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ε-聚赖氨酸(ε-polylysine,ε-PL)是一种由微生物大量生产的氨基酸同型聚合物,它由人体必需氨基酸L-赖氨酸的ε-氨基与另一L-赖氨酸的α-羧基形成的ε-酰胺键连接而成,通常由25-30个赖氨酸单体组成,相对分子量在3500~4500之间。ε-聚赖氨酸具有广谱抑菌性,能够抑制革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、真菌和一些耐热性芽孢杆菌等,并且稳定性强,安全高效,是一种天然生物防腐剂。到目前为止,只有日本实现了ε-聚赖氮酸的工业化生产。 本论文建立了一种灵敏便捷的高通量筛选ε-聚赖氨酸产生菌的方法。通过实验确定了在SG培养基中添加150mg/L的重铬酸钾以利于放线菌的富集分离。并在培养基中添加0.002%的亚甲基蓝,利用产碱菌株的分泌物与美蓝的静电作用而形成独特的透明圈初筛得到产碱菌株219株。利用Dragendorff反应复筛得到46株生物碱产生株。最后对生物碱产生菌株的发酵液进行ε-聚赖氨酸分析鉴定,从中得到4株ε-PL产生菌株,其中PL6-3菌株产量最高且发酵性能稳定。 对PL6-3菌株进行形态学和16S rDNA鉴定。结合菌株的形态特征、培养特征、细胞壁的化学成分以及16S rDNA全序列分析的系统发育研究结果,参考生理生化特性,初步确定PL6-3为北里孢菌属,命名为为Kitasatospora sp.PL6-3。 优化了摇瓶发酵培养基,确定了适合实验室摇瓶培养的培养基(g/L):葡萄糖50,(NH4)2SO4 10,Na2HPO4 1.5,KH2PO4 1.5,MgSO4·7H2O 0.5,ZnSO4·7H2O 0.03,FeSO4·7H2O 0.01,酵母膏5,起始pH6.8。装液量80mL/500mL三角瓶,28℃,72h。 考察了不同搅拌速率对Kitasatospora sp.PL6-3产ε-聚赖氨酸批式发酵的影响,确定了350r/min为最佳搅拌转速。在调控pH4.0的条件下,考察了不同葡萄糖起始浓度对ε-聚赖氨酸发酵的影响,发现以3%为起始浓度并补料时,生物量为6.5g/L,ε-聚赖氨酸产率为1.59g/L,生物量和ε-聚赖氨酸产率比初糖浓度5%时分别提高了10%和65%。最终在350r/min、调控pH4.0,初糖浓度3%的条件下,采用补料方式加强生产,ε-聚赖氨酸产率达到了6.65g/L,提高了近10倍。