用酵母菌生产海藻糖的研究

本文对酵母海藻糖测定方法、海藻糖生产菌株的选育及酵母海藻糖生产工艺等进行了研究。 首先通过实验确定了蒽酮法测定酵母海藻糖的条件，最适测定条件为煮沸时间10分钟、测定波长630nm。在此基础上，制定了海藻糖的标准曲线，经线形回归确定了酵母海藻糖含量测定的计算公式。 对收集到的11株酵母菌株，首先进行海藻糖积累实验，随后进行抗不良环境的耐性性能测定，内容包括：6％NaCl渗透压耐性、12％乙醇耐性、冷冻耐性(-20℃，4h)和0.4％乙酸耐性。结果表明在不良环境下，所有菌株的发酵能力都有所下降。但下降幅度各菌株有所不同。将11株菌株的海藻糖积累能力与耐性进行相关分析。结果表明，菌株渗透压耐性和乙酸耐性与海藻糖的积累能力具有正相关性；而冷冻耐性和酒精耐性与海藻糖积累无相关性。综合耐性实验和海藻糖积累实验的结果，确定海藻糖含量高，盐和乙酸耐性最强的Y7菌株为本研究出发菌株。 对Y7菌株进行EMS诱变处理。采用氯化钠浓度梯度平板和以海藻糖为唯一碳源的酵母基本培养基平板进行初筛，选育出具有较高渗透压耐性和海藻糖酶活性减弱的63株诱变株。再用乙酸耐性和海藻糖积累实验对初选菌株进行复筛，获得3株海藻糖含量高于出发菌(Y7)的突变菌株L38、L61和L68。最后通过对3株突变株的性能测定，确定生长速率最快、海藻糖分解酶活性较低和海藻糖积累量最高的L61菌株作为生产菌株，其海藻糖含量比出发菌株高9.5％。 对L61菌的海藻糖生产工艺进行了研究。研究内容包括培养基的优化、培养工艺条件对酵母菌海藻糖积累的影响以及流加培养工艺的研究。经摇瓶正交实验确定的最优培养基配方为：12Brix糖蜜、0.05％硫酸铵、30ug/100mL的硫氨素、1.5ug/100ml生物素。在流加培养条件下，通过对发酵后期pH控制、温度休克培养、加盐培养和酵母接种量的研究，初步确定了酵母海藻糖的生产工艺。在周期为15h的流加培养中，培养至11～12h时提高pH到6.2、在12h时添加15g/L的NaCl，有利于海藻糖的积累并获得较高的产量。在此工艺条件下，酵母海藻糖含量平均达23.1％，海藻糖容积收得率为9.6g/L，海藻糖对糖得率为13.29％