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乳酸(Lactic acid),分子式C3H6O3,又名α-羟基丙酸(α-hydroxypropionic acid)、2-羟基丙酸(2-Hydroxy propionic acid)、丙醇酸。有两种存在形式,即L-乳酸、D-乳酸。乳酸是当今使用最广泛的羧基酸,在食品、饮料、饲料、现代医药、日用化工、造纸及电子等行业具有广泛的用途。随着聚乳酸行业的兴起,乳酸,特别是光学纯度高的乳酸越来越受到市场的青睐。本论文从土壤中筛选到几株产酸菌,经过发酵产物定性、定量试验鉴定该菌为凝结芽孢杆菌。经生理生化试验、16SrDNA分析,确定了菌株的属。为了提高产酸量,对其进行了紫外诱变。提高产酸量后进行发酵、双水相萃取偶合反应,最后对上相萃取得乳酸钙纯品。在以上试验的基础上得出下述结论：1.从土壤中筛选获得5株耐高温(50℃)产酸菌,通过纸层析试验,对比Rf值：标样Rf=0.78,Y3 Rf=0.78；Y6 Rf=0.78；Y9 Rf=0.77；Y11 Rf=0.77；Y12 Rf=0.77。样本与标样Rf基本一致,可以判断菌株Y3、Y6、Y9、Y11、Y12均产乳酸。取产酸高菌株Y3,Y6,50℃摇瓶发酵48h乳酸产量分别为78.5g/L,66.7g/L；葡萄糖转化率分别为65.4%,55.6%；L-乳酸含量分别为73.4g/L,63.1g/L。光学纯度分别为93.5%,94.6%。2.通过生理生化试验,得出菌株有如下特征：菌株Y3菌落为圆形,乳白色,菌落中央隆起,表面光滑、湿润,边缘整齐；菌体呈长杆状,平直。菌株Y6菌落形态与Y3相似,呈白色,不透明；菌体呈杆状,单个排列,微弯。Y3、Y6均产芽孢,不运动；水解淀粉、能发酵葡萄糖生成乙酰甲基甲醇,不还原硝酸盐、不产生硫化氢、不液化明胶、不还原尿素；能利用葡萄糖、蔗糖、D(+)麦芽糖、木糖、甘油产酸。3.通过16SrDNA序列的系统发育学分析,得出Y3与Bacillus coagulans NRIC 1527,Y6与Bacillus coagulans IDSp的序列相似性均为99%。它们在系统发育上属于厚壁菌门Firmicutes,芽孢杆菌纲Bacilli,芽孢杆菌目Bacillales,芽孢杆菌科Bacillacea,芽孢杆菌属Bacillus。与乳酸菌属的嗜热乳酸菌(.Lactobacillus thermophilus)在系统发育上也较为接近,序列相似性为98%。因此可以推测Y3,Y6为产L-乳酸的凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)。4.对菌种Y3进行紫外诱变,以提高产酸量。经过3轮诱变,筛选出的菌株YB3-3遗传性质稳定,再进行50℃,48h发酵试验,测发酵液中乳酸含量达到87.9g/L。比出发菌产酸量78.5g/L高12%。5.选取PEG 4000/MgSO4为5/15,10/11,15/10的双水相加入发酵液中。菌株YB3-3在50℃,200r/min条件下发酵48h,双水相的萃取率分别为19.27%,43.31%,56.78%,可见,萃取率随两相比例增大而增大。将PEG 4000、MgSO4加入到三角瓶发酵液中,使其终浓度分别为15%,10%。进行发酵萃取耦合,并且定时(24h)提取上相,添加含葡萄糖的PEG 4000溶液及CaCO3,形成连续发酵状态,菌体与萃取相达到很好分离。5次测上相中乳酸浓度乳酸浓度分别为：97.5,96.8,96.2,95.4,95.6(g/L),每次乳酸浓度都没有明显变化,菌种在120h内发酵产酸活力基本没有衰退。双水相萃取发酵耦合系统的乳酸产量约是普通分批发酵的3.2倍。最后用乙酸乙酯对上相反萃,得到3.5g的乳酸钙。