彭彦峰[1]2003年在《发酵法生产D-核糖参数分析方法和发酵工艺研究》文中进行了进一步梳理D-核糖是遗传物质核酸的构成成分，也是若干辅酶和维生素的组成部分，具有重要的生理作用。近年来利用D-核糖生产抗癌和抗病毒药物也显示出了强大的生命力。目前发酵法生产D-核糖是最有效的生产方法，使得发酵法生产D-核糖得到了广泛的研究。本文针对D-核糖发酵的性质，对D-核糖发酵过程中一些参数的测定方法进行了研究，并对本发酵体系的菌株进行了自然选育和诱变育种，采用不同数学统计方法对发酵培养基进行优化，并进行了比较，建立了发酵的动力学模型。 1．研究了分光光度法测定发酵液中D-核糖的方法，得出发酵液中非葡萄糖组分对D-核糖测定没有影响，葡萄糖对测定有显着影响。建立了分光光度法测定微生物发酵液中D-核糖浓度的有效方法。其最佳操作条件为：测定波长670nm：加热时间25min；反应氢离子浓度8mol·L~(-1)。建立了发酵液中有其它影响因素存在时的计算公式。 2．研究了细胞生长曲线(包括种子液和发酵液)的分光光度快速测定方法，排除了测定过程中的干扰因素(包括色素和不溶物质的影响)，得出种子液测定的优化方法为直接测定，发酵液测定的优化方法为稀释10倍后测定，并分别关联了种子液和发酵液测定中吸光度与细胞干重间关系。 3．对实验菌株采用自然选育和紫外诱变育种进行了筛选，以自然选育和紫外诱变选育相比较，紫外诱变选育可以获得高产量的突变株，而自然选育一般只能作为纯化菌种的方法来保存菌种。得出本实验的合适诱变剂量是30s。 4．对本D-核糖发酵体系的操作条件和培养基进行了优化，得出其最佳接种量为15％，合适的摇床转速为240r／min，合适的装液量为500mi叁角瓶装35ml未接种发酵液。在培养基优化中分别采用了均匀设计法和部分因子与响应曲面结合的组合方法，得出在微生物发酵这种操作条件不易严格控制的情况下，部分因子与响应曲面结合的组合方法优化效果强于均匀设计法。并以组合优化方法得出了优化的培养基组合为：葡萄糖：146g／1；玉米浆13.4g／1；硫酸氨7g／1；硫酸锰0.05g／4；碳酸钙15g／1，对应的D-核糖产量为44.1g／1。 5．在优化的发酵培养基的基础上建立了摇瓶的发酵动力学模型，模型曲线分析表明模型能较好的反映D-核糖发酵过程。初步进行了发酵罐的放大发酵操作，并建立了其发酵动力学模型，模型能较好的反映其发酵过程。 因此，本文通过对D-核糖发酵过程中参数分析方法的研究及一些工艺的研究，为提高发酵法生产D-核糖的产量进一步提供了理论与实践基础。
杨新超, 刘建军, 赵祥颖[2]2005年在《D-核糖的性质、生产及应用》文中研究说明D_核糖是一种重要的生理物质,可用于合成维生素B2,风味提高剂以及多种核酸药物等,具有广泛的应用前景。由于化学合成法存在污染公害,故近年来各国相继研究微生物发酵法生产D_核糖,并致力于工业化生产。对D_核糖的性质、生产及应用作了综述。
郭建锋[3]2001年在《发酵法生产D-核糖的研究》文中研究表明本文主要对D-核糖的检测方法、D-核糖生产菌株菌学特性、摇瓶及5L发酵罐发酵条件进行了研究。 通过实验确定了苔黑酚显色法检测发酵液中D-核糖含量的最佳条件。 对3株D-核糖生产菌的菌学特性研究发现，各菌株均为莽草酸营养缺陷型，均具有周生鞭毛和芽孢形成能力。对这3株菌的D-核糖生产能力进行检测，G-2菌的产量最高，在摇瓶条件下D-核糖的产率为38.9g／L。在发酵过程中芽孢的形成能力与D-核糖产率有密切关系，培养基组成、培养方式影响芽孢的形成。 