张圆, 孙雪南, 陈邦, 董兆麟[1]2003年在《利用微生物混合培养技术生产聚羟基烷酸(PHA)研究》文中研究表明研究了圆褐固氮菌 (Azotobacterchroococcum)突变株G 3与巨大芽孢杆菌 (Bacillusmega terium)G 6发酵生产聚羟基烷酸 (PHA)的人工可配伍性 ,确定了它们混合培养的适宜条件 ,先将G 3菌株发酵培养 2 4～ 2 8h后 ,再以 1 5 % (v v)接种量接入G 6菌株并同时补加 0 5 % (g g)蛋白胨 (FP)和 0 5 % (g g)NH4 NO3,继续混合培养 42～ 46h ,细胞干重达 32g L ,PHA含量为80 % ,再结合补料技术最终生物量可达 5 3g L ,PHA产生量达 42 4g L。糖对PHA的转化率为0 32。人工混合培养成功地解决了固氮菌发酵生产PHA过程中 ,发酵液粘度过高 ,传质较差 ,补糖总量上不去等技术问题。
彭菊芳[2]2001年在《圆褐固氮菌G-3菌株聚羟基烷酸（PHA）的提取研究》文中指出本论文对圆褐固氮菌G—3菌株聚羟基烷酸（PHA）的八种提取方法进行了优化研究。结果表明：（1）氯仿提取分为两种，温和搅拌法：用30倍体积的氯仿在50℃下与细胞温和作用2h，再加入30倍体积的水作用1h，得到的PHA纯度为98.7％，回收率为78％，分子量为1.4×10~6；剧烈搅拌法：30倍体积的氯仿在20℃下先将细胞温和处理10min，再剧烈作用15min，可得纯度为99％的PHA，回收率为89.6％，分子量为1.47×10~6；（2）NaClO法中，采用40％NaClO在20℃下处理细胞30min，所得PHA纯度为93.6％，回收率为91.1％，分子量为0.54×10~6；（3）NaClO—CHCl_3法：30倍体积的CHCl_3和30％（V/V）NaClO共同处理细胞1h，得PHA纯度为96.5％，回收率为91％，分子量为1.15×10~6；（4）SDS法：30g/l细胞在50℃下经7g/lSDS处理12min，得到的PHA纯度为89.2％，回收率为90％，分子量为1.04×10~6；（5）SDS—NaClO法：30g/l细胞在50℃下先经7g/lSDS处理12min，再用30％NaClO作用3min，得PHA纯度为97.5％，回收率为87.1％，分子量为0.83×10~6；（6）SDS—EDTA法：30g/l细胞在50℃下用7g/lSDS和10g/lEDTA共同作用15min，得PHA纯度为97.75％，回收率为89％，分子量为1.1×10~6；（7）酸法：0.2N HCl在100℃下作用50g/l细胞1h，得到的PHA纯度为95％，回收率为90.3％，分子量为0.905×10~6；（8）碱法：50g/l细胞在65℃下用0.15N NaOH处理1h，得PHA纯度为96.2％，回收率为92％，分子量为1.01×10~6。对上述各方法作综合分析比较，氯仿法中，剧烈搅拌较温和搅拌大大缩短了提取时间，而且成本也有大幅下降，更适合于实验室的提取研究工作。在化学试剂法中，SDS—EDTA法操作简单，价格低廉（成本约为￥0.092/gPHA），所得PHA纯度、回收率、分子量都令人较满意，是本实验室开辟的一种新的PHA提取方法。本文还就提取得到的PHA的理化性质及加工性能作了研究，结果证明，PHA的各种技术质量指标完全符合国际上目前采用的质量标准。 另外，本论文对PHA的脱色作了初步探索，实验就物理方法和化学方法针对氯仿提取细胞后得到的PHA有机相进行了脱色处理。表明，物理脱色较化学脱色效果明显，其中活性炭脱色效果最显着。
