聚谷氨酸电子教案.ppt

《聚谷氨酸电子教案.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、聚谷氨酸的发酵生产和分离提取的工艺研究课题背景及目的意义菌种的分离与发酵产物的提取与鉴定菌种的鉴定目录CONTENTS01PARTONE课题背景及目的意义聚谷氨酸的发现，结构特性及其应用γ-PGA最早发现于1937年，研究人员在炭疽芽孢杆菌（Bacillusanthracis）的细胞荚膜以及糖化菌（Bacillusmesentericus）的细胞荚膜中发现γ-PGA。之后在枯草芽孢杆菌（Bacillussubtilis)以及纳豆杆菌（Bacillusnatto)中也发现了γ-PGA。γ-PGA聚谷氨酸是一种特殊的阴离子自然聚物，是L-Glu和D

2、-Glu以α-氨基和γ-羧基之间经酰胺键的形式缩合而成的高分子聚合物。γ-PGA的分子量一般在50kDa到2000kDa（100~1000kDa）。其保湿锁水功效是透明质酸的500倍聚谷氨酸（γ-PGA）简介poly-γ-glutamicacid土壤级聚谷氨酸聚谷氨酸水胶A对人体和环境无毒可生物降解，生态友好型C水溶性，可得到无味清洁透明的溶液B易交联形成后期拥有卓越性能的水凝胶D可制成钠，钙，镁，氢型γ-PGA的特性01增加抗冻性，食品冷藏增加抗溶性增加钙及其他矿物质吸收抗氧化食品方面03保健品添加剂，促进钙质吸收具有良好的生物亲和性和生物降

3、解性，可用作药物载体医药方面02作为植物增产营养素超强亲水性与保水能力，可作为肥料增效剂，并增加植物抗病能力平衡土壤酸碱度可结合沉淀有毒重金属农业方面04污水处理，如重金属吸收剂或螯合剂卫生用品，婴儿尿布及妇女卫生巾等保湿作用，用于化妆品其他方面γ-PGA的应用02PARTTWO菌种的分离与发酵产γ-PGA的菌株，菌种的筛选，培养基L-Glu依赖型这类菌种主要有B.anthracis、B.subtilisMR-141、B.licheniformisATCC9945、B.licheniformisATCC9945a、B.subtilisIFO33

4、35、B.subtilisF-2-01和Madla和Prasertsan等[9]从温泉中筛选出的B.thrmotolerantWD90.KT12.KF.41等非L-Glu依赖型这类菌种主要有B.subtilis5E、B.subtilisvar.polyglutamicum、B.licheni-formisA35、B.subtilisTAM-4等。产γ-PGA的菌株能发酵生产γ-聚谷氨酸的菌种较多，有地衣杆菌、枯草芽孢杆菌等菌种，而以枯草芽孢杆菌发酵生产γ-PGA的研究居多。根据细胞生长的营养要求是否需要L-谷氨酸可以把γ-PGA产生菌分为两大类

5、①B.licheniformis9945a发酵生产γ-聚谷氨酸1942年发现B.licheniformis9945a能够生产γ-PGA，接着相关培养基设计和发酵条件优化的研究相继展开。研究表明，盐浓度、L-Glu、甘油和柠檬酸是生产γ-PGA的主要影响因素，Mn2+和Ca2+对γ-PGA的产生也有显著影响。最优培养基组成如下：柠檬酸12g/L，甘油80g/L，NH4Cl7g/L，MgSO40.5g/L，FeCl30.04g/L，K2HPO40.5g/L，pH=7.4。2～3天培养后，γ-PGA的产量为15g/L。B.licheniformis9

6、945a在此培养条件下，产量较低，可能是由于没有找到最适的碳氮源、生长因子等。在随后的研究中，产量高于15g/L。②B.subtilisIFO3335发酵生产γ-聚谷氨酸B.subtilisIFO3335是从一种传统的日本食品“纳豆”中分离出来的，是一种L-Glu依赖型菌株。外源的L-Glu仅仅是作为γ-PGA合成酶的激活剂，而用于合成γ-PGA的谷氨酸则是TCA循环的中间代谢物。利用这种细菌发酵生产γ-PGA，产量随培养条件的不同而不同，其范围为20～50g/L。典型的培养基组成为：L-Glu30g/L，柠檬酸20g/L，硫酸铵5g/L，培养

7、周期96h。这个菌株以外源的L-Glu作为合成γ-PGA的激活剂，而合成γ-PGA的主要前体来源于TCA循环，因此，可以尝试直接加入TCA循环中间代谢物，考察γ-PGA的产量，选出最佳前体添加物，以进一步提高产量。③B.subtilisZJU-7发酵生产γ-聚谷氨酸B.subtilisZJU-7是从中国传统食品豆腐乳中分离出来的，是一种L-Glu依赖型菌株，发酵生产γ-PGA时必须加入外源谷氨酸。其最适碳源和氮源分别是蔗糖和胰蛋白胨，在含有60g/L蔗糖、60g/L胰蛋白胨和80g/LL-Glu的培养液中37℃培养24h后，γ-PGA的产量为5

8、4.4g/L。这是目前（2008年）报道过的最高产量。然而，考虑到工业化生产，营养成本较高，生产成本也随之提高。因此，利用农副产品或者含有L-Glu的