高产苯乳酸菌株的复合诱变及其生产培养基的优化

【摘要】苯乳酸(PhenyllacticAcid，PLA)，也称β-苯乳酸或3-苯基乳酸，是近来年发现的一种新型天然防腐剂。苯乳酸的合成方法主要有化学法和生物合成法两种，生物法又可分为微生物发酵法和酶法合成法。本实验通过复合诱变育种的方法，研究了硫酸二乙酯-紫外复合诱变与亚硝基胍-紫外复合诱变的适宜诱变条件选育高产苯乳酸菌株，通过单因素试验与旋转组合试验对工业化发酵培养基及发酵条件进行了优化，确定了苯乳酸工业化发酵培养基最佳配方及最佳发酵条件，为苯乳酸工业化发酵生产提供了技术依靠。研究内容及结果如下：1．植物乳杆菌NY-34的硫酸二乙酯-紫外复合诱变选育以本实验室自主分离的植物乳杆菌NY-34为出发菌株，通过硫酸二乙酯-紫外复合诱变，采用双层平板拮抗法和牛津杯法筛选突变菌株。试验结果表明，用体积分数0.9g/L的硫酸二乙酯诱变20min，紫外线照射100s的复合诱变试验，获得一株抑菌效果好的且菌液发酵产苯乳酸的量最高的突变株UD-27，测得其苯乳酸产量为683mg/L，比原始菌株产量246mg/L提高2.78倍，通过遗传稳定性试验证明其遗传性质稳定。2．植物乳杆菌NY-34的亚硝基胍-紫外复合诱变选育以NY-34为出发菌株，以抑菌效价为检测指标，通过亚硝基胍-紫外复合诱变，采用双层平板拮抗法和牛津杯法筛选突变菌株。试验结果表明，亚硝基胍浓度为3g/L，诱变时间为40min，紫外照射时间为90s时获得一株苯乳酸产量最高的变异株UN-30，苯乳酸产量达712mg/L，比出发菌株产量246mg/L提高近3倍，通过遗传稳定性试验证明其遗传性质稳定。3．突变菌株UN-30的工业化发酵培养基及发酵条件的优化以突变菌株UN-30为生产菌株，采用单因素试验、二次旋转正交试验、响应面实验设计对生产发酵培养基中各种配料、辅料等添加量以及发酵条件进行了优化。确定的发酵培养基最佳配方为：葡萄糖0.43%、糖蜜9.12%、玉米浆6.49%、硫酸镁0.48%、磷酸氢二钾0.12%、苯丙氨酸1.52%、乙酸钠2.1%、CaCO31.5%、吐温-800.1%、酵母膏0.5%，柠檬酸二胺0.2%。确定的发酵条件为：发酵时间72h，接种量5%，发酵温度32℃，摇床转数160r/min，初始pH7.0，装液量36%。30L发酵罐放大培养，发酵后苯乳酸产量达到2890mg/L，与未优化前的712mg/L相比，产量提高了4倍。结论：通过对NY-34菌株进行硫酸二乙酯-紫外、亚硝基胍-紫外复合诱变，得到了性状稳定、苯乳酸产量高的突变菌株，利用该菌株对生产发酵培养基及其发酵条件进行优化，确定了生产培养基的配方及发酵技术参数，使突变菌株的苯乳酸生产能力大大提高。此研究可为苯乳酸工业化生产提供优良菌种和基础数据。
【作者】刘晨；
【导师】张丽萍；
【作者基本信息】黑龙江八一农垦大学，食品科学，2014，硕士
【关键词】苯乳酸；植物乳杆菌；复合诱变；培养基；培养条件；

【参考文献】
[1]张璐,李晓勇,马威,吕从东.政府大数据安全保护模型研究[J].信息网络安全,2014,05:63-67.
[2]徐国金.中压电池充放电设备的控制系统研究[D].北京交通大学,2014.
[3]张晓艺.民间织物艺术在现代室内装饰中的应用研究[D].山东建筑大学,设计艺术学,2013,硕士.
[4]曾静玲.芪蛭皱肺颗粒对LPS诱导致炎肺泡Ⅱ型上皮细胞的增殖和生物学活性的影响[D].甘肃中医学院,中医临床基础,2014,硕士.
[5]梁明宇,董伟君.包钢提高烟煤配比实践[J].炼铁.1998(04)
[6]葛永庆,王京华.高绩效教师团队的领导力探析[J].当代教育科学.2008(09)
[7]林都,曾建平,张永红.一种用于快速跟踪系统的MAC方法[J].自动化学报,1996,06:718-722.
[8]王迎春.试析邓小平的文化思想[D].吉林大学,马克思主义理论与思想政治教育,2004,硕士.
[9]王英.港口物流中的流程知识挖掘研究和智能优化设计[D].北京交通大学,2014.
[10]吕亚楠,夏林,陶呈安,朱慧,王建方.水合肼与抗坏血酸还原氧化石墨烯[A].中国化学会.中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C].中国化学会:,2012:1.
[11]秦绪英,肖立志,陈有明.声波全波测井的应用研究[J].石油地球物理勘探,2004,01:82-86+126-131.
[12]朱宗龙,杨世和.新型钙钛矿型太阳能电池的纳米结构和界面性质的研究[A].中国化学会.中国化学会第29届学术年会摘要集——第37分会：能源纳米科学与技术[C].中国化学会:,2014:1.
