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论液态基于形态工程华根霉膜结合脂肪酶液态发酵调控怎样

收藏本文 2024-02-22 点赞:15918 浏览:63170 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:华根霉(Rhizopus chinensis CCTCC M201021)膜结合脂肪酶(mb-RCL)具有较强的非水相催化合成活性,在生物香料、生物柴油等领域具有较好的运用前景。本论文通过对华根霉菌体形态与其mb-RCL合成活性联系及其影响因素的探讨,结合华根霉脂肪酶mb-RCL液态发酵的生物学特性和要求,进行发酵罐装置改善和冷模特性的探讨,通过“形态工程”提升该脂肪酶发酵水平,并在“无溶剂”反应系统中进行运用,该探讨对于丰富我国脂肪酶的新品种和丝状真菌发酵的相关论述探讨都有积极的作用和价值。主要探讨结果如下:(1)针对丝状真菌液态发酵困难的不足,在7L搅拌式发酵罐中进行华根霉脂肪酶mb-RCL放大生产探讨。结果表明在发酵罐中华根霉菌丝体呈现两种生长形态,即在挡板、电极、搅拌桨等处呈聚集态和在发酵液中呈游离态,并且呈聚集态的菌丝体体现出较高合成酶活。SDS-PAGE及Western Blot浅析表明华根霉菌体呈聚集生长有利于具合成活性的膜结合脂肪酶的表达及在细胞膜上积累。(2)采取饥饿胁迫对策考察华根霉脂肪酶的液态发酵。摇瓶水平探讨结果显示营养饥饿胁迫对于菌体生长及单位菌体酶活无积极作用,但厌氧胁迫可提升单位菌体酶活18.8%。发酵罐水平探讨结果表明厌氧胁迫易引起华根霉菌体形态发生变化,致使mb-RCL发酵水平降低。(3)改善发酵罐装置和条件优化提升华根霉脂肪酶mb-RCL液态发酵水平。基于华根霉液态发酵生物学特性和要求对搅拌式发酵罐装置进行改善,以及发酵罐冷模特性探讨,提出较优操作参数。最终使得华根霉脂肪酶mb-RCL单位菌体酶活达到324.78U/g,菌体干重量达到19.08g/L,发酵单位体积总活力达到6196.88U/L,橄榄油利用率100%,发酵水平提升了5.5倍。(4)以华根霉mb-RCL为催化剂,在“无溶剂”反应系统中催化己酸乙酯的合成。以产物己酸乙酯为“溶剂”,底物(乙醇及己酸)浓度为3.56mol/L,反应温度为37℃,摇床转速为200r/min,反应3天时补加mb-RCL,己酸乙酯转化率可达到77%。关键词:发酵罐论文华根霉论文脂肪酶论文液态发酵论文形态工程论文

    摘要3-4

    Abstract4-7

    第一章 绪论7-11

    1.1 根霉脂肪酶的生产和运用7-8

    1.2 丝状真菌的菌丝形态与其发酵生产调控8-10

    1.3 华根霉脂肪酶的探讨背景和基础10

    1.4 本探讨的作用及主要探讨内容10-11

    1.4.1 本课题的探讨作用10

    1.4.2 主要探讨内容10-11

    第二章 实验材料与策略11-17

    2.1 材料11-12

    2.1.1 菌种11

    2.1.2 试剂11

    2.1.3 主要仪器11-12

    2.1.4 培养基12

    2.1.5 计算机模拟软件及绘图软件12

    2.2 策略12-17

    2.2.1 菌体培养、收集和脂肪酶的制备12-13

    2.2.2 华根霉液态发酵不同区域蛋白的分离制备13

    2.2.3 华根霉 mb-RCL 的 SDS-PAGE 浅析13

    2.2.4 华根霉 mb-RCL 多克隆抗体的制备13

    2.2.5 华根霉 mb-RCL 的 Western Blot 浅析13-14

    2.2.6 华根霉 mb-RCL 酯合成酶活的测定14

    2.2.7 蛋白质浓度的测定14

    2.2.8 流变参数的测定14

    2.2.9 冷模特性探讨基本策略14-15

    2.2.10 己酸乙酯检测15-17

    第三章 结果与讨论17-38

    3.1 机械搅拌式发酵罐中华根霉菌丝体形态对其 mb-RCL 酯合成活性的影响17-19

    3.2 饥饿胁迫对策对华根霉 mb-RCL 液态发酵的影响19-22

    3.2.1 摇瓶水平饥饿胁迫对华根霉 mb-RCL 液态发酵的影响19-22

    3.2.2 发酵罐水平厌氧胁迫对华根霉脂肪酶 mb-RCL 液态发酵的影响22

    3.3 发酵罐装置改善和冷模特性探讨提升华根霉 mb-RCL 发酵水平22-34

    3.3.1 导流筒的加入提升华根霉 mb-RCL 液态发酵水平23-26

    3.3.2 斜叶桨的运用提升 mb-RCL 导流筒液态发酵水平26-29

    3.3.3 华根霉 mb-RCL 液态发酵冷模特性探讨29-34

    3.4 华根霉 mb-RCL 在―无溶剂‖催化系统中的初步运用34-38

    3.4.1 无溶剂系统中 mb-RCL 催化合成己酸乙酯34-35

    3.4.2 mb-RCL 对己酸、乙醇及己酸乙酯的耐受性35-36

    3.4.3 ―无溶剂‖反应系统中己酸乙酯转化率及 mb-RCL 酶活性变化历程36

    3.4.4 补加 mb-RCL 对催化反应的影响36-38

    主要结论与展望38-39

    致谢39-40

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