s11菌体酶工业培养条件的研究和优化

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1、天津大学硕士学位论文S11菌体酶工业培养条件的研究和优化姓名：王晓琴申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：赵林20070601中文摘要L．半胱氨酸是一种重要的含硫氨基酸，广泛应用于医药、食品、化妆品以及饲料工业。本课题组在前期工作中已从富含DL．ATC(DL．2．氨基．△2．噻唑啉-4．羧酸)的环境中筛选到一株可转化DL-ATC合成L．半胱氨酸的菌株S11，并且已经利用形态学特征、生理生化特征对11号菌株进行了初步分类鉴定，结果表明该菌株可能属于微球菌属能够利用DL-ATC转化合成L．半胱氨酸的一个亚种。本论文主要从产物的鉴别、菌株生长及产酶条件的优化等方面进行了研究，研究结果如下：建

2、立L．半胱氨酸产物定性、定量检测方法(纸层析法、DTNB显色法)和菌株酶活力的检测方法(酸式茚三酮法、结晶法)。通过考察优化了菌株的培养条件和产酶条件。通过对菌株的培养发现，ll号菌株生长最适碳源为葡萄糖，最适氮源为尿素，并采用minitab软件的Placket-Burman设计法和二次响应面分析法对种子培养基进行优化，得到了主要影响因素及其最佳水平值：葡萄糖19．216g／L，尿素4．009g／L，转速133．910r／min，在优化条件下经摇瓶培养实验表明细胞生长量比优化前提高了16．9％。通过对摇瓶培养产酶条件的研究发现，DL-ATC对酶的产生具有诱导作用，11号菌株以葡萄糖为碳源，

3、尿素为氮源时生长量和酶活力最高，产酶最适温度为30。C，最佳初始pH为7．5。采用Placket-Burman设计法和二次响应面分析法对产酶培养基进行优化，得到了主要影响因素及其最佳水平值：葡萄糖27．69／L，DL．ATC7．27g／L，转速144r／rain。在优化条件下经摇瓶培养实验表明细胞酶活力比优化前提高了7．8％。关键词：L．半胱氨酸ATC生长量酶活力ABSTRACTL··cysteineisanelementaryS··containingaminoacid,whichhasbeenfoundutilityasmedicine，laWmaterialsformedicine，

4、f00dadditive，additiveforcosmeticsandfodder．Inourlab，agerm1thatcanconvertDL—ATCtoL-cystcineWasselectedfromthesoilcontaininghighconcentrationDL—ATC．Analyzedthephenotypic，physiologicalandmorphologicalinformationtoidentifythetaxonomystatusofthegermIbyusingpolyphasictaxonomy，thegerm1Iprobablywasasubspe

5、ciesofmicrococcus，whichCanuseDL—ATCassubstratetosynthesizeL·eysteine．Theidentificationofgerm,verificationofproducts，conditionsofgrowthandenzymeproducingwerestudiedindetail．Theresultswereasfollow．ThequalitativeandquantitativedetectingmethodofL—cysteine(thepaperdevelopingcolormethodandtheDTNB)andenz

6、ymeactivityareestablished．Conditionsofgrowthandenzymeproducingwerestudiedindetail．ThroughinvestigatingofthegrowthconditionwefoundthatglucoseisthemostsuitablecarbonsourceofgrowthandureaismostoptimumnitrogenSOurCe．TwolevelfactorialsdesignsofPlacket—BurmanwereconstructedtOselectculturemediumcomponent

7、sof11．Threeimportantcomponents，whichwereglucose，ureaandrotatespeedwerescreened．Theoptimizedlevelofthesefactorswasdeterminedbyresponsesurfaceanalysis．Theshakeflaskcultivationsshowedthecellconcentrationincreased16．