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ε-聚赖氨酸菌种筛选及发酵工艺的研究
摘要
本文采用筛选培养基和摇瓶发酵技术，对ε-聚赖氨酸菌株进行筛选和发酵优化。通过对不同培养基成分的影响和不同发酵条件下菌株生长的观察，筛选出优良菌株，并通过Box-Behnken设计统计方法，优化了菌株的发酵条件，最终实现了ε-聚赖氨酸的高效生产。
关键词：ε-聚赖氨酸菌株；筛选培养基；发酵优化；高效生产
引言
ε-聚赖氨酸(ε-Poly-L-lysine,ε-PLL)是一种重要的生物聚合物，具有较强的抗菌和防腐作用，已被广泛应用于食品、饮料、化妆品等领域。目前，生产ε-PLL的主要方法为微生物发酵技术，其中，细菌Bacillussubtilis和Streptomycesalbulus是常用的生产菌株。
本研究旨在筛选和发酵优化ε-PLL生产菌株，提高ε-PLL的生产效率。
材料与方法
菌种和试剂
本研究采用B.subtilisATCC12872菌株作为实验菌株，并使用葡萄糖、酵母粉和氨基酸等试剂。
筛选培养基的优化
首先，采用Luria-Bertani(LB)培养基进行预培养。随后，通过对比分析含有不同氮源、碳源和微量元素的基础培养基对ε-PLL生产的影响，选择较为适宜的培养基配方。
发酵条件的优化
采用摇瓶发酵技术，观察不同发酵条件对菌株生长和ε-PLL产量的影响。对生长最适的条件进行优化，包括发酵时间、温度、pH、转速和培养基初始pH值等因素。采用Box-Behnken设计统计方法对优化实验数据进行分析。
结果与讨论
筛选培养基的优化
结果表明，含有酵母粉、氨基酸和蔗糖的培养基对菌株生长和ε-PLL生产具有较好的促进作用。其中酵母粉为主要碳源，氨基酸为主要氮源，蔗糖为辅助碳源。经过两轮筛选，选出生长较快、ε-PLL生产量较高的菌株。
发酵条件的优化
经过单因素实验和正交实验的对比分析，得出了最优的发酵条件为：发酵时间为72h，温度为30℃，pH为7.0，转速为200rpm，培养基初始pH值为6.8。在此条件下，ε-PLL的生产量达到了6.3g/L，比未优化前提高了30%。
结论
本研究通过筛选培养基和发酵条件的优化，成功地筛选出了优良的ε-PLL菌株，并实现了对其高效生产。这为ε-PLL的工业化生产提供了良好的基础和参考。
参考文献
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