微生物发酵法生产氨基已糖的研究

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氨基己糖,也称为己糖胺,系己糖的羟基为氨基取代所形成的化合物的总称。它是自然界广泛存在的一类氨基单糖,包括氨基葡萄糖、氨基半乳糖、氨基甘露糖等。D-氨基半乳糖目前多用于引起动物肝炎实验的生化研究,其特异性致肝损伤机制及作为药物的靶向性得到广泛而深入的研究。D-氨基葡萄糖是自然界中唯一的一种碱性单糖,多以N-乙酰基衍生物的形式存在于动物及微生物来源的多糖中,是食品中的天然组分,也是形成软骨细胞的重要营养素。具有抗炎护肝、刺激婴儿肠道中双歧杆菌增生、治疗风湿性关节炎和胃溃疡以及抑制癌细胞生长等重要应用。本文从自然界的土样中经初筛、复筛得到一株产氨基半乳糖的菌株,对该菌株进行了鉴定,对其发酵参数进行了优化;从自然界土样中筛选得到一株产壳聚糖酶的菌株,对产酶条件进行了优化。(1)从东营黄河口湿地一处富含鱼蟹腐烂物的淤泥中分离筛选获得一株产氨基半乳糖的细菌YR06。根据形态特征、生理生化特征及16S rDNA序列分析,该菌株被鉴定为嗜水气单胞菌。(2)通过对该菌株摇瓶发酵进行的单因素实验和正交试验,优化得到培养基成分及培养条件:果糖10g/L,尿素15g/L,Na2HPO415g/L,CaCl222.2g/L,MgSO40.18g/L,KH2PO45g/L;发酵液初始pH6.5,装液量为60mL/250mL,温度为33℃,培养时间14h。在此条件下氨基半乳糖产量达128mg/L。(3)用以壳聚糖为唯一碳源的筛选培养基,从采集的土样中筛选得到一株壳聚糖酶活较高的菌株,其壳聚糖酶活为2.13U/mL。经初步鉴定,该菌株为芽孢杆菌属。对该产酶菌株进行了发酵条件优化,确定了最佳碳源为0.8%胶体壳聚糖和0.5%葡萄糖,最佳氮源为0.8%(NH4)2SO4,在条件为初始pH6.0、250mL三角瓶装液量50mL、接种量2%、35℃、150r/min发酵72h,发酵液中壳聚糖酶活力达到6.76U/mL,较初始酶活提高217.4%。
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