γ-聚谷氨酸提取条件的优化

目的:通过实验对γ-聚谷氨酸提取条件进行优化得到一组产量高的最优条件。方法:利用枯草芽孢杆菌通过发酵生产得到含有γ-聚谷氨酸的发酵液,再以异丙醇作为沉淀剂提取发酵液中的产物。通过响应曲面分析方法设计三因素三水平Box-Behnken实验优化提取条件。最后利用薄层色谱和红外光谱对产物进行结构鉴定。结果:利用Design-Expert软件处理数据并优化得到一组最佳提取条件:异丙醇的添加倍数为4.5,沉淀温度为-5℃,沉淀时间为23h。在最优条件下得到γ-聚谷氨酸的产量为0.1796g/10mL,预测精确度达99%。结论:在低温下用异丙醇沉淀发酵液中的产物是一种有效可行的提取γ-聚谷氨酸的方法。      

甲醇-乙醇分步沉淀法提取γ-聚谷氨酸

采用非单一有机溶剂即甲醇-乙醇分步沉淀法从发酵液中提取聚谷氨酸(γ-PGA),通过响应面法对聚谷氨酸(γ-PGA)提取条件进行优化。在初步考察单因素影响的基础上,以BBD(Box-Behnken design)法设计考察有机溶剂沉淀倍数、沉淀pH、沉淀时间3个因素对γ-PGA提取纯度的交互影响,用Design-Expert v8.0.6.1软件对BBD实验数据进行分析处理。试验得到的最佳提取条件为:有机溶剂沉淀倍数为3.48、沉淀pH为8.13、沉淀7.30 h,γ-PGA提取纯度为75.16%,提取率83.77%,预测精准度达99.02%。     

细菌纤维素/γ-聚谷氨酸复合膜发酵条件的优化

在发酵培养基中添加γ-聚谷氨酸(γ-PGA),可以制备具有更优性能的细菌纤维素(BC)复合膜.采用响应面分析法优化细菌纤维素/γ-聚谷氨酸复合膜发酵生产工艺,首先通过Plackctt-Burman试验设计对影响复合膜发酵生产的8个因素进行筛选,得到3个关键影响因子:聚谷氨酸添加浓度,pH和γ-聚谷氨酸的添加时间;然后用最陡爬坡试验逼近响应值的最大区域;最后通过Box-Behnken设计及响应曲面分析确定了各考察因子的最佳取值:葡萄糖25g/L,柠檬酸6g/L,Na2HPO42g/L,γ-聚谷氨酸1.04g/L,γ-聚谷氨酸的添加时间4h,发酵初始pH5.0,温度30℃,发酵周期7d.在优化条件下复合膜的湿重达到61.07g/100mL培养基试验值与预测值误差为-3.05%,较初始培养基复合膜产量提高9 1.32%.     

γ-聚谷氨酸高产菌株选育及发酵条件优化

本研究从实验室保藏的产γ-聚谷氨酸地衣芽孢杆菌作为出发菌株,采用60Co-γ射线辐照和ARTP诱变协同复合诱变技术,筛选出了一株γ-聚谷氨酸高产菌株FA-22,产量达20.63g/L.通过对其培养基组分和摇瓶培养条件优化,确定了菌株FA-22的最适发酵培养基组分:L-谷氨酸20.0g/L、柠檬酸12.0 g/L、甘油9...     

聚γ-谷氨酸的分离提纯

采用乙醇沉淀、酸沉淀、透析等方法从纳豆中分离提纯了γ- PGA。 15 0g纳豆中分离提纯出 0 . 5 92 5 gγ -PGA ,提取率 0 . 39% ,纯度 75 %。     

γ-聚谷氨酸合成菌株的筛选与优化培养

从土壤筛中筛选分离获得1株γ-聚谷氨酸合成菌Bacillus subtilis PGS-1,在富含谷氨酸和葡萄糖的培养基中可大量合成γ-聚谷氨酸,与大多文献报道的微生物合成的γ-聚谷氨酸相比,具有较低的分子量(300ku～400ku)和较窄的分子量分布,可适用于低分子量要求的医药、化妆品和水处理等应用领域,值得深入开发研究.为提高γ-聚谷氨酸的发酵产量,对Bacillus subtilis PGS-1的摇瓶培养基条件进行了响应面优化,确定了影响γ-PGA合成的显著因素依次为谷氨酸、葡萄糖和(NH4)2SO4;在优化条件下,γ-聚谷氨酸产量达26g/L,较优化前提高了44%.     

