论文摘要
杆菌肽（bacitracin）是由12个氨基酸组成的一种多肽类抗生素,其主要生产菌株为地衣芽胞杆菌,是目前广泛用于饲料添加剂中的一种新型的广谱抗菌素。本文对Bacillus licheniformis DW2发酵生产杆菌肽的饼粕原料进行了优化,研究了氨基酸对杆菌肽发酵的影响,为杆菌肽的发酵生产提供指导。本研究考察了不同饼粕对杆菌肽发酵的影响。在原始发酵培养基基础上通过单因素实验得出最适豆粕粉浓度为10%。然后对杆菌肽发酵的饼粕原料进行了优化,结果显示单一氮源发酵,豆粕粉效果最好。与其它原料复配后效果更好,最终得到杆菌肽发酵的最佳氮源配比为7%豆粕+2%低蛋白菜籽饼。与原始配方相比,250mL摇瓶发酵效价提高了 20.5%,达到910.4 u/mL。50 L罐上发酵结果显示优化配方发酵效价达到849.3 u/mL,同时杆菌肽A组分比例达到64.0%,与CK相比,效价和A组分比例分别提高了 12.4%和6.8%。通过测定杆菌肽发酵过程中胞内外氨基酸的含量,分析了杆菌肽发酵过程中氨基酸的代谢,在此基础上初步确定Cys是杆菌肽合成的限制性氨基酸。在杆菌肽发酵24 h时添加0.08 g/LCys后,杆菌肽产量提高7.5%,说明Cys确实能够促进杆菌肽的合成。另外,在24 h补加适量Ile、Glu、Lys、豆粕水解液和菜籽饼水解液都可以不同程度地提高杆菌肽的发酵效价。对豆粕和菜籽饼中各种氨基酸在原料中所占比例进行比较,发现Glu、Pro、Cys在菜籽饼中的比例比豆粕高,分别增加了 2.58%、2.50%、1.01%。由此推测豆粕与菜籽饼复配效果好的一个原因是相同氮源含量下,Glu和Cys比例的提高促进了杆菌肽的合成。本论文还研究了 A、B、C三种不同产地的豆粕和60目、80目、100目、200目四种粒度豆粕对杆菌肽发酵的影响,分别比较其氨基酸组成和水解度的差异,结果发现C产地的豆粕效果最好,其总氨基酸含量最高。除了 Lys和His,其它氨基酸含量也最高。80目豆粕最适合杆菌肽发酵。豆粕粒度越细,酶解后的总水解度和蛋白浸出率都随之增大,但是杆菌肽产量并不一定越高。
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摘要Abstract第一章 前言1.1 杆菌肽概述1.1.1 杆菌肽的结构及理化性质1.1.2 杆菌肽的生物合成机制1.1.3 杆菌肽的作用机理及应用1.2 抗生素的代谢调控1.2.1 诱导调节1.2.2 反馈调节1.2.3 磷酸盐的调节作用1.2.4 碳代谢物的调节作用1.2.5 氮代谢物的调节作用1.3 饼粕的营养成分及其在抗生素发酵中的作用1.3.1 饼粕的营养成分1.3.2 饼粕在抗生素发酵中的应用1.4 研究目的和意义第二章 饼粕原料对杆菌肽发酵的影响2.1 引言2.2 材料与方法2.2.1 原料2.2.2 菌株2.2.3 培养基2.2.4 培养方法2.2.5 主要仪器及试剂2.2.6 发酵液中杆菌肽含量的测定方法2.2.7 豆粕粉浓度的优化2.2.8 单一氮源优化2.2.9 复合氮源优化2.2.10 杆菌肽在50L罐中分批发酵过程2.2.11 50 L发酵罐中验证复合氮源的效果2.2.12 数据处理2.3 结果与讨论2.3.1 豆粕粉浓度的优化2.3.2 单一氮源优化2.3.3 复合氮源优化2.3.4 杆菌肽在50L罐中分批发酵过程2.3.5 50L发酵罐中验证复合氮源的效果2.4 小结第三章 氨基酸对杆菌肽发酵的影响3.1 引言3.2 材料与方法3.2.1 菌株3.2.2 培养基和培养方法3.2.3 主要仪器及试剂3.2.4 氨基酸含量的测定方法3.2.5 标准曲线3.2.6 杆菌肽发酵过程中氨基酸的代谢曲线3.2.7 豆粕和菜籽饼水解液的制备3.2.8 外源氨基酸和水解液对杆菌肽产量的影响3.2.9 数据处理3.3 结果与讨论3.3.1 标准氨基酸的气相色谱图3.3.2 标准曲线的绘制3.3.3 杆菌肽发酵过程中氨基酸的代谢特征3.3.4 外源氨基酸和水解液对杆菌肽产量的影响3.3.5 豆粕和菜籽饼中氨基酸含量的测定3.4 小结第四章 不同产地和不同粒度豆粕对杆菌肽发酵的影响4.1 引言4.2 材料与方法4.2.1 原料与试剂4.2.2 菌株4.2.3 培养基和培养方法4.2.4 主要仪器4.2.5 不同产地的豆粕对杆菌肽发酵的影响4.2.6 测定不同产地豆粕的氨基酸组成4.2.7 不同粒度的豆粕对杆菌肽发酵的影响4.2.8 豆粕水解度测定方法4.3 结果与讨论4.3.1 不同产地的豆粕对杆菌肽发酵的影响4.3.2 不同产地豆粕的氨基酸组成4.3.3 不同粒度的豆粕对杆菌肽发酵的影响4.3.4 不同粒度豆粕经中性蛋白酶酶解后的水解度4.4 小结第五章 结论与展望5.1 结论5.2 展望参考文献致谢
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