基本信息
- 項目名稱：
- 蠟樣芽孢桿菌B904低泡沫培養(yǎng)基的構(gòu)建
- 小類：
- 生命科學
- 大類：
- 自然科學類學術(shù)論文
- 簡介：
- 本研究優(yōu)化和構(gòu)建了一種低泡沫培養(yǎng)基，較之原工業(yè)培養(yǎng)基，粘度顯著降低，芽孢形成時間明顯縮短，在工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)中具有較高的應用價值。
- 詳細介紹：
- 本研究選用蠟樣芽孢桿菌B904菌株，在避免使用消泡劑的前提下，通過優(yōu)化和構(gòu)建培養(yǎng)基從根本上減少泡沫量，減輕由于泡沫導致的裝液量低、污染、菌損失等問題，增加經(jīng)濟收益，同時也為其他菌類低泡沫培養(yǎng)基的篩選提供研究思路。 研究結(jié)果表明，構(gòu)建的培養(yǎng)基與現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)所用培養(yǎng)基相比，粘度顯著降低，發(fā)酵時間縮短為原來的50%，對工業(yè)發(fā)酵中培養(yǎng)基的選用有一定的指導意義。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 本研究旨在通過篩選出滿足低泡沫、低成本、高產(chǎn)量要求的碳源、氮源和微量元素的種類及配比，進而得到一種更適宜工業(yè)生產(chǎn)蠟樣芽孢桿菌B904的低泡沫培養(yǎng)基。 實驗思路（①-④均在實驗室搖瓶條件下進行實驗）： ①篩選出最佳碳源、氮源 ②確定最佳微量元素配比 ③確定最佳碳、氮源配比 ④初步驗證構(gòu)建的培養(yǎng)基的發(fā)酵效果 ⑤在1000L發(fā)酵罐條件下驗證構(gòu)建的培養(yǎng)基的發(fā)酵效果。
科學性、先進性及獨特之處
- 培養(yǎng)基成分是影響發(fā)酵過程中泡沫量的重要原因，本研究并沒有從普遍的消泡劑、機械消泡入手研究，而是優(yōu)化和構(gòu)建新的培養(yǎng)基配方，從根本上減少泡沫量，國內(nèi)外在此方向研究甚少。其次，由于國內(nèi)外沒有定量測定培養(yǎng)基泡沫的儀器，而在外界條件相同的情況下，泡沫量很大程度上取決于液體的粘度。粘度越低，則相應的泡沫量越少。在本研究中首次采用粘度表征確定泡沫量。
應用價值和現(xiàn)實意義
- 1、本研究的供試菌株在農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)等領(lǐng)域具有較高的應用價值； 2、通過優(yōu)化和構(gòu)建培養(yǎng)基從根本上減少泡沫量，避免消泡劑對菌生長產(chǎn)生的負面影響，具有更廣泛的適用性； 3、對培養(yǎng)基配方進行優(yōu)化和構(gòu)建，將該成果應用于工業(yè)生產(chǎn)，避免因泡沫造成的培養(yǎng)基浪費，減少菌的損失，避免雜菌污染，增加發(fā)酵罐裝液量，提高生產(chǎn)能力，從而大大降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)量。
學術(shù)論文摘要
- 本研究選用蠟樣芽孢桿菌B904，在避免使用消泡劑的前提下，通過優(yōu)化和構(gòu)建培養(yǎng)基從根本上減少泡沫量，減輕由于泡沫導致的裝液量低、污染、菌損失等問題，增加經(jīng)濟收益，也為其他菌類低泡沫培養(yǎng)基的篩選提供研究思路。 本研究首先用單次單因子法確定最佳碳源氮源，用正交實驗法確定微量元素配比；在搖瓶條件下用正交實驗法確定碳氮源配比，得出優(yōu)化后培養(yǎng)基配方；分別在搖瓶條件和1000L發(fā)酵罐中對比構(gòu)建的培養(yǎng)基和工業(yè)培養(yǎng)基，驗證其發(fā)酵效果。 通過以上實驗確定優(yōu)化和構(gòu)建的培養(yǎng)基配比：葡萄糖1.5g/L，玉米粉3g/L，工業(yè)酵母膏2.5g/L，谷氨酸發(fā)酵廢醪2.5g/L，硝酸鉀2.5g/L，微量元素為磷酸二氫鉀0.5g/L, 七水硫酸鎂0.2g/L,一水硫酸錳0.01g/L,七水硫酸亞鐵0.02g/L,七水硫酸鋅0.1g/L,無水硫酸銅0.004g/L,二水鉬酸鈉0.02g/L,無水氯化鈣1g/L。與工業(yè)培養(yǎng)基相比，粘度顯著降低，發(fā)酵時間縮短50%，對工業(yè)發(fā)酵中培養(yǎng)基的選用有一定的指導意義。