枯草芽孢杆菌ZJS18发酵生产γ-聚谷氨酸培养条件的优化

通过响应面法对枯草芽孢杆菌ZJS18发酵生产γ-聚谷氨酸的培养条件进行优化。首先采用Plackett-Burman试验设计筛选出对γ-聚谷氨酸产量有显著影响的3?个关键因素,即蔗糖、酵母粉和谷氨酸钠;然后通过Box-Behnken试验设计和响应面法对这3?个关键因素的用量进行优化。响应面优化后的3?个关键因素的最佳质量浓度为蔗糖64.40?g/L、酵母粉7.10?g/L和谷氨酸钠57.96?g/L。枯草芽孢杆菌ZJS18发酵生产γ-聚谷氨酸的最佳培养条件为蔗糖用量64.40?g/L、酵母粉用量7.10?g/L、谷氨酸钠用量57.96?g/L,氯化钠用量30?g/L,MgSO4用量0.3?g/L、K2HPO4用量2?g/L,初始pH?7.5,接种量5%,装液量40?mL/250?mL,温度37?℃,摇床转速200?r/min,发酵时间36?h。在上述条件下,γ-聚谷氨酸产量为13.20?g/L。与未优化前相比,产量提高了1.88?倍。     

黏度法测定γ-聚谷氨酸含量

采用乌氏黏度计测定了不同浓度下γ-聚谷氨酸稀溶液的黏度,由哈金斯(Huggins)方程和克拉默(Kraemer)方程结合外推法求得室温下γ-聚谷氨酸在中性水溶液中的特性黏度[η]为7.830 L/g,并推导出由溶液的相对黏度ηr与增比黏度ηsp计算γ-聚谷氨酸溶液浓度的公式。依据溶液黏度与浓度的关系,可以简便、快速、准确地估算出γ-聚谷氨酸的浓度。     

谷氨酸分析仪测定发酵液中γ-聚谷氨酸的实验条件研究

研究了pH值和培养基主要组分对谷氨酸分析仪测定谷氨酸含量的影响,确定了γ-聚谷氨酸水解的最佳条件.结果表明,在pH=5～10内,溶液的pH值对谷氨酸分析仪的测定结果没有显著影响;模拟发酵液体系的试验,发酵液中各主要成分含量的变动范围±25%时,对测定结果也没有明显影响.采用正交试验优化了γ-聚谷氨酸的水解条件.以2 mL发酵液为例,其最佳水解条件为4 mL浓度为6 mol/L浓盐酸,真空度为0.1 MPa,110℃,24 h.     

一株产聚γ-谷氨酸菌株的筛选

从豆瓣酱等样品中分离获得一株细菌菌株L536,其代谢产物通过紫外扫描分析、纸层析及氨基酸组成分析,确定其为聚谷氨酸,本文报道了聚γ-谷氨酸产生菌株的筛选过程。     

γ-聚谷氨酸产生菌发酵培养基的响应面法优化研究

利用从纳豆中筛选得到的一株纳豆芽孢杆菌发酵生产γ-聚谷氨酸(γ-PGA)。在单因素优化实验的基础上,通过响应面法对发酵培养基进行优化,得到最佳培养基配方为蔗糖43.92 g/L、大豆蛋白胨7.00 g/L、谷氨酸钠46.32 g/L,γ-PGA产量由原来的7.253 g/L提高到11.794 g/L。     

枯草芽孢杆菌发酵生产聚-γ-谷氨酸的条件优化

为提高聚-γ-谷氨酸(poly-γ-glutamic acid,γ-PGA)产量,降低其生产成本,利用枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),采用单因素试验及正交试验优化法,探究培养基组分及发酵条件对γ-PGA发酵产量的影响。结果表明:最佳培养基组成和培养条件为:蔗糖5%,谷氨酸钠6%,氯化铵0.3%,磷酸氢二钾2%,磷酸二氢钾0.1%,硫酸锰0.003%,p H 7.0,接种量为3%,发酵温度33℃,发酵时间48 h。与未优化前γ-PGA产量(15.8 g/L)相比,经优化后的产量达20.8 g/L,提高了31.65%。     

