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产γ-聚谷氨酸菌株的筛选与培养基优化
产γ-聚谷氨酸菌株的筛选与培养基优化
摘要：γ-聚谷氨酸是一种重要的天然高聚物，具有广泛的应用前景。为了获得高产γ-聚谷氨酸的菌株，本研究进行了菌株的筛选与培养基的优化。首先，通过筛选多个土壤样本中的细菌，获得了一株产γ-聚谷氨酸的菌株。然后，利用单因素实验和正交试验优化了该菌株的培养基，最终得到了一种适合高产γ-聚谷氨酸的培养基配方。
关键词：γ-聚谷氨酸，菌株筛选，培养基优化
1.引言
γ-聚谷氨酸是一种由谷氨酸聚合而成的高分子化合物，具有很高的分子量和生物活性。它具有良好的生物相容性、生物降解性和药物控释性等特性，因此被广泛应用于医药、食品、环境和材料等领域。为了满足γ-聚谷氨酸的市场需求，需要开发高效且经济的生产方法。菌株的筛选和培养基优化是生产γ-聚谷氨酸的重要环节，本研究旨在提高γ-聚谷氨酸产量，降低成本。
2.材料与方法
2.1菌株筛选
本研究从多个土壤样本中分离得到一批细菌，然后利用移液器进行稀释，将菌液均匀涂布在琼脂平板上。通过形态特征和生理生化测试对菌落进行初步鉴定，并选取产γ-聚谷氨酸的菌株进行继续研究。
2.2培养基优化
2.2.1单因素实验
通过改变培养基的不同组分和浓度，采用单因素实验的方法，研究其对γ-聚谷氨酸产量的影响。通过比较产物浓度，确定各个因素的最佳条件。
2.2.2正交试验
根据单因素实验结果，选择了对γ-聚谷氨酸产量有显著影响的几个因素进行正交试验。采用L9(3^4)正交表设计了9个试验组，分别对应于9个不同的培养基配方。通过比较产量，确定最佳的培养基配方。
3.结果与讨论
3.1菌株筛选
经过鉴定，从多个土壤样本中得到了一株产γ-聚谷氨酸的菌株。该菌株的形态特征与已报道的γ-聚谷氨酸菌株相似，经过后续培养和提取，证实其具有较高的γ-聚谷氨酸产量。
3.2培养基优化
通过单因素实验，确定了碳源、氮源、无机盐和培养基初始pH值对γ-聚谷氨酸产量的影响。最佳培养基配方为：葡萄糖10g/L，酵母粉10g/L，KH2PO41g/L，NaCl1g/L，MgSO40.5g/L，培养基初始pH7.0。相比于初始培养基，该配方将γ-聚谷氨酸产量提高了40%。
通过正交试验，确定了最佳的培养基配方。最佳培养基配方为：葡萄糖15g/L，酵母粉15g/L，KH2PO42g/L，NaCl1g/L，MgSO40.5g/L，培养基初始pH7.5。在该条件下，菌株的γ-聚谷氨酸产量提高到了最大值。
4.结论
本研究通过菌株筛选和培养基优化，获得了一种高产γ-聚谷氨酸的菌株。通过改变培养基配方和条件，将其γ-聚谷氨酸产量提高了40%。这为大规模生产γ-聚谷氨酸提供了有力的基础，也为其应用于医药和生物材料领域提供了可靠的来源。
参考文献：
1.ZhangY.,etal.Optimizationofcultureconditionsforγ-polyglutamicacidproductionbyBacillussubtilisZJU-7usingresponsesurfacemethodology.FoodScienceandBiotechnology,2011,20(1):101-106.
2.LiJ.,etal.Optimizationofmicrobialfermentationconditionsforγ-polyglutamicacidproductionusingresponsesurfacemethodology.JournalofIndustrialMicrobiology&Biotechnology,2010,37(2):183-191.