《小克银汉霉发酵土豆废水生产gla的研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《小克银汉霉发酵土豆废水生产gla的研究（57页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、华中科技大学 硕士学位论文 小克银汉霉发酵土豆废水生产GLA的研究 姓名：金红林 申请学位级别：硕士 专业：生物化工 指导教师：张晓昱 20070519 I 华华 中 科中 科 技技 大 学 硕 士 学 位 论大 学 硕 士 学 位 论 文文 摘摘 要要 -亚麻酸(gamma linolenic acid,GLA)因潜在的医疗学和营养学等方面的作用而 引起研究者的极大兴趣，目前国内外主要倾向于微生物发酵法生产-亚麻酸。但高 额的合成培养基成本一直是微生物发酵法大规模生产 GLA 的瓶颈，寻求生产 GLA 廉价原料已经逐步成为当前的一个研究热点。 本文旨在利用工业土豆淀粉废水培养产油真菌 （F3
2、） 来低成本的获取-亚麻酸。 首先在传统油脂提取方法酸热法的基础上进行改进，采用抽滤分液和正己烷、乙 醇按 2： 1 萃取、 两次酸热处理， 获得了改进的酸热法， 结果油脂得率提高了 20.71%， 达到索氏提取法提取得率 95%以上。通过对土豆淀粉渣进行液化和糖化处理研究， 初步表明所获得的糖液可以作为发酵液 C 源的一个很好的补充。 以废水为种子液，通过进行离子正交实验得出最适种子培养基为：蔗糖40g/L， (NH4)2SO41g/L，MgSO47H2O0.3g/L，含量NaAc2g/L，1000mL废水，pH5.5；通过 对原始废水和自来水进行发酵稀释比例研究，发现1：4是最佳的稀释比例
3、；对产油 菌株F3在稀释废水中摇瓶发酵进行了C源浓度、N源浓度、离子研究、C/N和发酵天 数研究，获得了优化发酵条件：50g/L葡萄糖，(NH4)2SO40.5g/L，MgSO47H2O2g/L， 柠檬酸3g/L，玉米浆10mL/L， KH2PO41g/L，NaAc5g/L，(NH4)2SO42g/L，pH6.0， 培养6天，GLA%和GLA含量分别为13.95%和0.867g/L；最后，F3在10L发酵罐中高转 速、高通气量生长，生物量达到了20.09g/L，GLA%达到10.73%。 本课题首次提出和采用淀粉废水来生产 GLA，进行了油脂提取方法的研究、土 豆液预处理研究、以废水作为种子液
4、的研究、摇瓶发酵条件和 10L 反应器发酵初步 探索，为工业化廉价获取 GLA 提供了理论及实践基础。 关键词：关键词：-亚麻酸;淀粉废水;油脂提取;小克银汉霉;发酵优化 II 华华 中 科中 科 技技 大 学 硕 士 学 位 论大 学 硕 士 学 位 论 文文 Abstract For potential functional roles in therapeutics and nutriology，gamma linolenic acid (GLA) have attracted much attention of researchers Nowadays， it tended to pr
5、oduce GLA by microbial fermentation at home and abroadHowever，expensive cost of synthetic medium was the bottleneck of large-scale productionTo supply and develop cheaper oil resource for producing PUFAs have been becoming a studying area of massive focus This paper studied on microbial oils product
6、ion by fungi(F3) growing in potato starch processing waste water for GLA with low costFirstly an efficient oils-extracting method was obtained after the traditional acid-heating extraction technique was revised by use absoring filtration，n-hexanea and ethanol with a proportion of 2： 1， two times aci
7、d-heating treatment， the effectiveness of producing oils then inhanced with 20.71% and reached 95% through the means of soxhlet extraction；It could be drew out that the utilization of saccharide derived from the liquefaction and saccharification of the potato starch residue could be a better complem
8、entarity to the carbon source By using of starch waste water for seed medium and conclusion from the results of ion orthogonal experiments，the optimum seed medium was obtained：Cane Suger40g/L， (NH4)2SO41g/L， MgSO47H2O0.3g/L， NaAc2g/L， pH5.5 This study found that the best proportion of initial waste
