微生物发酵及两阶段混合培养产3-羟基丙酸
3-羟基丙酸（3-HP）具有许多优良的化学性质，可以作为中间体合成多种有经济价值的工业用化合物，是一种潜在的重要化工平台产品。本文以褶皱假丝酵母为研究对象，对发酵法生产3-HP进行了研究。主要内容如下：
⑴建立了分析3-HP的高效液相色谱法。本文主要考察了色谱柱、柱温、流动相流速、流动相配比以及流动相pH值的影响，优化了3-HP的高效液相检测条件。其最佳色谱条件为：示差折光检测器，Diamonsil C18（4.6×250 mm，5μm）色谱柱，流动相为5%甲醇，含0.005 mol/L H2SO4，流速为1.0 mL/min，柱温为45℃，进样量为5μL。在此最佳色谱条件下，发酵液中3-HP、乳酸和丙酸能得到良好分离，且3-HP样品在0～324 mg/mL范围内呈线性关系，相关系数r=0.99998，加标回收率为98.04%-100.06%，检出限为5μg/mL，RSD（n=5）为1.08%。
⑵优化了发酵液中丙酸的气相色谱条件，其优化条件为：FID检测器；GC-Solution数据处理工作站；AT-FFAP（30 m×0.32 mm×0.5 um）毛细管色谱柱；进样口温度200℃；检测器温度200℃；升温程序：99℃-1 min，80℃/min-160℃-0.5 min，2℃/min-162℃-0.5 min，20℃/min-180℃-0.5 min；载气：氮气；横流模式：线速度：30 cm/sec、H2流量40 mL/min、空气流量400 mL/min、尾吹流量30 mL/min；采用分流进样方式，分流比：100；进样量1μL。结果表明：此方法测试时间短，准确度高，分离效果和重复性好，其回收率都大于98%，RSD为1.05%。
然后，以产3-HP的褶皱假丝酵母为出发菌株，通过紫外诱变和亚硝基胍诱变筛选得到高产突变株C3，产量达到0.55 mg/mL，是诱变出发菌株的产量的3.06倍。并对其发酵培养基进行了优化，优化后的培养基组成为：甘油2.0%，酵母浸膏0.6%，麦芽汁0.9%，（NH4）2SO41.5%，KH2PO40.9%，K2HPO40.3%，MgSO4-7H2O0.3%，FeSO4·7H2O0.003%，pH6.0-6.5，培养温度30℃，并确定了最佳培养时间为72 h。
⑶研究了微生物发酵生产丙酸的条件，得出最佳的培养条件为：葡萄糖2.5%，酵母浸膏2.0%，蛋白胨3.0%，六水合氯化钴11 mL（6ppm），NaCl0.5%，pH值7.0-7.5，种子液培养时间4-5 d，接种量10%，发酵培养时间7-9 d。
⑷研究了微生物两阶段混合发酵产3-HP的条件，得出褶皱假丝酵母的最佳接种时间为产酸丙酸杆菌培养9.5 d、接种量为15%、培养温度30℃。在此条件下，3-HP的产量可达2.16 mg/mL。与单独培养产量0.73mg/mL进行比较，产量提高了2倍。实验证明混合培养中，两种菌相互促进，不仅提高了3-HP产量，还降低了成本，而且具有条件温和、副产物少、绿色环保等优点。
制药化学;3-羟基丙酸;微生物发酵;发酵工艺
北京化工大学
硕士
制药工程
袁其朋
2009
中文
TQ460.1;TQ920.6
103
2010-01-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）