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雄烯二酮高产菌株的诱变育种及发酵性能研究

胡锦艳

   雄烯二酮(AD)是制备甾体激素类药物的重要中间体,可通过微生物选择性切除植物甾醇侧链制得。微生物法制取AD具有产品纯度高、生产成本低、周期短等特点,但也存在菌种转化能力普遍不高,底物甾醇在水中溶解度低等缺点。针对上述问题,本文通过诱变育种筛选出一株AD高产突变株分枝杆菌Mycobacterium sp.BD696-6,显著提高了AD产量和转化率,并且以有机相_水相两液相培养系统作为发酵系统,明显提高了甾体底物的投料量。同时,研究了培养基组成以及发酵条件对转化的影响。 研究的主要结论有: (1)采用紫外线诱变、硫酸二乙酯诱变以及两者复合诱变方法对分枝杆菌Mycobacterium sp.BD696进行诱变,筛选得到一株AD高产突变株分枝杆菌Mycobacterium sp.BD696-6,在甾醇添加量为6‰时,AD浓度最终达到2.33g/L,AD转化率为61.4%,比出发菌株提高13.5%。连续传代5次,生产稳定性良好。 (2)通过单因素实验和正交实验,确定两相系统中有机相葵花油最佳添加浓度为20%,水相培养基最佳C、N、P源以及金属离子种类和浓度分别为:糖蜜6%,NH_4NO_3 O.3%,(NH_4)_2HPO_4 0.08%,FeSO_4·7H_2O 0.05 g/L,ZnSO_4·7H_2O 0.3g/L,MgSO_4·7H_2O 0.2g/L。在最佳培养基条件下以及甾醇添加量为6‰时,AD转化率达到84.0%,比原培养基条件下的转化率提高了22.4%。 (3)通过单因素实验,确定了摇瓶发酵阶段的最适发酵条件是:液体种子培养时间66h,接种量12%,装液量50mL/250mL三角瓶,摇床转速220rpm,温度30~32℃,初始pH7.5。 (4)在5L发酵罐中进行的放大培养试验验证了摇瓶发酵的高转化率。AD的转化率随着甾醇添加量的提高而有所降低,但总产量明显提高。甾醇添加量在8‰时,AD转化率在108h达到最高97.1%,此时产量为4.92g/L:甾醇添加量在16‰时,AD转化率在120h达到82.1%,此时产量高达8.33g/L。因此,适当提高甾醇的加量从经济角度考虑是可取的。……   
[关键词]:雄烯二酮;植物甾醇;高产菌株;诱变育种;两相系统;发酵性能
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:合肥工业大学2007年
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