手机知网 App
24小时专家级知识服务
打 开
手机知网|搜索

Ectoines高效制备技术及其应用研究

郎亚军

  Ectoines (1,4,5,6-四氢-2-甲基-4-嘧啶羧酸,Ectoine;1,4,5,6-四氢-2-甲基-5-羟基-4-嘧啶羧酸,Hydroxyectoine)是中度嗜盐菌在渗透压胁迫下合成的一类渗透压补偿溶质。Ectoines在高温、冷冻和干燥等逆环境下,对酶、蛋白质、核酸及整个细胞具有保护作用,被广泛应用于化妆品、生物制剂稳定剂、药物制剂等领域的研究与应用,Ectoines的制备技术日益受到关注。本文分离鉴定Ectoines合成菌株,获得了Ectoine分泌型菌株和耐受渗透压冲击的Hydroxyectoine合成菌株。研究高效制备Ectoines的新工艺。同时研究了Ectoine在高浓度乙醇发酵中的应用。 从盐场盐池中分离筛选获得了22株Ectoines合成菌株。HPLC方法检测到了菌株DLB06和DLS12的发酵培养基中存在Ectoine特征峰物质。菌株DLC31经HPLC和1H-NMR鉴定合成Hydroxyectoine,生理生化鉴定该菌株为Cobetia marina。克隆了C. marina的Ectoine合成酶基因,并进行了基因结构分析。 HPLC和LC-MS方法发现并确认了分离菌株DLB06和DLS12的Ectoine分泌现象。考察了NaCl浓度对菌株DLS12 Ectoine分泌的影响。Ectoine分泌量随NaCl浓度的降低而升高。菌株DLS12对NaCl胁迫的应答、Ectoine合成浓度阈值等与已有文献报道的菌株显著不同,是Ectoine合成菌株的一个新类型。10 L发酵罐Ectoine分批发酵,Ectoine分泌型菌株DLS12的Ectoine总合成浓度是H. elongataDSM 2581总合成浓度的2.7倍。 本文分离鉴定的C. marina,耐受渗透压冲击,适合细菌挤奶工艺条件,利用该菌株进行的Hydroxyectoine细菌挤奶,制备效率较分批发酵提高了71.9%,Hydroxyectoine对底物的转化率是分批发酵的2.5倍。 高葡萄糖浓度对Zymomonas mobilis CICC 10232的乙醇发酵具有抑制作用。在Z. mobilis CICC 10232的250 g/L葡萄糖浓度乙醇发酵中添加1 mmol/L Ectoine,与未添加Ectoine相比,发酵终了时的糖醇转化率、乙醇发酵度和发酵效率分别提高了16.7%、18.2%和57.1%。Ectoines显著促进了细胞生长和葡萄糖的利用,提高了葡萄糖激酶、6-磷酸葡萄糖脱氢酶和乙醇脱氢酶在高渗透压下的酶活性。……   
[关键词]:Ectoines;Hydroxyectoine细菌挤奶;乙醇发酵
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:大连海事大学2010年