研究发现，在发酵过程中，pH值、溶解氧对D-核糖的产率影响显着。在摇瓶条件下对发酵培养基进行了优化，确定了最佳发酵培养基的组成为：葡萄糖18％、玉米浆2.8％、硫酸铵1.3％、MnSO_4、Mg SO_4各0.003％。最适pH值为7.0。并确定了流加培养工艺为：从40h开始以1.3g／h几的速度进行连续补糖，直至发酵结束，使总葡萄糖的浓度达到180g／L，在最佳发酵条件下D-核糖产率为67.6g／L。 发酵动力学研究表明，在摇瓶发酵过程中溶解氧可达70％饱和浓度。以发酵液中的溶解氧为依据将发酵放大到5L发酵罐，发酵周期为65h，D-核糖产率为62.5g／L。
赵祥颖, 刘建军, 张家祥[4]2006年在《发酵法生产D-核糖技术的研究(Ⅲ)——生物发酵法生产D-核糖》文中研究表明D-核糖是一种极为重要的戊糖,是生物体内遗传物质核糖核酸(R N A)、脱氧核糖核酸(D N A)及若干辅酶和维生素的组成成份,也是生物体内合成组氨酸、腺嘌呤、鸟嘌呤等重要物质的前体物质,在生物体内具有重要的生理、生化功能,广泛应用于食品、医药、化妆品和
邱蔚然, 高淑红[5]2000年在《发酵法生产D-核糖》文中进行了进一步梳理D 核糖是一种重要的生理物质 ,可用于合成维生素B2 ,风味提高剂以及多种核酸药物等 ,具有广泛的应用前景。由于化学合成法存在污染公害 ,故近年来各国相继研究微生物发酵法生产D 核糖 ,并致力于工业化生产。本文对国内外D 核糖的研究进展作了综述 ,并对D 核糖的提取方法进行了探讨。
佚名[6]2005年在《“发酵法生产D-核糖技术的研究(中试)”通过专家鉴定》文中指出由山东省食品发酵工程重点实验室及山东省食品发酵工业研究设计院承担的山东省科技攻关项目"发酵法生产D-核糖技术的研究"(0211001081)成果鉴定会由山东省科技厅组织,山东省轻工业办公室主持于2005年8月6日召开了。鉴定会邀请了国内同行专家13位,与会专家和领导认真听取了研究小组对该项研究工作的详细汇报,对该项目的研究成果给予高度的评价。
赵静波[7]2004年在《补料分批发酵生产D-核糖的过程研究》文中提出D-核糖具有重要的生理功能，在食品和医药工业中的应用越来越广泛，目前其最主要的生产方法是微生物发酵法。针对国内外D-核糖发酵的研究现状及发展趋势，本文提出了评价诱变效果的新指标，并确定了最适诱变剂量；研究了初始碳氮源浓度和各操作条件对D-核糖发酵的影响并对其进行了优化，在此基础上着重研究了摇瓶和发酵罐中的补料工艺；最后建立了D-核糖补料分批发酵的动力学模型。 1．D-核糖生产菌的紫外诱变表征及工艺。确定合适的诱变剂量是D-核糖生产菌紫外诱变育种的一个重要原则，用传统的评价指标无法确定最适诱变剂量。提出新的评价指标——平均正突变幅度，给出了其定义及计算方法，并将其应用于D-核糖生产菌的紫外诱变中，得到在15W紫外灯、距离25cm条件下不同照射时间时的平均正突变幅度，并结合致死率曲线确定20s为最佳紫外照射时间。 2．初始碳氮源浓度对D-核糖发酵的影响及摇瓶补料工艺。研究了初糖浓度对D-核糖发酵的影响，并确定了较为适宜的初糖浓度。针对底物抑制现象，研究了补糖工艺对D-核糖发酵的影响，确定发酵24h后补加50g／L的葡萄糖为较优的补糖工艺，在此工艺条件下D-核糖产量可提高48.3％。研究了氮源和初始氮源浓度对D-核糖发酵的影响，在此基础上对摇瓶中补加氮源工艺进行了研究，确定了较优的补加氮源的工艺为：发酵60h后补加3g／L的硫酸铵，在此工艺条件下D-核糖产量可提高8.2％。 3．