析实验40

    3.3 结果与浅析40-45

    3.3.1 最佳发酵方式的选择40-41

    3.3.2 发酵前预培养对CLA产量的影响41

    3.3.3 摇瓶培养与静置培养对CLA产量的影响41-42

    3.3.4 底物LA添加量的优化42

    3.3.5 发酵温度的优化42-43

    3.3.6 发酵初始pH的优化43

    3.3.7 发酵时间的优化43-44

    3.3.8 发酵条件的正交浅析实验44-45

    3.3.9 发酵条件优化前后CLA产量的比较45

    3.4 小结45-46

    第4章 包埋固定化乳酸菌UV_3-9多批次发酵产CLA探讨46-50

    4.1 实验材料46-47

    4.1.1 菌种46

    4.1.2 主要试剂和仪器46-47

    4.1.3 培养基47

    4.2 实验策略47-48

    4.2.1 固定化乳酸菌UV_3-9多批次发酵的策略47-48

    4.2.2 固定化乳酸菌UV_3-9多批次发酵的稳定性探讨48

    4.2.3 提升批次发酵次数的探讨48

    4.3 结果与浅析48-49

    4.3.1 固定化乳酸菌UV_3-9多批次发酵的稳定性探讨48-49

    4.3.2 提升批次发酵次数的探讨49

    4.4 小结49-50

    第5章 固定化乳酸菌UV_3-9直接转化LA条件的优化50-59

    5.1 实验材料50-51

    5.1.1 菌种50

    5.1.2 主要试剂和仪器50-51

    5.1.3 培养基51

    5.2 实验策略51-53

    5.2.1 直接转化介质的选择51-52

    5.2.2 直接转化底物LA添加量的优化52

    5.2.3 直接转化温度的优化52

    5.2.4 直接转化初始pH的优化52

    5.2.5 直接转化时间的优化52

    5.2.6 直接转化条件的正交浅析实验52-53

    5.3 结果与浅析53-57

    5.3.1 直接转化介质的选择53-54

    5.3.2 直接转化底物LA添加量的优化54

    5.3.3 直接转化温度的优化54-55

    5.3.4 直接转化初始pH的优化55

    5.3.5 直接转化时间的优化55-56

    5.3.6 直接转化条件的正交浅析实验56-57

    5.3.7 转化条件优化前后CLA产量的比较57

    5.4 小结57-59

    第6章 包埋固定化乳酸菌UV_3-9多批次转化产CLA探讨59-63

    6.1 实验材料59-60

    6.1.1 菌种59

    6.1.2 主要试剂和仪器59-60

    6.1.3 培养基60

    6.2 实验策略60-61

    6.2.1 固定化乳酸菌UV_3-9多批次转化的策略60-61

    6.2.2 固定化乳酸菌UV_3-9多批次转化的稳定性探讨61

    6.2.3 提升批次转化次数的探讨61

    6.3 结果与浅析61-62

    6.3.1 固定化乳酸菌UV_3-9多批次转化的稳定性探讨61-62

    6.3.2 提升批次转化次数的探讨62

    6.4 小结62-63

    第7章 青霉素转变细胞通透性推动LA转化为CLA63-68

    7.1 实验材料63-64

    7.1.1 菌种63

    7.1.2 主要试剂和仪器63-64

    7.1.3 培养基64

    7.2 实验策略64-65

    7.2.1 青霉素溶液的制备64-65

    7.2.2 青霉素添加时间对CLA产量的影响65

    7.2.3 青霉素的添加浓度对CLA产量的影响65

    7.2.4 青霉素的添加方式对CLA产量的影响65

    7.3 结果与浅析65-67

    7.3.1 青霉素添加时间对CLA产量的影响65-66

    7.3.2 青霉素的添加浓度对CLA产量的影响66

    7.3.3 青霉素的添加方式对CLA产量的影响66-67

    7.4 小结67-68

    第8章 结论与展望68-71

    8.1 结论68-69

    8.1.1 包埋固定化乳酸菌UV_3-9条件的优化68

    8.1.2 固定化乳酸菌UV_3-9发酵产CLA条件的优化68

    8.1.3 固定化乳酸菌UV_3-9多批次发酵产CLA68

    8.1.4 固定化乳酸菌UV_3-9直接转化LA为CLA条件的优化68-69

    8.1.5 固定化乳酸菌UV_3-9多批次转化LA生成CLA69

    8.1.6 青霉素转变乳酸菌UV_3-9细胞通透性推动LA转化为CLA69

    8.2 展望69-71

    致谢71-72

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