高产蛋白菌株重离子诱变选育及发酵条件的优化和应用研究

【摘要】产朊假丝酵母((?)Candidautilis)在工业中是一种较为重要的微生物,常被用于生产多种有用的生物物质,它被美国的FDA认证为可作为食品添加剂的酵母,在许多国家允许直接用作牲畜饲料。近年来产朊假丝酵母在发酵法生产蛋白饲料和秸秆饲料中被广泛应用,是饲料生产中用途最为广泛的微生物菌种之一。本研究以产朊假丝酵母(编号GSICC-50350)为出发菌株,采用重离子辐射诱变育种技术,对产朊假丝酵母菌株进行诱变选育；通过对诱变后的产朊假丝酵母菌株的筛选和生长条件、发酵条件的优化,得到了一株产蛋白含量较高,性能稳定的菌株,希望应用在工农业废弃物及农副产品下脚料生产蛋白质饲料中。研究结果如下：1、利用重离子辐照对产朊假丝酵母菌(编号GSICC-50350)进行诱变,并从中筛选出正突变菌株,得到重离子诱变的最适诱变方式为离子注入辐照和最适剂量为40Gy；诱变后的菌体生物量和蛋白质含量普遍较高,为进一步利用重离子辐照诱变产朊假丝酵母提供了一定的理论依据。2、通过筛选得到了产蛋白质量较高的菌株一株,编号为Y-2-B,其蛋白质含量达到38.26%,比诱变前的19.99%提高了41.3%；对此菌种进行稳定性测试(传代9次并进行蛋白质测定),性状稳定。3、对产朊假丝酵母Y-2-B菌株的最适培条件进行了研究,确定了培养基最佳碳源、氮源、无机盐及其添加比例；通过单因素试验及正交试验对其发酵条件进行了优化。结果表明,该菌株的最佳发酵条件为：培养培养温度30℃、摇床转速为180r/min、接种量为10%、发酵时间为32h时,其发酵液中的蛋白质含量最高,蛋白质含量为42.2%。4、以产朊假丝酵母Y-2-B为出发酵菌株,复合黑曲霉、热带假丝酵母和酿酒酵母,采用分步固态发酵果渣生产菌体蛋白饲料。通过单因素试验及正交试验对发酵物料的固液比、酸碱度、温度、接种量、多菌种分阶段接种培养及共发酵时间进行了优化研究,确定最佳发酵条件为：m料：V水=60%,初始pH5.5,温度30℃,黑曲霉的接种量7.5%,复合酵母液的接种量10%,黑曲霉在发酵初期接入,复合酵母液在发酵24h后接入,共培养时间为72h。在最佳菌种配比和发酵条件下,发酵终产物的粗蛋白质含量从4.97%增加至27.60%,增长了22.63%,达到优质蛋白饲料标准。
【作者】王治业；
【导师】王鸣刚；周剑平；
【作者基本信息】兰州理工大学，生物工程，2014，硕士
【关键词】高产蛋白菌株；重离子辐照；诱变选育；发酵；

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