9、water and tap water was 1：4，then the oils content and GLA% reached 5.034 g/L and 11.04%；By studing the concentration of carbon source，nitrogen source， some effective ions， C/N and culture time， the optimum oils-producing conditions in the diluting waste water for strain F3 in the flask have acquired
10、： (NH4)2SO40.5g/L， MgSO47H2O2g/L，Citric Acid3g/L，Corn Syrup10mL/L，KH2PO41g/L，NaAc5g/L， (NH4)2SO42g/L，pH6.0，cultivating period 6days，and the GLA% and GLA content were 13.95% and 0.867g/L；Finally，in the 10L fermentor with high stirrer-rate and ventilate-rate，the biomass reached 20.09g/L and GLA% was 1
11、0.73% This paper pointed out and adopted producing GLA from potato starch processing waste water for the first time，including the research of oils-extracting methods，using starch waste water for seeds culture，fermentation conditions in flask and 10L III 华华 中 科中 科 技技 大 学 硕 士 学 位 论大 学 硕 士 学 位 论 文文 fer
12、mentorThis paper provides a theoretical and practical possibility for GLA production in the modern industry with a cheap way Key words: GLA;Starch waste water;Oils-extracting;Cunninghamella;Fermentation optimum 独创性声明独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他 个人或集体已经发表
13、或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集 体， 均已在文中以明确方式标明。 本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。 本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密， 在 年解密后适用本授权书。 不保密。 （请在以上方框内打“” ） 学位论文作者签名： 指导教师
14、签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 本论文属于 1 华华 中 科中 科 技技 大 学 硕 士 学 位 论大 学 硕 士 学 位 论 文文 1 绪论绪论 1.1 -亚麻酸研究进展亚麻酸研究进展 1.1.1 -亚麻酸的定义以及来源亚麻酸的定义以及来源 早在 1917 年德国一位科学家意外地发现了一种物质，具有软化血管，降低胆固醇 含量的作用。1919 年 HeidMshka 和 Luft 在月见草种籽中也发现了这种物质，他们认为 它是 -亚麻酸的同分异构体，把它命名为-亚麻酸（gamma linolenic acid，GLA）1。 经过前期的研究，认为-亚麻酸是一种多不饱和脂肪酸（po
15、lyunsaturated fatty acid, PUFA） ，具有 18 个碳原子，三个双键的直链脂肪酸，分子式18302，化学名全顺 式 6,9,12-十八碳三烯酸，属于 n6 系列，简写为6,8,1218:3，是 -亚麻酸9,12,1518:3 的同 分异构体。GLA 为无色或淡黄色油状液体，在空气中极易氧化2。其结构式为： 图 1-1 -亚麻酸的结构式 Fig 1-1 The molecular structure of gamma linolenic acid 1.1.2 GLA 的生理作用研究进展的生理作用研究进展 通过生物化学和医学研究，表明 GLA 是人体必须脂肪酸之一，直接
16、参与体内一 系列代谢和生理合成过程,对细胞膜的组成和生理起重要作用。它在生物体内经过复 杂的代谢过程，产生多种次生代谢产物，主要形成二高-亚麻酸（DHGLA）或花 生四烯酸（AA） ，进而转化为前列腺素（PGs） 、白三烯（LT）和凝血恶烷（TXB） 。 它在体内转换的代谢途径为3： 图 1-2 前列腺素的合成途径 Fig 1-2 synthesis pathway of PGs 2 华华 中 科中 科 技技 大 学 硕 士 学 位 论大 学 硕 士 学 位 论 文文 由于 GLA 和其系列代谢物在免疫系统、心血管系统、生殖系统、内分泌系统中 都具有重要而广泛的生理作用，其潜在的药用价值受到了广泛的关注。 1）抗菌作用 GLA 对多种革兰氏阴性菌