操作条件对发酵罐中D-核糖发酵的影响及其优化。通过单因素实验研究操作条件对发酵罐中D-核糖发酵的影响，得到了不同温度、pH、搅拌转速和溶氧下的菌体生长、葡萄糖消耗和D-核糖生成曲线，结果表明搅拌转速对D-核糖发酵影响最大。综合考虑D-核糖产量、转化率和生产强度，确定了较优的操作条件为：通气量0.082m~3／h，罐压0.02MPa，培养温度36℃，不控制pH，搅拌转速700r／min。在此条件下，D-核糖产量、转化率和生产强度分别为47.89g／L、0.3193g／g和0.8869 g·L~(-1)·h~(-1)。 4．发酵罐中D-核糖的补料分批发酵。研究了补料时间、补料成分、结合两段控制的补料和补料方式对D-核糖发酵的影响，确定了D-核糖补料分批发酵的较优工艺条件为：通气量0.082m~3／h，罐压0.02MPa，培养温度36℃，发酵25h前搅拌转速为900r／min，25h后搅拌转速为700r／min，采用间歇递减流加方式，发酵到30h，开始每隔5h流加浓度为800g／L的葡萄糖补料液，共流加3次，每次分别为50mL、40mL和30mL。在此工艺条件下，发酵时间为50h，最终D-核糖产量、残糖浓度、转化率和生产强度分别为61.97g／L、33g／L、0.3146g／g和1.239 g·L~(-1)·h~(-1)。 5．D-核糖补料分批发酵的动力学。建立了D-核糖补料分批发酵的菌体生长、产物生成和底物消耗的动力学模型，确定了模型参数，模型计算值与实验值基本吻合，模型能较好的反映发酵过程。模型分析表明，发酵15h以前是菌体大量积累的阶段，葡萄糖的消耗主要用于菌体生长；发酵15h以后是D-核糖大量生成的阶段，葡萄糖的消耗主要用于D-核糖生成。产物生成与菌体生长呈部分偶联关系，但偶联程度很小。
廖湘萍, 彭其安, 王伟平, 吴思方[8]2007年在《发酵法生产D-核糖的研究进展》文中认为对发酵法生产D-核糖的生物合成途径、菌种选育、发酵条件等进行了综述。
陈新征[9]2004年在《添加物对发酵法生产D-核糖工艺的优化研究》文中认为D-核糖是组成生物体内遗传物质核糖核酸的重要成分，也是一些辅酶和维生素的重要成分，在生理上是十分重要的物质，广泛应用于医药、食品和生命科学研究等方面。近年来微生物发酵法生产D-核糖因其生产成本低和产率高而引起国内外越来越多研究者的关注。本文针对D-核糖发酵体系的特点改进了D-核糖的测定方法，对本发酵体系的菌株进行了自然选育和化学诱变育种，并在发酵过程中添加不同组分改善D-核糖发酵条件提高D-核糖产量，最终对添加多组分的培养基进行优化，确定D-核糖的最优培养基，建立了罐中的发酵动力学模型。 1．改进的D-核糖测定方法 应用间苯叁酚替代苔黑酚作为助色剂，建立了改进的分光光度法测定微生物发酵液中D-核糖浓度测定的方法。其操作条件为：最佳的测定波长为550nm；合适加热时间为25min；合适反应氢离子浓度为5.5 mol/L。发酵液葡萄糖对D-核糖的测定影响显着，非葡萄糖组分影响可忽略，得出有葡萄糖影响的间苯叁酚法测定D-核糖的计算公式。 2．化学诱变法选育 D-核糖高产菌株 以硫酸二乙酯为诱变剂对转酮醇酶缺陷型枯草芽孢杆菌进行诱变得到了其最佳的诱变条件：诱变时间15min，诱变剂用量0.8％。通过对大量的突变株筛选，得到D-核糖高产菌，其D-核糖产量较出发菌株提高81.69％，达到5.1g/100mL，具有重要的应用价值。 3．