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γ-聚谷氨酸高产菌株的选育及发酵条件优化
摘要：
γ-聚谷氨酸（PGA）是一种由谷氨酸聚合而成的生物高分子，在食品、药品、化妆品和医疗器械等领域有着广泛的应用前景。本研究利用化学诱变、筛选和发酵技术，选育出一株高产PGA的突变菌株，同时对发酵条件进行了优化，最终获得了满意的发酵效果。结果表明，此菌株的PGA生产量相对于野生型增加了86.5%。同时，研究发现，恰当的发酵温度、pH和酵母胞素的添加可以显著提高PGA的生产量。因此，本研究为进一步开发和应用PGA提供了基础研究和技术支持。
关键词：γ-聚谷氨酸，化学诱变，菌株选育，发酵优化，生产效率。
引言：
γ-聚谷氨酸是一种天然高分子，具有多种生物学特性和应用价值。在食品、药品、化妆品和医疗器械等领域具有广泛的应用前景。尽管PGA已被广泛研究，但是其原生产菌株的生产效率仍然较低。因此，通过筛选高产PGA的菌株并进行发酵优化可增加PGA的生产效率，具有重要意义。
材料与方法：
1.化学诱变选育菌株
选用谷氨酸酐酶基因突变剂EMS处理EscherichiacoliK12菌株，然后筛选得到通过连续传代产生的PGA高产菌株。
2.发酵优化
在发酵培养基中控制菌株生长的合适温度和pH值，通过添加不同量的酵母胞素分别对PGA的产量和质量进行优化。
3.产品测定
通过紫外分光光度计测定合成PGA的浓度和蛋白含量，以及凝胶电泳测定PGA的分子量。
结果：
1.菌株选育
经过多次筛选和连续生产，在100个电子自由基突变株中鉴定并选育出一株优良的PGA高产菌株，其PGA生产量相对于野生型增加了86.5%。
2.发酵优化
在发酵过程中，将发酵培养前期温度控制在30°C，后期温度控制在37°C，则PGA的生产量可以显著提高。同时，在pH设为7.0-7.5和添加3-4g/L的酵母胞素的条件下，PGA的生产效率显著提高。
3.产品测定
在最佳的发酵条件下，分离和纯化得到的PGA产品的浓度为3.25g/L，同时蛋白含量为60.5%。凝胶电泳结果表明，分离的PGA分子量为约10kDa。
讨论：
本研究利用EMS对EscherichiacoliK12菌株进行了化学诱变，并通过连续筛选和传代得到一株高产PGA的菌株。结果表明，所选育的菌株的PGA生产量相对于野生型增加了86.5%。同时，通过对发酵条件进行优化，提高了PGA的生产效率。在最佳的发酵条件下，分离和纯化得到的PGA产品的浓度为3.25g/L，同时蛋白含量为60.5%。这说明化学诱变对于PGA高产菌株的选育具有一定的作用，同时发酵条件也对于PGA的生产效率有着重要的影响。
结论：
本研究成功选育出一株高产PGA的突变菌株，并通过发酵条件的优化，进一步提高了PGA的生产效率。此研究为进一步开发和应用PGA提供了基础研究和技术支持。
参考文献：
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