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黄色短杆菌产L-精氨酸发酵培养基的优化
摘要
黄色短杆菌产L-精氨酸发酵培养基的优化是一个重要的研究领域，本论文旨在优化发酵培养基的组成和发酵条件，以提高黄色短杆菌产L-精氨酸的效率。通过单因素实验和正交实验，优化培养基中的碳源、氮源、微量元素和发酵条件，得到了含麦芽糊精5.0g/L、磷酸二氢钾0.5g/L、氨基酸混合物6.0g/L、酵母粉2.0g/L、蛋白胨3.0g/L、KCl0.2g/L、MgSO4·7H2O0.2g/L、NaCl1.0g/L、FeSO4·7H2O0.01g/L和糖3.0g/L的最优化培养基，发酵条件为初始pH值7.0、温度37℃、初始菌液体积5.0%的条件下，黄色短杆菌在液态发酵中产L-精氨酸的效率得到显著提高。总体而言，本研究为黄色短杆菌产L-精氨酸的工业应用提供了基础数据支持。
关键词：黄色短杆菌；L-精氨酸；发酵培养基；优化
Abstract
TheoptimizationofthefermentationmediumforL-arginineproductionofyellowshortrodbacteriaisanimportantresearcharea.ThispaperaimstooptimizethecompositionofthefermentationmediumandfermentationconditionstoimprovetheefficiencyofL-arginineproductionbyyellowshortrodbacteria.Throughsingle-factorexperimentsandorthogonalexperiments,thecarbonsource,nitrogensource,traceelements,andfermentationconditionsinthemediumwereoptimized.Amediumcontainingmaltodextrin5.0g/L,potassiumdihydrogenphosphate0.5g/L,aminoacidmixture6.0g/L,yeastextract2.0g/L,peptone3.0g/L,KCl0.2g/L,MgSO4·7H2O0.2g/L,NaCl1.0g/L,FeSO4·7H2O0.01g/L,andsugar3.0g/LandtheoptimalfermentationconditionsweredeterminedtobeaninitialpHof7.0,atemperatureof37℃,andaninitialinoculumvolumeof5.0%.Undertheseconditions,theefficiencyofL-arginineproductionbyyellowshortrodbacteriainliquidfermentationwassignificantlyimproved.Overall,thisstudyprovidesbasicdatasupportfortheindustrialapplicationofL-arginineproductionbyyellowshortrodbacteria.
Keywords:Yellowshortrodbacteria;L-arginine;Fermentationmedium;Optimization
介绍
L-精氨酸是细胞内代谢过程不可缺少的重要物质，广泛应用于医药、食品、养殖等领域。黄色短杆菌是一种陆地和海洋环境中常见的土壤细菌，能够以各种复杂的有机和无机物为碳、氮源，在自然条件下广泛存在。该菌株被证实能够产生大量的L-精氨酸，因此黄色短杆菌是研究L-精氨酸发酵的理想菌株之一。
然而，黄色短杆菌产L-精氨酸的发酵条件和培养基组成对产量和质量的影响并不清楚。因此，优化发酵条件和培养基组成以提高黄色短杆菌产L-精氨酸的效率变得非常重要。
本研究旨在优化黄色短杆菌产L-精氨酸发酵培养基的组成和发酵条件。通过单因素实验和正交实验，优化碳源、氮源、微量元素和发酵条件，并确定最优化培养基组成和发酵条件。通过优化，提高黄色短杆菌产L-精氨酸的效率，为其工业应用提供基础数据支持。
材料和方法
菌株和培养条件
黄色短杆菌菌株采自实验室菌库。培养基为液体LB培养基和固体LB培养基。在30℃下恒温摇床振荡培养。
单因素实验
针对碳源、氮源、微量元素和发酵条件分别进行单因素实验。在前期研究的基础上，根据该菌的营养特性选取的碳源有葡萄糖（Glu）、麦芽糊精（MD），氮源选取氨基酸混合物、酵母粉和蛋白胨、微量元素选取KCl、MgSO4·7H2O、NaCl和FeSO4·7H2O。在不同的碳源、氮源、微量元素和发酵条件下进行单