极端嗜盐菌XMQ19菌株发酵生产聚羟基烷酸酯（PHA）的提取工艺研究

作     者：陈柳清 

作者单位：华中农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：林开春

授予年度：2008年

学科分类：081703[工学-生物化工] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0836[工学-生物工程] 082203[工学-发酵工程] 0822[工学-轻工技术与工程] 

主      题：极端嗜盐菌 XMQ19菌株 PHA 溶剂萃取 水相提取 理化性质 

摘      要：本文对极端嗜盐菌(Halobacterium sp)XMQ19菌株生产PHA的下游提取工艺及试验提取物PHA的主要理化性质进行了研究,主要包括:发酵液的预处理工艺、PHA的溶剂萃取、PHA的水相直接提取、提取物的热熔性质和热分解性质的测定等试验。主要试验结果如下: 1.经紫外扫描试验表明本菌种中的PHA经硫酸消化后产物的最大紫外吸收波长为234nm,标准曲线表明在该波长下样品的浓度与紫外吸光值大小具有良好的线性关系。 2.利用絮凝剂提高细胞回收效率:将发酵液稀释1/2倍体积后,向其中加入0.2%的絮凝剂ZnSO4,然后调整发酵液pH值至8.0,用离心机4000r/min离心30min,湿细胞收率可达到96.25%。 3.采用正交试验对氯仿萃取法提取发酵产物中PHA的工艺条件进行了优化。氯仿最佳萃取条件为:氯仿用量为25ml/g干细胞,在45℃下萃取90min,然后浓缩萃取液约至1/10体积,回收氯仿,收集产物。PHA提取率可达89.34%、纯度98.56%、分子量可达7.8×10～5。 4.建立了简易、经济、环保的水相中直接提取PHA的分离纯化工艺。即初步纯化时调节pH值为3.0,在60℃下,向37.5g/L(湿细胞/水)的细胞悬浮液液中加入0.1%(w/v)的去垢剂,然后搅拌,再4000r/min离心20min收集沉淀;进一步纯化时,加水使沉淀再悬,体积达到50g/L(初湿细胞量/水),再调节pH值为5.0,在40℃下,加入0.15%SDS和2.0%NaClO,然后搅拌,最后4000r/min离心20min收集产物。PHA的提取率可达75.64%,纯度94.66%,分子量可达7.3×10～5。 5.氯仿萃取和水相提取的试验产物PHA的DSC和TGA试验结果表明:两种工艺得到的PHA的熔点均在135℃左右,分解温度均在290℃左右。产物的熔点与其分解温度相差很大,材料便于加工成型。