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本文以热带假丝酵母为生产菌种,就菌种的改造、小分子效应物对DCA13产量影响和发酵过程的优化等进行了研究。工作包括菌株的驯化、紫外线照射诱变、亚硝酸钠诱变、摇瓶发酵工艺条件优化、小分子效应物对DCA13产量的影响,以及DCA13的提取精制等。
以热带假丝酵母为初发菌株,对其进行了循减递进的驯化,采用紫外线照射和亚硝酸钠诱变结合的方法对生产菌株进行了改造,通过对照平板和指示剂平板筛选α、ω-氧化能力增强,β-氧化能力减弱的突变菌株,得到一株在摇瓶条件下能够通过发酵过程使DCA13的产量达34g/L的生产菌株0.1-2,比初发菌株发酵生产DCA13的产量提高了54%。
发酵过程中在培养基中加入小分子效应物(吐温80、乙酸钠和丙烯酸),研究了它们对DCA13产量的影响。试验结果表明,小分子效应物对DCA13产量具有明显影响。乙酸钠、丙烯酸均能抑制菌体的β-氧化,添加吐温80有利于菌体吸收和转化烷烃。添加小分子效应物后,发酵过程的DCA13产量达45g/L。
发酵过程结束后,发酵液中残留的烷烃可以回收利用,而且用来替代部分新烷烃进行发酵产酸时,可以在一定程度上提高DCA13的产量。
在DCA13摇瓶发酵工艺条件优化的试验中,对新旧发酵工艺进行了比较,最终选择了在发酵初期不加入或者少加入烷烃,在发酵后期加入总量为10%(V/V)烷烃的新工艺,此时DCA13产量达43g/L,较优化前提高了26%。
通过对酸碱沉淀法制取纯净DCA13工艺路线的研究,得出提取精制DCA13的最佳条件:将发酵液回收烷烃后稀释3~4倍,经过加热、加碱除菌体,加入小颗粒状的活性炭脱色,然后加热到80℃,在不断搅拌的情况下缓慢调节pH值,使DCA13结晶析出,过滤得到DCA13白色粉末。