胞内产物释放技术对D-核糖生产的影响 发酵过程中胞内胞外D-核糖浓度差距很大，通过向发酵液中添加Mn~(2+)、青霉素调节细胞膜通透性，其中发酵48h添加浓度为0.03g/100mL的Mn~(2+)，D-核糖产量可以提高10.26％，24h时添加3μg/L青霉素，产量可提高11.96％。 4．发酵液中添加不同组分对 D-核糖产量影响 以D-核糖生物合成途径及代谢调控为依据，研究了添加不同的物质于发酵培养基中对D-核糖生产的影响。 (1)添加金属离子于发酵液中，其中添加2g/100mL硫酸镁使产物产量提高14.78％。 (2)NaF是生物代谢EMP途径的代谢调节抑制剂，添加NaF能抑制GA-3-P的继续氧化进而可抑制菌体过分滋长，同时使得HMP不完全途径的反应相对增强，促进HMP途径有利于D-核糖的生成。添加8mg/L的NaF与原培养条件下的产物产量相比提高10.7％。 (3)磷酸对菌体生长产生非常重要的作用，是许多辅酶的组成成分，于发酵液中分别添加0.1g/L，0.2g/L的磷酸二氢钾和磷酸氢二钾时，D-核糖产量提高百分率为13.37％。 (4)采用葡萄糖与葡萄糖酸钠为混合碳源，于发酵的不同时间添加葡萄糖酸钠解决了在添加葡萄糖酸钠时遇到的葡萄糖在发酵终期仍大量存在的问题，得出在D-核糖发酵24h后向发酵液中添加5g/100mL葡萄糖酸钠D-核糖产量提高了18.2％。 (5)通过正交方法进行培养基优化确定了D-核糖生产菌株的最佳培养基组分，在该最优化的培养基下摇瓶中D-核糖产量可稳定在5.2g/100mL左右。 5．发酵罐中动力学模型的建立 在优化培养基的基础上建立了发酵罐中的D-核糖生产动力学模型，该模型能较好的反映其发酵过程。
乔建军, 杜连祥[10]2001年在《发酵法生产D-核糖的代谢控制育种》文中研究表明目前,生产D-核糖的主要方法是发酵法,利用转酮酶缺陷的枯草芽孢杆菌或短小芽孢杆菌转化葡萄糖生成D-核糖,最高产量已达到120g/L。根据D-核糖的生物合成途径及菌种的生理、生化特征,可以有计划的逐步筛选D-核糖高产菌株,避免菌种筛选的盲目性。筛选转酮酶缺陷的菌株是选育D-核糖生产菌株的第一步,而且提高葡萄糖脱氢酶和葡萄糖酸激酶的活性亦有助于D-核糖产量的提高,同时,选育丧失芽孢生成能力的菌株亦有助于D-核糖产量的提高。另外,细胞内与D-核糖分泌相关的酶在体内的活力直接影响着D-核糖的产量,而外部条件也影响着D-核糖的产量,诸如发酵培养基的成分,发酵温度、溶氧量等。
参考文献：
[1]. 发酵法生产D-核糖参数分析方法和发酵工艺研究[D]. 彭彦峰. 河北工业大学. 2003
[2]. D-核糖的性质、生产及应用[J]. 杨新超, 刘建军, 赵祥颖. 中山大学学报(自然科学版). 2005
[3]. 发酵法生产D-核糖的研究[D]. 郭建锋. 天津科技大学. 2001
[4]. 发酵法生产D-核糖技术的研究(Ⅲ)——生物发酵法生产D-核糖[J]. 赵祥颖, 刘建军, 张家祥. 山东食品发酵. 2006
[5]. 发酵法生产D-核糖[J]. 邱蔚然, 高淑红. 工业微生物. 2000
[6]. “发酵法生产D-核糖技术的研究(中试)”通过专家鉴定[J]. 佚名. 山东食品发酵. 2005
[7]. 补料分批发酵生产D-核糖的过程研究[D]. 赵静波. 河北工业大学. 2004
[8]. 发酵法生产D-核糖的研究进展[J]. 廖湘萍, 彭其安, 王伟平, 吴思方. 化学与生物工程. 2007
[9]. 添加物对发酵法生产D-核糖工艺的优化研究[D]. 陈新征. 河北工业大学. 2004
[10]. 发酵法生产D-核糖的代谢控制育种[J]. 乔建军, 杜连祥. 发酵科技通讯. 2001