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由于生物柴油的大力发展,造成副产物甘油的大量过剩。同时PHA的生产成本较高大大限制了它的应用。利用甘油生产PHA具有重要意义。本论文以甘油为底物通过添加前体辛酸钠合成PHA,通过对恶臭假单胞菌和其混菌的培养基和培养条件进行优化,得到合成PHA的最佳条件。为了选择优良的PHA生产菌株,在不同营养水平下比较了Pseudomonas putida NBRC 14164和Pseudomonas putida KT2440两种恶臭假单胞菌合成PHA产量的高低,发现Pseudomonas putida KT2440的PHA产量显著高于Pseudomonas putida NBRC 14164,同时营养二培养基是最适培养基。因而选择Pseudomonas putida KT2440作为发酵产PHA的菌株。另外比较了多种实验室常见模式菌在甘油中的生长情况,发现Escherichia coli BL21、Escherichia coli MG1655和Saccharomyces cerevisiae W303在甘油中长势较好,选择这些菌株与恶臭假单胞菌进行混菌发酵。以营养二培养基为基础,对Pseudomonas putida KT2440恶臭假单胞菌进行培养条件的优化,通过单因素和响应面优化得到最佳生长条件为:辛酸钠为12.23g/L,载液量为44.39 mL/250 mL,转速为220 rpm,硫酸铵浓度为1 g/L,甘油为40 g/L。用此条件进行摇瓶发酵实验,得到PHA的平均产量为4.56 g/L,显著高于同类以甘油和辛酸钠为唯一碳源的产量。将恶臭假单胞菌Pseudomonas putida KT2440培养在5L发酵罐中发酵优化,通过对转速和通气量的调节使PHA产量最高达到了8.47 g/L。而阶段限氧和补料操作都抑制了Pseudomonas putida KT2440的生长和PHA的合成。因为溶氧低不利于PHA合成,同时补料浓度太高抑制了Pseudomonas putida KT2440的生长和合成PHA。后续可以通过恒流补料或者降低培养基初始辛酸钠浓度同时降低辛酸钠补料浓度等方式进行补料操作。以单菌优化的培养条件进行混菌优化。将筛选出来的模式菌Escherichia coli BL21、Escherichia coli MG1655和Saccharomyces cerevisiae W303分别和恶臭假单胞菌混合培养,各双菌体系通过单因素和正交试验得到最佳发酵条件:在PH=6.5时,Pseudomonas putida KT2440与Escherichia coli MG1655混菌发酵产PHA的最优工艺为载液量为40 mL,接种量为3 mL,接种比例为1:10;Pseudomonas putida KT2440与Escherichia coli BL21混菌发酵产PHA的最优工艺为载液量为30 mL,接种量为2 mL,接种比例为1:5;Pseudomonas putidaKT2440与Saccharomyces cerevisiae W303混菌发酵产PHA的最优工艺为载液量为20 mL,接种量为3 mL,接种比例为1:1。利用最佳条件进行摇瓶发酵实验,得到的实际值为:Pseudomonas putida KT2440与Escherichia coli MG1655的PHA产量为4.01 g/L;Pseudomonas putida KT2440与Escherichia coli BL21的PHA产量为4.81 g/L;Pseudomonas putida KT2440与Saccharomyces cerevisiae W303的PHA产量为4.57 g/L。Pseudomonas putida KT2440与Escherichia coli BL21的双菌体系和Pseudomonas putida KT2440与Saccharomyces cerevisiae W303的双菌体系优化后的PHA产量稍高于单菌的产量,随后对这两组混菌进行代谢物质检测与分析,结果发现,Pseudomonas putida KT2440与Escherichia coli BL21双菌可能主要通过核糖、腺嘌呤核苷酸、乳酸和维生素等进行交流;Pseudomonas putida KT2440与Saccharomyces cerevisiae W303双菌可能主要通过核糖、腺嘌呤核苷酸、半胱氨酸、鸟氨酸和维生素C等进行交流。