獲獎情況
- 無
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻
- 1、江敏, 梁金鐘. 益生菌臘樣芽孢桿菌的篩選及培養(yǎng)基的優(yōu)化[J]. 中國奶牛, 2006,2:12-14. 2、章冬梅. 泡沫對工業(yè)發(fā)酵的影響及控制[J]. 化工設(shè)計, 2008,18(1):17-20. 3、朱艷靜, 李宇. 測定菌體濃度的簡便方法[J]. 工業(yè)微生物，2006，34(4):47-49. 4、高鶴永, 弓愛君, 曲冬梅, 等. 正交設(shè)計法優(yōu)化Bt發(fā)酵培養(yǎng)基[J]. 現(xiàn)代農(nóng)藥, 2004,3(5):11-12. 5、寇天平. 發(fā)酵生產(chǎn)中的泡沫消除[J]. 發(fā)酵科技通訊, 2006,35(1):22. 6、張路軍, 田孝俊, 井金峰, 任偉. 淺析谷氨酸發(fā)酵生產(chǎn)中泡沫的產(chǎn)生及消除[J]. 發(fā)酵 科技通訊, 2004,33(4):16-17. 7、趙玉索, 有機硅消泡劑的研究及發(fā)展[J], 浙江化工, 2007,38(3):11-14. 8、陳延熙, 梅汝鴻. 作物增產(chǎn)菌及其選育與發(fā)酵工藝. 中國專利, ZL88106560.9, 1989-09-06.
同類課題研究水平概述
- 當前國內(nèi)解決發(fā)酵過程中泡沫問題的方法主要有兩種：使用消泡劑和機械消泡。 上世紀末對消泡劑的研究較多。20世紀90年代早期，有人曾就谷氨酸發(fā)酵和抗生素發(fā)酵生產(chǎn)中泡沫多的問題進行過研究，提到了控制消泡劑使用量、改變消泡劑流加方法、在發(fā)酵過程中的特定時間加入消泡劑和使用混合消泡劑等方法（張國順等 《對谷氨酸發(fā)酵中消泡劑使用的探討》 發(fā)酵科技通訊 1992年第21卷第3期；馬忠海 《改進發(fā)酵消泡劑的初步探討》 微生物學雜志1993年01期）。 2000年以來的有關(guān)消除發(fā)酵過程中泡沫的研究側(cè)重點大多在機械消泡（通過機械力破碎泡沫）上?！稒C械攪拌式發(fā)酵罐中的消泡技術(shù)研究與探討》一文就介紹了常用的消泡機械；還有人對消泡器械的轉(zhuǎn)速、安裝位置、結(jié)構(gòu)等進行過研究（汪國剛 《高效消沫裝置在谷氨酸發(fā)酵中的應用》 發(fā)酵科技通訊 2004年第3期）；有的公司還專門研發(fā)新型消除泡沫的機器并投入使用，例如發(fā)表在中國科技產(chǎn)業(yè)期刊2008年03期上的《北京博碩德恒公司：尋找“泡沫”之中的財富》介紹了該公司研發(fā)的自動吞沫機，該機器能將泡沫迅速吞噬并還原為料。然而目前機械消泡效果有限，而且在耗能等方面還存在一些不足。 綜上所述，從優(yōu)化培養(yǎng)基原料配比著手降低培養(yǎng)基泡沫量的方法鮮有人研究。有人曾用葡萄糖、淀粉、蔗糖等碳源替換豆餅粉進行試驗，降低了發(fā)酵中的泡沫量（徐巖等 《華根霉產(chǎn)脂肪酶發(fā)酵培養(yǎng)基的研究》 工業(yè)微生物2000年第3期）。多數(shù)的文章中雖然提到改變培養(yǎng)基原料配比可以減少泡沫量，但是并沒有進行深入研究,而且其實驗中所涉及到的關(guān)于發(fā)酵泡沫量的檢測，多是采用目測和定性描述的方式，并沒有給出定量的測定。 根據(jù)研究文獻顯示，至少在國內(nèi)，幾乎沒有人對通過優(yōu)化培養(yǎng)基原料配比降低泡沫量的方法做過系統(tǒng)的實驗研究，而通過本小組的實驗結(jié)果看來，這種方法降低泡沫量的效果顯著。
