枯草芽胞桿菌固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)聚-γ-谷氨酸的工藝優(yōu)化.pdf

1、聚-γ-谷氨酸[poly-(γ-glutamic acid)，γ-PGA]是一種天然的水溶性的聚合氨基酸，具有生物可降解性，對人體和環(huán)境無毒害等優(yōu)點(diǎn)。γ-PGA及其衍生物可應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、食品、飼料、化工、材料、藥物等領(lǐng)域，是一種極具開發(fā)前景的多功能新型生物材料。 本課題首先優(yōu)化了本實(shí)驗(yàn)室分離的一株高產(chǎn)γ-PGA的枯草芽胞桿菌ME714的固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基。運(yùn)用單因素實(shí)驗(yàn)、正交實(shí)驗(yàn)以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法進(jìn)行培養(yǎng)工藝優(yōu)化。結(jié)果表明，黃豆餅

2、粉和麩皮是適合枯草芽胞桿菌ME714產(chǎn)γ-PGA的固態(tài)發(fā)酵基質(zhì)，其質(zhì)量比為1:1，250mL搖瓶固體基質(zhì)裝量為10g；無機(jī)鹽的種類和濃度為硫酸鋅0.36 g/kg，硫酸錳0.1g/kg，硫酸鎂0.5 g/kg，氯化鈣0.2 g/kg；谷氨酸鈉31.8g/kg、尿素28.3g/kg、檸檬酸鈉24 g/kg、淀粉46 g/kg；料水比為1:1，初始pH值8.0，接種量8％，發(fā)酵時間36h，過程中不翻曲；優(yōu)化條件下γ-PGA產(chǎn)量為75.3 g

3、/kg。 進(jìn)一步進(jìn)行了擴(kuò)大培養(yǎng)的初步研究。珍珠巖和谷殼作為載體均可在擴(kuò)大培養(yǎng)條件下獲得較好的γ-PGA產(chǎn)量。谷殼作載體可以將產(chǎn)量提高8.6％；珍珠巖作載體時，產(chǎn)量提高了11.1％。 本課題以昆明小鼠為材料初步研究了添加γ-PGA的混合飼料對不同周齡的小鼠生長的影響。結(jié)果表明，添加5 g/kgγ-PGA的混合飼料對5～6周齡小鼠的生長有明顯的促進(jìn)作用，增重作用顯著；對3～4周齡小鼠，飼料中添加5 g/kgγ-PGA對其生長