芽孢乳桿菌發(fā)酵葡萄糖制備D（-）-乳酸的研究.pdf

1、本研究的目的是通過對芽孢乳桿菌發(fā)酵工藝的研究,建立一條產(chǎn)物光學(xué)純度高、工藝簡單,成本較低的D-乳酸生產(chǎn)路線.D-乳酸是重要的手性中間體與有機(jī)合成原料,是多種手性物質(zhì)的前體,廣泛應(yīng)用于制藥、化妝品和高效低毒農(nóng)藥及除草劑等領(lǐng)域的手性合成.聚乳酸因具有優(yōu)良的生物可降解性和加工性能,應(yīng)用于化工、農(nóng)業(yè)和醫(yī)藥等方面,因而D-乳酸市場潛力巨大.D-乳酸的工業(yè)生產(chǎn)主要應(yīng)用微生物發(fā)酵法,國外已有2~3家D-乳酸生產(chǎn)企業(yè),而我國目前尚無D-乳酸制備研究或工

2、業(yè)化生產(chǎn)的報導(dǎo),該技術(shù)亟待發(fā)展.微生物發(fā)酵法利用葡萄糖等可再生資源為原料生產(chǎn)D-乳酸,具有生產(chǎn)成本低、產(chǎn)物光學(xué)純度高、生產(chǎn)條件溫和、污染小等優(yōu)點,是目前國內(nèi)比較可行的方法.國外的D-乳酸發(fā)酵生產(chǎn)中采用的生產(chǎn)菌株有德氏乳桿菌、保加利亞乳樸菌和左旋乳酸芽孢桿菌等.本研究選用了在D-乳酸純度及乳酸對己糖轉(zhuǎn)化率具有一定優(yōu)勢的芽孢乳桿菌.本文綜述了D-乳酸的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、應(yīng)用及生產(chǎn)方法,對芽孢乳桿菌發(fā)酵葡萄糖制備D-乳酸的搖瓶發(fā)酵工藝進(jìn)行了詳細(xì)的實

3、驗探索,以提高D-乳酸的產(chǎn)量.考察了溫度、厭氧環(huán)境、pH等發(fā)酵條件對D-乳酸產(chǎn)量的影響,同時對培養(yǎng)基組成進(jìn)行研究,得到最佳的發(fā)酵條件及培養(yǎng)基成分.在最佳條件下,37℃發(fā)酵72小時可產(chǎn)40.7g/L的D-乳酸,葡萄糖質(zhì)量轉(zhuǎn)化率67.83﹪,摩爾轉(zhuǎn)化率135.54﹪,產(chǎn)物中D-乳酸光學(xué)純度為96.04﹪e.e..本研究對菌體厭氧培養(yǎng)及厭氧發(fā)酵方法進(jìn)行了探索,證明該菌的生長及產(chǎn)D-乳酸均需要微需氧條件.通過添加液體石蠟封層、調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速、裝液量和