地衣芽孢杆菌变异株发酵工艺研究[设计+开题+综述]

开题报告

生物工程

地衣芽孢杆菌变异株发酵工艺研究

一、选题的背景与意义

地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)属硬壁菌门（Firmicutes）、杆菌纲（Bacilli）、芽孢杆菌科（Bacillaceae）、芽孢杆菌属（Bacillus）。由于地衣芽孢杆菌安全性高、生长快速、抗逆性强、有高效的产酶能力、在较高温度下仍可存活等特点而被人们所广泛应用。近年来, 国内外对于地衣芽孢杆菌各方面应用的报道日益增多。在发酵产酶、医药、饲料加工、农药等行业, 取得了较好的研究成果。根据文献显示, 关于地衣芽孢杆菌的专利有: 用地衣芽孢杆菌生产生物农药的方法; 地衣芽孢杆菌新菌株及其微生态制剂; 地衣芽孢杆菌T1菌株的构建及其粗酶提取物的发酵生产; 利用基因突变技术, 改变地衣芽孢杆菌NCIB8061 a-淀粉酶的耐温性和耐酸性酶的性质等。

本实验室在经60Co照射后的东海香参中分离得到一株能高效分解东海香参的菌株A，对该菌进行形态学特征、生理生化指标、16S rDNA和MIDI全自动微生物鉴定等发现其为地衣芽孢杆菌。该菌株为突变株，因此对其在医药和产酶等功能方面的研究具有重大的意义。

二、研究的基本内容与拟解决的主要问题

（一）基本内容：

1.碳源种类对地衣芽孢杆菌产蛋白酶发酵的影响

2.碳源量对地衣芽孢杆菌产蛋白酶发酵的影响

3.氮源种类对地衣芽孢杆菌产蛋白酶发酵的影响

4.氮源量对地衣芽孢杆菌产蛋白酶发酵的影响

5.金属离子对地衣芽孢杆菌产蛋白酶发酵的影响

6.初始PH值对地衣芽孢杆菌产蛋白酶发酵的影响

7.接种量对地衣芽孢杆菌产蛋白酶发酵的影响

（二）拟解决的主要问题：

浒苔水解最佳条件摸索，检测指标的选择将成为主要问题

三、研究的方法与技术路线：

（一）实验安排

以碳源种类、碳源量、氮源种类、氮源量、金属离子、初始Ph值、接种量为变量进行单

因素实验：

1．碳源种类

在基础培养基中分别添加浓度为7.5%的不同碳源：麦芽糖、蔗糖、环糊精、葡萄糖、可溶性淀粉和浒苔，培养后测定发酵液的蛋白酶比活力

2. 碳源量

在基础培养基中分别添加浓度为2.5%、3.5%、4.5%、5.5%、6.5%、7.5%、8.5%、9.5%不同浓度最佳碳源，培养后测定发酵液的蛋白酶比活力

3. 氮源种类

在基础培养基中分别添加浓度为3％的不同氮源:干酪素、牛肉膏、酵母浸膏、大豆蛋白、明胶、尿素、硫酸铵、蛋白胨，培养后测定发酵液的蛋白酶比活力

4. 氮源量

在基础培养基中分别添加浓度为1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%等不同浓度的最佳氮源，培养后测定发酵液的蛋白酶比活力

5. 金属离子

在基础培养基中分别添加浓度为0.002％的不同微量金属元素：Mg2+、Fe2+、Ca2+、Mn2+、Sn2+、Cu2+、Ba2+、Li+、Fe3+、Zn2+，培养后测定发酵液的蛋白酶比活力

6. 初始pH值

调节培养基初始pH分别为5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0、11.0 和12.0，培养后测定发酵液的蛋白酶比活力

7. 接种量

分别按照2%、4%、6%、8%、10%、12%、14%和16%的添加水平，接种培养12h的种子培养基于发酵培养基中，测定发酵液蛋白酶比活力

（二）技术路线：

样品采集—→富集分离纯种—→产碱性蛋白酶发酵培养基选择—→对不同培养基成分进行单因素实验—→运用响应面软件主效分析确定七个主要因素—→在根据响应面软件进行七因素七水平实验确定最优发酵培养基的配方—→运用最佳培养基配方对发酵各个条件进行单因素实验—→运用响应面软件根据上诉同样的方法确定出最佳发酵条件

四、研究的总体安排与进度：

2010.08——2010.09

1．实验前的准备工作：查找资料，文献综述的撰写，英文参考文献的翻译；

2．文献整理，实验方案的确定；

2010.09——2010.11

1. 开展实验；

2．优化实验方案中的各条件；

3．获得实验过程中的各类数据。

2011.02——2011.03

1．整理和补充相关数据，整理实验结果；

2．撰写论文初稿。

3．论文定稿。

五、主要参考文献：

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