王静[3]2001年在《圆褐固氮菌G-3菌株合成3-羟基丁酸3-羟基戊酸共聚物发酵条件研究》文中指出本论文研究了圆褐固氮菌G- 3菌株以蔗糖为主要碳源、戊酸为辅助碳源发酵生产完全可降解塑料3一羟基丁酸3一羟基戊酸共聚物（PHBV）。结果表明，蔗糖低浓度（l％－2％）利于菌体生长，较高浓度（3％－4％）利于PHBV的积累，运用补糖技术，维持发酵液蔗糖浓度在 2％左右，能使菌体生物量和 PHBV产量有较大幅度的增长。溶氧情况对菌体的生长和 PHBV的积累有重要影响，采用前期供氧充分、后期限氧的控制方法可促进PHBV的积累。PHBV中HV组分含量与戊酸的加入时间和浓度有密切的关系，戊酸的最佳加入时间为胞内多聚物合成初期；尽管高浓度戊酸下可获得较高的HV组分含量，但会明显抑制菌体的生长和产物的合成；通过控制戊酸浓度可以得到不同HV组分含量的PHBV共聚物。2L小罐中在PHBV合成阶段流加不同糖酸比混合液，发酵44小时左右，细胞干重达 12．7一17.2g/L，PHBV百分含量 68％以上，HV组分含量为 8.7-24.5mol％。 因固氮菌的本身属性，培养后期发酵液粘度过高，使补糖受抑，生物量和PHBV含量再无法提高。为解决这一问题，将固氮菌G－3菌株和巨大芽抱杆菌G．6菌株混合培养技术运用于PHBV的生产。采用淀粉和蔗糖一起做碳源，G-6菌株恰能利用淀粉水解产生的大量还原糖，使淀粉这种本不适于G－3菌株生长和产物积累的廉价碳源得以使用，进一步降低了生产成本。增加补料量，总糖量12O、戊酸0．5o，菌体生物量可达36．3眯，P皿V百分含量达77O，HV组分含量15mol％，是G-3 菌株单独养时的二倍多，取得了好的结果。 研究还对获得的小试样品的理化性质及加工性能进行了测定，证明所得PHBV产品比PHB韧性增强、脆性降低，熔点、热熔、结晶度降低，易于控制熔点加工温度，具有更优越的性质，并且完全符合国际上PHA的各项技术性能指标。
张圆[4]2003年在《圆褐固氮菌G—3菌株生产聚羟基烷酸发酵条件的研究》文中进行了进一步梳理本文对圆褐固氮菌G-3菌株生产聚羟基烷酸(PHA)的发酵条件进行了进一步的研究。摇瓶实验结果表明，蔗糖是固氮菌G-3菌株的最佳碳源，氮源对固氮菌G-3菌株生物量的影响较小，较高的氮源甚至会抑制菌体的生长，但有机氮源对PHA的合成有利。在分批发酵的基础上，采用指数流加模型和间歇流加补料技术对PHA的发酵过程进行控制，PHA的产量可得到大幅度的增加，细胞干重(CDW)分别为26.5g／L和38.4g／L，PHA产量分别为20.7g／L和29.6g／L。 为解决固氮菌G-3菌株培养中后期培养液粘度过高，补糖受抑制的问题，我们采取了将固氮菌G-3菌株与巨大芽孢杆菌G-6菌株进行混合培养。对比实验可以证明，混合培养成功的解决了固氮菌发酵产生的多糖物质，有效的提高了产量及糖的利用率，进一步降低了生产成本。结合间歇流加补料技术，CDW和PHA产量分别可达47.8g／L和38.2g／L。 PHA成型产品的降解速率与PHA的分子量大小有关。为满足不同用途对PHA平均分子量大小的不同要求，本文研究了C／N、提取方法以及添加聚乙二醇(PEG)对PHA平均分子量的影响，当C／N由100降至5时，PHA分子量由6.73×10~5D增至1.44×10~6D。提取方式对PHA的分子量也有相当的影响，氯仿和SDS对PHA的降解作用较小，NaClO对PHA有较强的降解作用。聚乙二醇(PEG)具有控制PHA分子量的能力，分子量的减小程度由PEG的分子量和PEG的含量决定，在培养基中加入4％的PEG-200时，PHA的分子量可由1.33×10~6D骤降至5.1×10~4D。
参考文献：
[1]. 利用微生物混合培养技术生产聚羟基烷酸(PHA)研究[J]. 张圆, 孙雪南, 陈邦, 董兆麟. 微生物学报. 2003
[2]. 圆褐固氮菌G-3菌株聚羟基烷酸（PHA）的提取研究[D]. 彭菊芳. 西北大学. 2001
[3]. 圆褐固氮菌G-3菌株合成3-羟基丁酸3-羟基戊酸共聚物发酵条件研究[D]. 王静. 西北大学. 2001
[4]. 圆褐固氮菌G—3菌株生产聚羟基烷酸发酵条件的研究[D]. 张圆. 西北大学. 2003