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维生素C(Vc)二步发酵法是我国自主研发并普遍采用的工业生产方法,其糖酸转化过程由两种菌混合发酵完成,其中产酸菌俗称小菌,单独生长缓慢、产酸量低;伴生菌俗称大菌,具有促进小菌生长及产酸的作用。目前发现多种菌株均可作为伴生菌,但其伴生机制尚不清楚,寻找伴生能力强的伴生菌株以及研究伴生菌伴生机制对指导Vc工业生产具有重要意义。本文针对维生素C二步发酵法中新伴生菌特性,通过发酵条件优化以及伴生机制探究,得出以下结论:(1)本实验室筛选出一株高效促产酸菌生长和产酸的伴生菌——枯草芽孢杆菌A9(B.sA9)。通过对其生长及其伴生特性研究,得出结论:枯草芽孢杆菌A9自身不产酸,但与产酸菌(氧化葡萄糖酸杆菌,G.o)混合培养,可促进其生长及产酸,并且发现新菌系G.o+B.s A9产酸能力明显优于现用生产菌系G.o+B.m2980。枯草芽孢杆菌A9在培养过程中会随着芽孢的破裂释放出碱性物质,初步认为这些碱性物质可以促进产酸菌生长与产酸,并能缓冲发酵体系过程中的过酸环境。(2)为了更好发挥新菌系的发酵潜力,采用响应面设计法以及单因素分析法对新菌系营养条件及培养条件进行优化。最终得到的最优发酵培养基为:L-山梨糖90g/L、尿素12.2g/L、玉米浆14.2g/L、碳酸钙4.1g/L、硫酸镁0.2g/L;最优发酵条件为:pH值7.0~7.3、100mL发酵摇瓶装液量为10mL、温度29℃、接种量15%。新菌系G.o+B.s A9产酸效果优于工业生产菌系G.o+B.m2980,并且新混合菌系优化后产酸量提高2.45%,60h达到发酵终点,比优化前缩短16h。(3)利用硫酸铵分级沉淀、DEAE Sepharose Fast Flow离子交换层析以及SephadexG-100凝胶过滤层析的方法分离纯化枯草芽孢杆菌A9胞外液活性物质。通过硫酸铵初级分离得到活性组分分子量范围为35~66.4kD。胞外液经超滤浓缩后过DEAE SepharoseFast Flow离子交换层析得到促进L-山梨糖脱氢酶(SDH)酶活最显著的有效组分峰A4,通过SDS-PAGE检测发现活性蛋白组分分子量范围为41~66.4kD。大量收集A4除盐浓缩后用Sephadex G-100凝胶过滤层析进一步纯化,最终得到有效组分峰B3,经SDS-PAGE检测发现2个条带,其分子量分别为45kD以及61kD。