生物转化法提高木糖醇产量的发酵条件优化

doi:10.16178/j.issn.0528-9017.20210557

浙江农业科学 ›› 2021, Vol. 62 ›› Issue (5): 1012-1015.DOI: 10.16178/j.issn.0528-9017.20210557

生物转化法提高木糖醇产量的发酵条件优化

陈雪松¹(), 杨胜利²^,^*()

1.浙江树人大学生物与环境工程学院, 浙江杭州 310015
2.浙江工业大学药学院, 浙江杭州 310014

收稿日期:2021-03-22 出版日期:2021-05-11 发布日期:2021-05-11
通讯作者: 杨胜利
作者简介:杨胜利(1972—),男,吉林大安人,教授,博士,研究方向为微生物制药,E-mail: yangshengli01@zjut.edu.cn。
陈雪松(1972—),女,宁夏银川人,副教授,硕士,研究方向为环境资源化与农产品废物综合利用,E-mail: xuesongchen@163.com。
基金资助:
浙江省科技厅公益项目(LGN18C200021);浙江树人大学省属高校基本科研业务费专项资金项目

Received:2021-03-22 Online:2021-05-11 Published:2021-05-11

摘要/Abstract

摘要：

为实现木糖醇低成本、绿色生产、环境友好的关键技术突破,以柑橘皮渣为原料,采用生物转化法生产木糖醇,可省去多次提纯、精制步骤,提高木糖利用率和木糖醇转化率。本研究以实验室保存的Y-3号菌株为出发菌株,柑橘皮水解液为木糖来源,优化了木糖发酵工艺的初始pH、温度、装液量、接种量及转速等参数,确定木糖醇生产最佳条件。结果表明,转速140 r·min^-1,250 mL三角瓶装液量为60 mL,温度为30 ℃,接种量为6%,起始pH 5.5。最后木糖转化率达到64.4%,较未优化时的木糖转化率大幅提高。采用微生物发酵法转化生产木糖醇,可以省去脱色和离子交换步骤,具有良好的应用前景。

关键词: 柑橘皮, 木糖醇, 优化, 发酵

中图分类号:

TQ929

陈雪松, 杨胜利. 生物转化法提高木糖醇产量的发酵条件优化[J]. 浙江农业科学, 2021, 62(5): 1012-1015.

图/表 7

参考文献 12

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转速/ (r·min^-1)	木糖醇浓度/ (mg·mL^-1)	残留木糖浓度/ (mg·mL^-1)	木糖转化率/ %
100	8.6±0.4 c	1.9±0.6 b	48.2±3.4 c
120	9.1±0.3 b	2.3±0.3 a	52.1±2.4 b
140	9.5±0.2 a	2.3±0.5 a	54.4±2.6 a
160	9.5±0.3 a	2.2±0.4 a	54.1±2.8 a
180	9.6±0.4 a	2.2±0.5 a	54.7±3.2 a

转速/ (r·min^-1)	木糖醇浓度/ (mg·mL^-1)	残留木糖浓度/ (mg·mL^-1)	木糖转化率/ %
100	8.6±0.4 c	1.9±0.6 b	48.2±3.4 c
120	9.1±0.3 b	2.3±0.3 a	52.1±2.4 b
140	9.5±0.2 a	2.3±0.5 a	54.4±2.6 a
160	9.5±0.3 a	2.2±0.4 a	54.1±2.8 a
180	9.6±0.4 a	2.2±0.5 a	54.7±3.2 a

装液量/ mL	木糖醇浓度/ (mg·mL^-1)	残留木糖浓度/ (mg·mL^-1)	木糖转化率/ %
20	8.5±0.2 c	2.6±0.3 a	49.5±2.4 c
40	9.7±0.3 a	2.3±0.5 b	55.5±2.7 a
60	9.8±0.2 a	2.3±0.6 b	56.1±2.6 a
80	9.4±0.4 b	2.2±0.7 b	53.5±3.5 b

装液量/ mL	木糖醇浓度/ (mg·mL^-1)	残留木糖浓度/ (mg·mL^-1)	木糖转化率/ %
20	8.5±0.2 c	2.6±0.3 a	49.5±2.4 c
40	9.7±0.3 a	2.3±0.5 b	55.5±2.7 a
60	9.8±0.2 a	2.3±0.6 b	56.1±2.6 a
80	9.4±0.4 b	2.2±0.7 b	53.5±3.5 b

温度/ ℃	木糖醇浓度/ (mg·mL^-1)	残留木糖浓度/ (mg·mL^-1)	木糖转化率/ %
25	9.2±0.4 c	2.4±0.6 c	53.0±2.8 b
30	10.3±0.5 a	1.9±0.4 c	57.7±2.7 a
35	9.9±0.3 b	2.2±0.6 c	56.4±2.7 a
40	5.4±0.2 d	7.1±0.8 a	42.4±3.1 c

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接种量/ %	木糖醇浓度/ (mg·mL^-1)	残留木糖浓度/ (mg·mL^-1)	木糖转化率/ %
4	8.9±0.4 c	2.5±0.2 a	51.5±2.9 c
6	10.8±0.5 a	2.2±0.6 b	61.5±3.2 a
8	10.5±0.6 a	2.1±0.8 b	59.4±3.6 a
10	9.8±0.2 b	2.4±0.4 a	56.4±2.2 b

pH	木糖醇浓度/ (mg·mL^-1)	残留木糖浓度/ (mg·mL^-1)	木糖转化率/ %
4.0	7.6±0.4 d	3.3±0.6 a	46.1±2.8 d
4.5	9.4±0.5 c	1.8±0.3 c	52.3±2.6 c
5.0	10.7±0.2 b	2.2±0.3 b	60.9±2.1 b
5.5	11.5±0.7 a	1.9±0.6 c	64.4±3.9 a
6.0	10.3±0.6 bc	2.2±0.5 b	58.6±3.6 b

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