试析一株腈水合酶产生菌株的选育和发酵条件的优化

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1、哈尔滨理工大学硕士学位论文一株腈水合酶产生菌株的选育和发酵条件的优化姓名：朱婷婷申请学位级别：硕士专业：应用化学指导教师：孙晓君20070301哈尔演理T大学工学硕士学位论文一株腈水合酶产生菌株的选育和发酵条件的优化摘要丙烯酰胺是一种用途广泛的精细化工产品，主要用于生产聚丙烯酰胺及其衍生物。聚丙烯酰胺可用作水处理絮凝剂、纸张增强剂、钻井防卡剂、纤维处理剂、粘合剂等。近年来，随着国内三次采油技术的广泛应用，聚丙烯酰胺的需求量日益增长，因而作为其单体的丙烯酰胺也是供不应求，市场前景非常乐观。由于微生物法生产丙烯酰胺与化学法相比具有

2、高效性、高选择性、反应条件温和、成本低和环境污染小等优点，多年来一直为研究的热点之一。腈水合酶作为生物催化法生产丙烯酰胺的催化剂，能催化丙烯腈生成丙烯酰胺。选育出高活力腈水合酶产生菌株是整个生物法生产的关键。本文对菌株的选育以及发酵条件的优化作了深入的研究，主要研究成果如下：从化工废水处理厂的活性污泥中分离筛选获得1株高活力腈水合酶产生菌株T5，腈水合酶活力为4l5．1U。通过物理诱变剂紫外线和化学诱变剂硫酸二乙酯对菌株T5进行复合诱变处理，选育出菌株HUST-I，酶活达到688．3U。’。通过对菌株HusT-l的生理生化特征

3、及16SrDNA序列分析，初步将菌株HUsT-1归属为RhodoCOCCUSsp．，命名为Rhodococcussp．HUST-l。对HUST-I发酵产生腈水合酶的温度、pH等条件进行了研究，发现C02+、酪氨酸对腈水合酶有明显的诱导激活作用，对菌株HUST-I的发酵培养基进行了优化，确定菌株HUST-I的最适发酵培养基(g／L)为：葡萄糖20，酵母粉10，MgS04．7H200．5·K2HP040．5，KH2P040．5，酪氨酸0．2，CoCh．6H200．08mmol／L，pH7．0。接种种龄为36～48h的菌株在此培养基

4、中28℃，200r／min的条件下振荡培养96h，酶活达1012．7U，比优化前提高了47．1％。另对发酵过程的pH进行调控使之保持在7．0左右，发酵过程中通过补加葡萄糖、诱导剂，酶活可以达到1500．4U，比调控前的酶活提哈尔演理丁大学1=学硕t学位论文高了48．2％。关键词丙烯酰胺；腈水合酶；微生物转化；诱变育种：发酵条件．II．竺堡堡矍三奎兰三兰至圭兰堡篁兰SCREENINGANDOPTIMIZATIONoFFERMENTINGCONDITIoNSoFANITRILEHYDRATASEPRoDUCINGSTRAINAbs

5、tractAcrylamideiSawidelyusedfinechemicalindustrialproductwhichiSmostlyusedtoproducepolyacrylamideanditsramifications．Polyaerylamideisusedas、^旧teftreatmentchemicals．paperintensifier,sticking-preventorfordrilling,fibretreatmentandbondcta1．Inrecentyears．wimbroadapplica

6、tioninthethirdoilextractiontechnologyinourcountry,thedemandofpolyacrylamideisgrowingincreasingly．Thus，硒themonomerofpolyacrylamide，thesupplyofacylamidefallsshortofdemandanditwillhaveawellmarketprospect．Comparedwithproducingacrylamideinchemicalmethod．themicrobialmetho

7、dhasmanybenefitssuchashighefficiency，highselectivity，mildreactingeonditons，lOWcostandlittleenvironmentalcontamination．Itbecomesoneoftheresearchinghotspotsatalltimes．NitrileHydratase觞thecatalystofproducingacrylamidebymicrobialmethod．callcatalyzeacrylonitriletoacrylam

8、ide．111ekeytoproducingacrylamidebymicrobialmethodisscreeningofthestrainwhichCallproducenitrilehydratasewithhighactivity．Strainscreeningand