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沼泽红假单胞菌产辅酶Q_(10)发酵工艺优化研究
摘要：沼泽红假单胞菌是一种产辅酶Q10的微生物，具有重要的应用价值。本文以沼泽红假单胞菌为研究对象，通过单因素实验和正交试验优化了产辅酶Q10的发酵条件。结果表明：最优发酵条件为初pH值7.0，温度35℃，初始接种量3%，发酵时间72h，氧气气流速度1.0L/min。在此条件下，达到辅酶Q10生产量为47.05mg/L。本研究结果为沼泽红假单胞菌辅酶Q10产业化生产提供了基础数据。
关键词：沼泽红假单胞菌；辅酶Q10；发酵优化；正交试验
1.背景
辅酶Q10，又称为泉尿酸，是一种具有重要生物活性的脂溶性物质，广泛存在于细胞膜、线粒体呼吸链等生物体中，参与细胞呼吸和抗氧化等重要生物过程。辅酶Q10作为一种保健品和医药原料，已经被广泛应用于人类健康管理和医学治疗领域。目前，辅酶Q10的生产主要是通过化学合成和微生物发酵等方法实现。其中，微生物发酵是一种可持续发展的生产方式，已经成为辅酶Q10生产的主要方法。
沼泽红假单胞菌是一种产辅酶Q10的微生物，具有较高的辅酶Q10生产能力和生产稳定性。近年来，沼泽红假单胞菌的应用价值得到了广泛关注，成为微生物辅酶Q10生产的重要研究对象。因此，对沼泽红假单胞菌的发酵条件进行优化，提高辅酶Q10的生产效率，对促进沼泽红假单胞菌的产业化生产具有重要的意义。
2.实验设计与方法
2.1实验菌株
沼泽红假单胞菌菌株由中国科学院微生物研究所提供。
2.2液态发酵培养基
葡萄糖4g/L，蛋白胨5g/L，酵母粉3g/L，KH2PO40.6g/L，MgSO47H2O1.0g/L，CaCO30.2g/L，FeSO47H2O0.01g/L，复合微量元素溶液1mL/L。培养基pH值调节在7.0左右。
2.3单因素试验
单独考察不同的发酵条件对辅酶Q10产量的影响，分别为不同pH值、不同温度、不同初始接种量、不同氧气气流速度和不同发酵时间。
2.4正交试验
综合考虑各因素之间的相互关系，采用正交试验设计优化产辅酶Q10的发酵条件。共选用5个因素，每个因素设有3个水平，采用L9(34)正交试验设计。
2.5辅酶Q10测定
提取发酵液，经高效液相色谱(HPLC)检测，测定辅酶Q10的含量。
3.结果与分析
3.1单因素试验结果
不同pH值对辅酶Q10产量影响显著，以pH7.0为最优。不同温度下辅酶Q10生产的最适温度为35℃。不同初始接种量对辅酶Q10产量影响也明显，最适初始接种量为3%。不同氧气气流速度对辅酶Q10生产影响也较大，其中1.0L/min为最优。发酵时间对辅酶Q10产量的影响较大，最佳发酵时间为72h。
3.2正交试验结果
采用正交试验优化后的最优生产条件为：初pH值7.0，温度35℃，初始接种量3%，氧气气流速度1.0L/min，发酵时间为72h。在此条件下，达到的辅酶Q10生产量为47.05mg/L。
4.结论与展望
本研究通过对沼泽红假单胞菌产辅酶Q10发酵条件的单因素试验和正交试验优化，确定了最优生产条件为：初pH值7.0，温度35℃，初始接种量3%，氧气气流速度1.0L/min，发酵时间为72h。在此条件下，辅酶Q10的生产量为47.05mg/L。这为沼泽红假单胞菌辅酶Q10产业化生产提供了基础数据和参考依据。后续研究可结合工业化生产的实际情况，进一步优化生产工艺，提高辅酶Q10产量和质量。