γ-聚谷氨酸的生物合成及提取工藝研究.pdf

1、γ-聚谷氨酸（簡稱γ-PGA）是一種生物高分子材料。由于其水溶性好、可生物降解、可食用以及對人類和環(huán)境無毒，在環(huán)境、醫(yī)藥、食品和化妝品等領域具有廣泛的應用前景。因此關于γ-PGA的制備備受關注。本文考察了攪拌轉速對Bacillus subtilis NX-2分批發(fā)酵γ-PGA的影響，并建立了γ-PGA分批發(fā)酵動力學模型，最后對γ-PGA提取工藝進行了研究。 1. 實驗結果表明，攪拌轉速對γ-PGA合成有重要影響，高攪拌轉速有利

2、于氧的傳遞和底物的傳質，所以菌體生長快，但過大剪切力破壞γ-PGA長鏈的延伸，不利于合成大分子γ-PGA。過高轉速下細胞增殖很快，葡萄糖很快耗盡，導致細胞迅速衰亡，最終γ-PGA產(chǎn)率不高。攪拌轉速為400 r/min時，γ-PGA產(chǎn)率最高，達21.78 g/L。 2. 進一步對初始葡萄糖濃度為40 g/L、400 r/min條件下的B. subtilis NX-2分批發(fā)酵生產(chǎn)γ-PGA過程進行了動力學研究，建立了細胞生長和產(chǎn)物

3、合成的動力學模型。 細胞生長動力學模型： γ-PGA生成動力學模型： 實驗驗證結果表明，在葡萄糖初始濃度為30～60 g/L范圍內，所建模型對B. subtilis NX-2批式生物合成γ-聚谷氨酸動力學方程在以上葡萄糖初始濃度范圍內具有較好的適用性。 3. 建立了從高粘度發(fā)酵液中分離細胞和提取純化γ-PGA的有效方法。具體步驟：將發(fā)酵液酸化至pH3以降低體系黏度，選用0.8μm孔徑的微濾膜效果較好，