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鼠李糖脂是一种性能优良的生物表面活性剂,主要由铜绿假单胞菌发酵生产。本课题针对菌种产量低、产品生产成本高的问题,从提高菌种生产能力和优化发酵条件两方面入手,在实验室开展小试研究。首先,采用蓝色凝胶平板法结合表面张力测定对选自于自然界的菌株进行自然筛选,挑选出一株最优的自然菌株后,将其命名为铜绿假单胞菌-Z。以此菌株作为发酵菌种,进行发酵实验后可得到以下结论:(1)将其发酵液离心后,取上清液直接用蒸馏水稀释20倍的表面张力为35.1mN/m,较同样稀释倍数下的未接种培养基,表面张力降低了42.7%;(2)菌种的对数生长期主要在12-22h,稳定期细菌数可以达到109/mL;(3)用与发酵液等体积的V氯仿:V甲醇=2:1混合溶剂对发酵液萃取后,得到鼠李糖脂粗品的产量为3.43g/L,粗品的CMC值低至20mg/L。然后,对铜绿假单胞菌-Z进行紫外及产物诱变处理,采用蓝色凝胶平板法将正向突变的菌株筛选出来,将最优的一株命名为铜绿假单胞菌-ZCY。对此菌种研究后发现:(1)其发酵离心上清液用蒸馏水继续稀释20倍后,表面张力低至32.1mN/m,较铜绿假单胞菌-Z发酵稀释液的测定值,又降低了8.5%;(2)直接提取发酵液后得到鼠李糖脂的产量为5.52g/L,较铜绿假单胞菌-Z,产量提高了60.9%,且在传代过程中菌种的稳定性表现较好;(3)此菌种的生长曲线与铜绿假单胞菌-Z的基本相同,以其作为出发菌种接种到模拟工业培养基时,通过优化实验可确定:接种量在3%时最佳;(4)粗品的CMC值基本不变,结合TLC分析得到的Rf值和质谱分析结果可鉴定,菌种发酵产鼠李糖脂的类型为双鼠李糖脂。最后,对铜绿假单胞菌-ZCY的发酵条件进行了优化,利用单因素实验和正交实验得到的最佳培养基成分及浓度(g/L)如下:菜籽油30.0;玉米浆干粉6.0;NaNO36.0; K2HPO40.9;NaH2PO40.6;MgSO40.3;CaCl20.05;NaCl1.5;最佳发酵环境条件如下:初始pH值6.9-7.0;温度先在36℃发酵20h,然后在34℃继续发酵40h。最终得到,最优发酵条件下鼠李糖脂的平均产量为34.52g/L。