白原胶基因工程菌株Xanthomonas campestris △rpfB △xanK发酵工艺优化

Optimization of Fermentation Process for Genetically Engineered White Xanthan Gum Xanthomonas campestris △rpfB△xanK Strain

二维码有效期 120s

摘要黄原胶是一种亲水杂多糖,广泛应用于食品、药品、化妆品等领域,但因其自身带有菌黄素而呈黄色,限制了其应用范围.野油菜黄单胞菌工程菌株Xanthomonas campestris △rpfB △xanK可以生产不含有菌黄素的黄原胶,命名为"白原胶",具有极其广阔的市场应用前景,但其发酵培养条件亟待进一步优化.本研究通过单因素实验和正交实验对Xanthomonas campestris △rpfB △xanK菌株发酵培养基进行优化,以提升胶体产量,并用15 L机械搅拌发酵罐进行放大验证,对最终生产的胶体和市售黄原胶通过红外光谱进行比对验证.结果表明,最佳发酵培养基为玉米淀粉:蔗糖(3∶1,质量比)5％(质量分数,下同),蛋白胨0.2％,K2HPO4 0.4％,CaCO3 0.5％,大豆0.3％,初始pH 8,接种量5％(体积分数),摇床转速220 r/min,发酵温度28 ℃,发酵时间72 h.摇瓶产量可以达到33.8 g/L.经15 L机械搅拌发酵罐扩大实验,前期通气量1 vvm,后期逐渐增大到2 vvm,前36 h转速250 r/min,后36 h转速400 r/min,发酵72 h最终产量为38.4 g/L.红外光谱分析显示,白原胶结构与市售黄原胶结构吻合,证明两者具有相同的结构.本研究为Xanthomonas campestris △rpfB △xanK菌株的工业化应用提供了科学合理的发酵策略,为白原胶进一步的工业应用提供参考.