紫外诱变克鲁维酵母原生质体选育发酵乳清高产酒精菌株

摘要

该论文研究了菌龄、酶解温度、酶解时间、酶浓度四介单因素对马克斯克鲁维酵母原生质体形成率和再生率的影响,采用菌龄、酶解温度、酶解时间、酶浓度、稳渗剂进行五因素四水平的正交试验,分析各因素的极差值,评价各因素的影响程度,结果表明:酶浓度的极差值最高,其次为酶解时间,然后依次为菌龄、稳渗剂、酶解温度,酶浓度为影响原生质体形成的主要因素,原生质体形成和再生的最佳条件是:菌龄为12h、酶浓度为1.5％、酶解时间为1h、酶解温度为28℃、稳渗剂为KCl,在此条件下,原生质体形成率为92.3%,再生率为29.6%.研究了马克斯克鲁维酵母原生质体紫外线照射剂量和致死率的关系,得到了紫外线对原生质体的致死率曲线,当紫外线照射剂量为:紫外灯功率20W,照射距离30cm,照射时间为50s时,原生质体的致死率为80.2%,因此,选择该剂量为马克斯克鲁维酵母原生质体紫外线诱变的适宜剂量.紫外线诱变马克斯克鲁维酵母原生质体后,采用TTC双层平板法进行一级筛选,通过比较各菌株的颜色深浅来衡量其产酒精能力的强弱,从平扳上筛选出了颜色较深的24株菌进行二级筛选.以乳清为培养基采用杜氏小管发酵法进行二级筛选,发酵时间为48h,以产气速度和杜氏管产气量为指标,从中选出产气速度较快和产气量较大的8株菌进行三级筛选.用300ml摇瓶发酵法,对二级筛选得到的8株乳酒酵母进行三级筛选,测定其酒精产率和残糖量,从中筛选出一株酒精产率较高且发酵速度较快的菌株,其96h发酵乳清酒精产率为3.8%,残糖量为0.1%,而出发菌株酒精产率为2.5%,残糖量为2.7%,诱变后的菌株较出发菌株酒精产率提高52%,该菌株定名为ZR-20.采用连续传代的方法研究了ZR-20菌株的遗传稳定性,结果表明:连续传代10次后,ZR-20菌株发酵性能与初代菌株相比无明显变化.对ZR-20菌株的生长和发酵特性进行了研究,分别测定了ZR-20菌株生长和发酵的最适温度、pH.结果表明:ZR-20菌株的最适生长温度为34℃、生长的最适pH为4.9,最适发酵温度为28℃,发酵的最适pH为4.9;研究了不同温度、pH、接种量对生长曲线和发酵曲线的影响.结果表明:接种量对生长曲线影响很明显,接种量越大,达到稳定期的时间越短.但是最终生物量并不受接种量的影响.在不同pH渣下,生长有一定的差异,但是并不明显,在pH为5.9时达到稳定期所用时间最短;对于发酵曲线,接种量对发酵力影响不明显.在pH3.9-5.9范围内,pH值对发酵曲线的影响亦不明显.采用发酵温度、pH、接种量进行三因素三水平的正交试验对发酵条件进行优比,结果表明:ZR-20菌株发酵乳清的最佳条件是:温度为28℃、pH值为4.9、接种量为2×10<'7>个/ml,在此条件下发酵96h酒精产率达到4.2%,比优化前酒精产率提高了10.5%,较出发菌株提高了68%.

目录

文摘

英文文摘

独创性声明和关于论文使用授权的说明

1引言

1.1乳清综合利用的意义

1.2乳清综合利用的现状

1.2.1乳清的综合利用进程

1.2.2乳清在食品工业中的应用

1.2.3乳清在饲料工业中的应用

1.2.4乳清在化工与生化制品中的应用

1.3乙醇的生产

1.4利用乳清生产乙醇现状

1.5酵母菌育种方法

1.5.1常规方法育种

1.5.2基因工程育种

1.5.3诱变育种

1.5.4原生质体诱变育种

1.6本论文研究目的意义

1.7本论文研究内容

2材料与方法

2.1实验材料

2.1.1试验菌种及来源

2.1.2培养基

2.1.3高渗缓冲液

2.1.4酶液

2.1.5其它试剂及材料

2.1.6主要仪器设备

2.2方法

2.2.1原生质体的制备

2.2.2原生质体再生：

2.2.3原生质体形成率和再生率测定

2.2.4单因素对原生质体形成和再生的影响

2.2.5正交试验

2.2.6原生质体紫外线诱变剂量的确定

2.2.7酵母菌的筛选

2.2.8突变菌株的遗传稳定性试验

2.2.9菌株生理特性研究

2.2.1 0性状优良的突变菌株发酵工艺正交试验

3结果与分析

3.1原生质体制备

3.1.1菌龄对原生质体形成与再生的影响

3.1.2酶浓度对原生质体形成与再生的影响

3.1.3酶解时间对原生质体形成与再生的影响

3.1.4酶解温度对原生质体形成与再生的影响

3.1.5原生质体形成与再生最佳条件的正交试验结果

3.2原生质体紫外线诱变时间的确定

3.3酵母菌的筛选

3.3.1酵母菌一级筛选

3.3.2酵母菌二级筛选

3.3.3酵母菌三级筛

3.4遗传稳定性试验

3.5 ZR-20菌株生理特性的研究

3.5.1不同因素对ZR-20菌株生长的影响研究

3.5.2不同因素对发酵的影响研究

3.6 ZR-20菌株发酵条件正交试验结果

4讨论

4.1原生质体的形成、再生条件及紫外线诱变剂量的确定

4.1.1菌龄对原生质体形成与再生的影响

4.1.2酶浓度对原生质体形成、再生的影响

4.1.3酶解时间对原生质体形成与再生的影响：

4.1.4酶解温度对原生质体形成、再生的影响

4.1.5稳渗剂对原生质体形成与再生的影响

4.2 ZR-20的生理特性研究

4.2.1生长与发酵温度

4.2.2 ZR-20菌株的生长与发酵PH值

4.3 ZR-20菌株发酵条件的优化

5结论

6参考文献

在读期间发表的学术论文

作者简历

致谢