好氧堆肥用枯草芽孢杆菌GX2产芽孢工艺优化(二)

2.1.2 碳源种类及其品质浓度的好氧优化

哺育基是富含多种营养物资的混合物,碳源是堆肥组成哺育基的主要成份之一,其主要熏染是用枯芽孢优化组成菌体细胞成份并为性命行动提供所需能量,葡萄糖、草芽X产蔗糖、孢杆麦芽糖、工艺乳糖以及可溶性淀粉均是好氧易被微生物运用的碳源。作者抉择价廉易患的堆肥葡萄糖、蔗糖以及可溶性淀粉为碳源,用枯芽孢优化妨碍碳源筛选及品质浓度优化,草芽X产服从如图2所示。孢杆

由图2(a)可知,工艺与比力不削减碳源比照,好氧削减蔗糖的堆肥细胞浓度略高,A600nm达0.917,用枯芽孢优化而其余两种碳源的细胞浓度均低于比力,剖析蔗糖有利于GX2的快捷孳生。其中,葡萄糖的4值清晰低于比力,其可能是由于灭菌时会与其余物资反映天生抑制菌株妨碍的有毒物资,即“美拉德反映”产物。此外,随着蔗糖浓度的飞腾,细胞浓度先削减后飞腾(图2(b)),蔗糖削减量为5g/L时,细胞浓度最大,发酵液的A600nm为1.175。故判断GX2的最佳碳源为蔗糖,削减品质浓度为5g/L。

2.1.3 氮源种类及其品质浓度优化

氮源主要用来组成微生物细胞以及代谢产物的营养物资,罕用的氮源有有机氮源以及有机氮源。有机氮源成份繁多,罗致使用较快;有机氮源含有丰硕的卵白质以及游离的氨基酸,可能被生物飞快运用。氮源种类及品质浓度优化服从如图3(a)以及图3(1))所示。
 

2.1.4 装液量优化

消融氧为宜氧微生物妨碍所必需,是妨碍能量代谢的紧张物资,供氧条件直接影响菌体妨碍孳生以及细胞代谢。摇瓶哺育的消融氧浓度主要经由转速以及装液量妨碍操作,相同搅拌转速条件下,装液量越大,消融氧浓度越低,装液量直接影响菌体在生前途程。250mL摇瓶中装液量分说为50、100、150、200mL时,钻研消融氧对于细胞浓度的影响,服从如图4所示。当装液量为100mL时,枯草芽孢杆菌GX2的细胞浓度最大,0D值达1.554,比未优化行后退了44.3%。

综上,好氧堆肥用芽孢杆菌GX2的摇瓶哺育条件优化服从表明:GX2的最佳哺育基为摇瓶根基哺育基,5g/L蔗糖以及5g/LNaN03,装液量为250mL摇瓶装液100mL。经由摇床哺育基及哺育条件优化,可实用后退枯草芽孢杆菌GX2的细胞浓度。

2.2 发酵罐分批补料技术钻研

在实际的分批发酵历程中,不断或者问隔补加限度性营养物资或者别致哺育基,称为分批补料发酵,可缩短微生物的对于数生临时以及晃动期的不断时问,后退细胞浓度。分批发酵历程在细胞浓度不断削减进而耗尽可运用底物时,细胞浓度再也不削减,而分批补料发酵可实用场置这一下场,普及发酵功能。

2.2.1 发酵罐分批补料对于细胞浓度的影响

在摇瓶哺育条件优化的根基上,以3L发酵罐妨碍扩展哺育,当蔗糖品质浓度低于初始品质浓度的一半如下时,补加品质品质浓度50g/L的蔗糖溶液至初始品质浓度,钻研发酵罐分批补料对于枯草芽孢杆菌GX2细胞浓度的影响,服从如图5所示。

可见,与摇瓶哺育差距,由于发酵罐可实现发酵条件特意是pH的在线实时操作,为枯草芽孢杆菌GX2提供了精采的妨碍情景,细胞孳生速率减速,发酵至4h后即进入对于数生临时,碳源(蔗糖)也快捷被破费,存第8小不断蔗糖质浓度由肇真个5.0g/L摆布飞腾至1.8g/L,成为限度菌体妨碍的关键因素,此时,补加50g/L的蔗糖溶液至4.5g/L摆布,细胞浓度再次呈快捷削减趋向,在第9小不断实现第二次补料,最终分批补料的发酵液最大A600nm达2.250,而分批发酵的A600nm为1.900,对于应的活菌数分说为1.8×1010、1.2×1010CFU/mL,南此可见,分批补料操作可实用普及发酵液的营养细胞浓度。

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