论文摘要
瓜氨酸作为一种非蛋白质氨基酸,在尿素循环中起着重要的作用。本文建立了使用聚氨酯固定化粪链球菌制备L-瓜氨酸的方法,并研究了反复批次发酵以及填充床中连续转化生产L-瓜氨酸的生产工艺,最后使用光谱法研究了L-瓜氨酸与牛血清白蛋白的相互作用。建立了一套成本低,产量高,生产简便,产品质量高的路线,为今后工业化生产L-瓜氨酸奠定了基础。本文首先考察了使用聚氨酯固定化粪链球菌（Streptococcus faecalisBT001）的可行性。实验表明,经过多次洗涤后,固定化菌体量可达0.632g·g-1,效果良好,确定粪链球菌与聚氨酯载体有较好的生物相容性。进一步设计了一系列实验对固定化的影响因子进行了考察,当聚氨酯添加量为1.0g,尺寸为5×5×5mm,培养基pH值为7.0,摇床温度为35℃,转速为150r·min-1,经过52h达到最大吸附量。同时确定了在摇床中固定化细胞转化制备L-瓜氨酸的最适条件：摇瓶装液量为50mL/250mL,加入0.6g固定化细胞,底物100g·L-’的L-精氨酸,表面活性剂CTAB 0.3g.L-1,起始pH为7.0,摇床转速为100r-min-1,温度为35℃的条件下转化36h,L-瓜氨酸产量最大可达到53g·L-1。得到的固定化细胞可重复使用5个批次,大大缩短了转化时间。本实验还考察了固定化细胞在填充床反应器中制备L-瓜氨酸的工艺过程。在规格为φ40×300反应柱中装有固定化细胞26g,反应液含100g·L-1的L-精氨酸,0.3mo1-L-1的醋酸缓冲液,0.3g-L-1的表面活性剂CTAB,调节pH值为7.0,设定流速为40mL·h-1,恒温水槽35℃的条件下,固定化细胞在填充床反应器中可连续使用15次,L-瓜氨酸的产量基本维持在65g·L-1左右。最后,本文采用荧光猝灭法以及紫外吸收差谱法研究了L-瓜氨酸与牛血清白蛋白在不同pH值下的相互作用机制,并利用Stern-Volmer方程求解出各种参数。