利用响应面法优化γ-聚谷氨酸发酵培养基

利用筛选出的枯草芽孢杆菌发酵生产γ-聚谷氨酸,并对其发酵培养基进行优化。首先采用逐因子试验法寻找出各因素的参考范围。在此基础上,利用Plackett-Burman试验筛选出显著影响γ-PGA产量的3个主要因素:酵母粉、谷氨酸钠和CaCl2。用最陡爬坡试验逼近最大产γ-PGA的区域。然后利用Box-Behnken试验对显著因素进行优化,得酵母粉、谷氨酸钠和CaCl2的最佳浓度分别为4.18g/L、76.89g/L和0.1422g/L。在优化后发酵培养基条件下,γ-PGA的产量达到了43.26g/L,比初始γ-PGA产量提高了1.035倍。     

γ-聚谷氨酸发酵液预处理及提取纯化工艺

采用醇析和盐析结合的方法提取γ-PGA粗品。最佳稀释倍数为2倍,硅藻土和粉末活性炭(颗粒活性炭)用量分别定为10g/L和10g/L(15g/L),在室温下抽滤最佳pH为3.0。用5%NaCl和一倍体积乙醇提取γ-PGA,经过冷冻真空干燥可得到白色颗粒状γ-PGA粗品,提取率为95.21%,纯度可达96.89%,大大降低了乙醇用量,节约了生产成本。     

新型生物材料-聚γ-谷氨酸

聚γ-谷氨酸是一种由微生物合成的水溶性的生物可降解性的新型高分子材料。作为一种多功能新型生物制品,广泛应用于医药制造、食品加工,化妆品工业等许多领域,开发、应用前景广阔。介绍了聚γ-谷氨酸的性质、生产现状及应用。     

γ-聚谷氨酸的发酵条件优化及其初步表征分析

为提高微生物发酵生产γ-聚谷氨酸(γ-PGA)的产量,采用枯草芽孢杆菌发酵制备γ-聚谷氨酸,并通过单因子试验及正交试验分析,得到枯草芽孢杆菌发酵生产γ-聚谷氨酸的最佳营养条件为:40g/L葡萄糖、5g/L酵母膏、30g/L谷氨酸钠、3g/L NH4Cl、2g/L K2HPO4、0.25g/L MgSO4:最佳培养条件为:接种量2%,装液量40mL(250ml三角瓶),培养温度37℃,摇床转速200r/min,pH值7.0,发酵时间48h,此时γ-聚谷氨酸的产量最高,达到20.15g/L.纯化后产物经纸层析及红外光谱检测,初步确定为γ-聚谷氨酸.     

聚-γ-谷氨酸降解特性的初步研究

利用高效液相色谱仪,测量聚-γ-谷氨酸(γ-PGA)在热、酸、碱、超声波及微生物处理条件下的降解量,以及降解产物谷氨酸的生成量,研究γ-PGA的降解特性.试验表明:γ-PGA可在热、酸、碱、超声波条件下发生降解.在热、酸、超声波水解过程中,从γ-PGA分子内部任何位置随机断裂酰胺键.在碱性条件下,γ-PGA酰胺键的水解从分子的末端开始较为容易.从土壤中分离的γ-PGA生产菌株B.subtilis CCTCC202048能降解γ-PGA,通过PCR扩增从该菌株中得到了γ-PGA降解酶基因.     

γ-聚谷氨酸发酵液预处理及提取纯化工艺

采用醇析和盐析结合的方法提取γ-PGA粗品。最佳稀释倍数为2倍,硅藻土和粉末活性炭（颗粒活性炭）用量分别定为10g/L和10g/L（15g/L）,在室温下抽滤最佳pH为3.0。用5%NaCl和一倍体积乙醇提取γ-PGA,经过冷冻真空干燥可得到白色颗粒状γ-PGA粗品,提取率为95.21%,纯度可达96.89%,大大降低了乙醇用量,节约了生产成本。      

γ-聚谷氨酸的性质与生产方法

γ-聚谷氨酸(γ-Polyglutamic acid)是由L-谷氨酸(L-Glu)、D-谷氨酸(D—Glu)通过γ-酰胺键结合形成的一种多肽分子，结构式如图1。     

聚γ-谷氨酸延缓磷酸钙沉淀及螯合钙离子的研究

研究表明聚γ-谷氨酸（γ-PGA）有延缓磷酸钙沉淀形成的能力,在γ-PGA添加量达到200mg／L的条件下,体系中减少磷酸钙沉淀形成率达83．4％,延缓达到最人沉淀量所需时间20min。同时还研究了γ-PGA与钙离子螯合形成螯合钙的条件,结果显示在温度37℃、pH6、3％γ-PGA、羧钙比2．5：1的条件下螯合率最高,螯合反应在15min完成;螯合物的钙含量为11．06％。γ-PGA能与钙离子形成可溶性钙,可开发成一种新型的补钙剂。