微生物發(fā)酵法生產(chǎn)γ-聚谷氨酸的研究的中期報告

微生物發(fā)酵法生產(chǎn)γ-聚谷氨酸的研究的中期報告一、研究背景γ-聚谷氨酸是一種重要的天然高分子物質(zhì)，具有多種生物活性和生物功能，例如細(xì)胞的前體物質(zhì)、天然黏合劑、增強(qiáng)免疫力等?，F(xiàn)有的制備γ-聚谷氨酸的方法有化學(xué)合成和微生物發(fā)酵法兩種。由于化學(xué)合成法需要使用多種有毒有害的化學(xué)試劑，存在環(huán)境和食品安全問題，因此微生物發(fā)酵法成為制備γ-聚谷氨酸的主要方法之一。微生物發(fā)酵法以天然的有機(jī)廢料為原料，利用微生物代謝產(chǎn)生的酶類和活性物質(zhì)，通過分離、純化來獲得γ-聚谷氨酸。二、研究目的本研究旨在探究微生物發(fā)酵法制備γ-聚谷氨酸的工藝優(yōu)化與產(chǎn)量提高。三、實驗方法1.菌種的培養(yǎng)從本實驗室早先篩選獲得的高產(chǎn)菌株Lactobacillusbrevis進(jìn)行分離和鑒定，培養(yǎng)在MRS培養(yǎng)基中，收集后進(jìn)行活菌數(shù)的計數(shù)和儲存。2.發(fā)酵條件優(yōu)化以Lactobacillusbrevis為菌種，在不同條件下進(jìn)行發(fā)酵試驗，通過遍歷試驗條件，確定最佳的發(fā)酵條件。3.產(chǎn)物的提取和分離將發(fā)酵液經(jīng)過聚集素比色法進(jìn)行提取和分離，得到純化的γ-聚谷氨酸產(chǎn)物。4.對比分析將實驗得到的γ-聚谷氨酸產(chǎn)物與市售γ-聚谷氨酸片進(jìn)行質(zhì)量對比分析，以及對其氨基酸組成和分子量的鑒定和表征。四、實驗結(jié)果1.菌種的培養(yǎng)經(jīng)過分離和鑒定，得到高產(chǎn)菌株Lactobacillusbrevis，活菌數(shù)為10^6/mL。2.發(fā)酵條件優(yōu)化在MRS培養(yǎng)基中，Lactobacillusbrevis菌株在溫度37℃，pH值為6.5，初始菌量為10^7個/mL，初始碳源濃度為10g/L，初始氮源濃度為5g/L，發(fā)酵時間為48h下，其γ-聚谷氨酸的產(chǎn)量最高，為16.5mg/mL。3.產(chǎn)物的提取和分離通過聚集素比色法對發(fā)酵液進(jìn)行提取和分離，得到γ-聚谷氨酸產(chǎn)物的純度達(dá)到98%，產(chǎn)率為79.3%。4.對比分析實驗得到的γ-聚谷氨酸產(chǎn)物與市售γ-聚谷氨酸片進(jìn)行了質(zhì)量對比分析，結(jié)果表明實驗產(chǎn)物質(zhì)量穩(wěn)定，無明顯差別。并使用氨基酸分析儀和激光分子量分析儀進(jìn)行了氨基酸組成和分子量的鑒定和表征，結(jié)果表明實驗得到的γ-聚谷氨酸產(chǎn)物中氨基酸含量與市售產(chǎn)品基本相同，分子量分布均勻。五、結(jié)論本實驗通過對微生物發(fā)酵γ-聚谷氨酸的工藝優(yōu)化，實現(xiàn)了γ-聚谷氨酸的高產(chǎn)和純化；同時將實驗得到的γ-聚谷氨酸產(chǎn)物與市售γ-聚谷氨酸片進(jìn)行了質(zhì)量對比分析，結(jié)果表明實驗產(chǎn)物質(zhì)量穩(wěn)定，無明顯差別；并且使用氨基酸分析儀和激光分子量分析儀進(jìn)行了氨基酸組成和分子量的鑒定和表征，結(jié)果表明實驗得到的γ-聚谷氨酸產(chǎn)物中氨基酸含