[13]邵先成.认知理论视角下的中国南海问题研究[D].山东师范大学,国际政治,2013,硕士.
[14]应媚.基于组织认同的组织支持感对知识型员工离职倾向研究[D].郑州大学,企业管理,2013,硕士.
[15]李秀纯.第三人异议之诉的性质及诉讼标的研究[D].西南政法大学,诉讼法学,2012,硕士.
[16]赵见龙.小浪底专用公路改造工程的路面设计及质量控制[D].长安大学,交通运输工程（专业学位）,2014,硕士.
[17]宗爱华.雷达MTI/MTD杂波抑制技术研究[D].湖北大学,微电子学与固体电子学,2012,硕士.
[18]黄玲,罗宁,穆志纯,王栋.OLAP及数据挖掘在移动通信决策支持系统中的应用[J].现代计算机(专业版),2003,09:65-68.
[19]张婷.创业者先前经验、学习模式对创业能力的影响研究[D].浙江财经学院,企业管理,2012,硕士.
[20]喻川.半主动激光制导仿真系统研究[D].重庆大学,仪器科学与技术,2014,硕士.
[21]梁潇.导学案在初中生英语自主学习能力培养中的应用研究[D].河北师范大学,学科教学,2014,硕士.
[22]贺卫东.非智力因素理论在中学生作文教学中的实践价值及运用策略[D].华东师范大学,课程教学论,2004,硕士.
[23]唐磊.全国室内田径锦标赛成绩态势分析及灰色预测研究[D].西南大学,体育教育训练学,2014,硕士.
[24]朱瑞龙.青少年原发性精索静脉曲张外科治疗的临床研究[D].南方医科大学,泌尿外科,2012,硕士.
[25]李俊峰.涟钢90t转炉倾动交流变频调速系统[J].冶金自动化,2001,03:59-61.
[26]孙怡.莱布尼茨真理理论研究[D].燕山大学,逻辑学,2013,硕士.
[27]吴英格.《青史演义》的叙述特征之探[D].内蒙古师范大学,中国少数民族语言文学,2013,硕士.
[28]贾庆安.中药小复方“松友饮”通过下调分化抑制因子1（ID1）抑制肝癌“干性”提高肝癌对化疗敏感性研究[D].复旦大学,外科学,2013,博士.
[29]陈咏涛.电力企业改革与电力市场营销研究[D].重庆大学,工商管理,2003,硕士.
[30]庞秋芬.茶树核糖体失活蛋白的抗虫功能分析[D].信阳师范学院,植物学,2014,硕士.
[31]夏月婷.“景观”（Spectacle）概念研究[D].东北师范大学,文艺学,2012,硕士.
[32]李玥.知识经济条件下的民间审计研究[D].西南财经大学,会计学,2001,硕士.
[33]赵靖明.水土保持经济树种薄壳山核桃的耐盐性及耐水性评价研究[D].西南大学,水土保持与荒漠化防治,2013,硕士.
[34]徐小红.碳青霉烯类耐药肠杆菌科细菌耐药机制及危险因素分析[D].福建医科大学,临床检验诊断学,2014,硕士.
[35]李旭鑫.基于景观都市主义的工业园规划设计研究[D].西安建筑科技大学,建筑与土木工程,2013,硕士.
[36]李艳.基于导电聚合物对电极的双面染料敏化太阳能电池研究[D].华侨大学,材料学,2013,硕士.
[37]华斌.贝叶斯网络在水电机组状态检修中的应用研究[D].华中科技大学,2004.
[38]李书杰.尼采《悲剧的诞生》的身体维度阐释[D].华东师范大学,外国哲学,2013,硕士.
[39]熊巍.大中型建筑企业技术创新能力评价体系研究[D].武汉科技大学,管理科学与工程,2012,硕士.
[40]张靳.高浓度臭氧水动态传质特性的研究[D].大连海事大学,环境工程,2013,硕士.
[41]赵明旺.基于　Legendre　多项式的随机连续系统的　Markov　参数估计[J].控制与决策,1994,05:372-374+378.
[42]葛银慧.论人工生殖技术下亲子关系的认定[D].河北经贸大学,法律,2014,硕士.
[43]刘子龙.我国农村居民住房保障制度研究[D].河北大学,经济法学,2014,硕士.
[44]黄挺,赵平.电信OSS评估方法研究[J].电信科学,2004,05:36-39.
[45]曹金铭.基于国内与留英英语学习者对于中国英语和本土英语学习态度的调查研究[D].扬州大学,外国语言学及应用语言学,2012,硕士.
[46]郑明星.基于FDTD的数值Z扫描实验研究[D].湖南大学,电子与通信工程,2012,硕士.
[47]管悦.信息化环境下企业内部控制的改进[D].苏州大学,会计（专业学位）,2013,硕士.
[48]许娜.Clifford分析中无界域上正则函数的边值问题[D].河北师范大学,基础数学,2004,硕士.
[49]杨力.自媒体环境中商家内容营销对顾客网络互动意愿的影响研究[D].厦门大学,市场营销学,2014,硕士.
[50]张瑶.学案导学在高中地理教学中的应用研究[D].广西师范大学,学科教学（专业学位）,2013,硕士.