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2,3-丁二醇是一种重要的化工原料,广泛用于食品、化工、能源等领域。常用于生产2,3-丁二醇的菌株为肺炎克雷伯氏菌,然而其为条件致病菌。本论文则拟从环境样品中分离产2,3-丁二醇的芽孢杆菌,并通过紫外诱变方式提高其2,3-丁二醇产量。乙偶姻为2,3-丁二醇的前体物质,将环境样品80℃C保温20min后,在肌酸甲萘酚筛选平板上分离得到12株红色的高产乙偶姻菌株。然后利用气相色谱法分析分离菌株的2,3-丁二醇产量,获得1株高产2,3-丁二醇的菌株127-7。通过16SrRNA基因及生理生化鉴定,确定该菌株为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)。利用紫外诱变筛选耐高糖菌株,以降低底物抑制效应,缩短发酵时间。在葡萄糖浓度为250 g/L的筛选平板上共得到2406株突变子,挑选105株菌落直径大于1.5 mm的突变子进行肌酸比色实验,测定其乙偶姻产量。选取10株乙偶姻产量高的菌株摇瓶发酵,其中突变株BL41的2;3-丁二醇产量最高,较出发菌株127-7提高了 41.1%。分析副产物乳酸产量和pH之间的关系,不控制发酵液pH时,摇瓶发酵中乳酸产量由21.0 g/L降低为0 g/L。在5 L发酵罐中,通过分批补料发酵,2,3-丁二醇产量在72h达到81.4 g/L。进一步调整补糖策略,维持最低残糖浓度为30 g/L,菌株BL41在5 L发酵罐中产2,3-丁二醇83.4 g/L,发酵时间缩短至46 h。发酵过程中,BL41的发酵液黏度逐渐增大,然而发酵液中胞外多糖产量仅1.0g/L,且无聚谷氨酸产生。进一步研究发现,发酵后期细胞数减少,细胞自溶,胞内DNA外流,引起发酵液变黏。对菌株BL41进行紫外诱变,在自溶筛选平板上获得61株自溶水平较低的突变子。通过肌酸比色法得到7株高产乙偶姻菌株。摇瓶发酵筛选中,突变株BL41-103的2,3-丁二醇产量最高,仅比出发菌株BL41提高9.0%,同时发现所有菌株的发酵液终pH均超过7.0。因此,进一步对7株突变子进行不同初始葡萄糖浓度发酵,结果发现不同菌株葡萄糖利用效率不同,其中菌株BL41-196、BL41-103和BL41-213的2,3-丁二醇产量较高。对三株突变子和出发菌株BL41进行1L的四联发酵罐扩大培养,菌株BL41-196的2,3-丁二醇产量在44 h时最高,为65.1 g/L,比出发菌株BL41提高了 36.0%。