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芽孢乳酸杆菌(凝结芽孢杆菌TQ33)的高密度培养

刘馨磊

  本文应用细胞工程技术对高密度培养凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)TQ33进行了研究,确定了补料分批培养法和过滤培养法的技术参数与方法,研究的主要内容和结论如下:1.在补料分批培养中,确定发酵液中葡萄糖的最佳浓度为6g/L,补料液中的葡萄糖、酵母膏的质量比为6:1,采用维持葡萄糖浓度在3.0 g/L—6.0g/L范围内的流加方式。在5L自动发酵罐补料分批培养条件下菌体浓度达到4.5×10~9cfu/mL,芽孢浓度达到1.2×10~9cfu/mL,分别是分批培养的5.9倍和3.8倍。但是,补料分批培养的芽孢形成率低于分批培养,这主要是因为在对数生长后期流加葡萄糖或酵母膏等营养物质会使细胞内的能荷保持在较高水平,从而抑制了芽孢的形成。流加补料液造成的发酵液中葡萄糖浓度的突然变化是补料分批培养中芽孢形成率低主要原因。2.在过滤培养中,培养至18h当乳酸浓度达到15g/L时,开始细胞循环,过滤培养阶段共持续6个小时,培养过程中平均滤过液流出速率和新鲜培养基流入速率为1L/h,平均稀释率为0.4h~(-1),操作压力≤0.1Mpa,在5L自动发酵罐中最终菌体浓度为1.5×10~(10)cfu/mL,芽孢浓度为0.9×10~(10)cfu/mL,分别是补料分批培养的4倍和9倍,分批培养的20倍和31.2倍。过滤培养达到高的菌体浓度的根本原因是比生长速率μ始终维持在0.3h~(-1)左右的高水平。3.凝结芽孢杆菌TQ33的芽孢形成率依赖于细胞密度,在菌体浓度达到10~(10)cfu/mL的过滤培养中,芽孢形成率上升至60%。在摇瓶条件下,添加由相同菌株发酵液制备而来的条件培养基可以促进芽孢的形成,芽孢形成率为62.5%以上,支持某些学者提出的若要充分形成芽孢需要作用于细胞间的胞外因子的理论。……   
[关键词]:凝结芽孢杆菌;高密度培养;流加;过滤培养;芽孢形成
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:天津科技大学2002年