a步发酵产酸菌氧化葡萄糖酸杆菌的选育

辅酶a生产工艺辅酶A（Coenzyme A，CoA）是一种具有重要生物学功能的辅酶，广泛存在于细胞质、线粒体和叶绿体中，参与维持细胞的能量代谢、脂肪酸代谢、胆固醇合成等重要生化过程。

辅酶A的生产工艺主要包括菌种选育、发酵培养和提取纯化等步骤。

1. 菌种选育菌种选育是辅酶A生产工艺的关键步骤之一。

优质菌种的选育能够提高辅酶A的生产效率和产品质量。

目前，常用的生产辅酶A的菌株主要有大肠杆菌、毕赤酵母和真菌等。

通过筛选高产菌株、重组菌株和基因改造等方法，可以获得高效稳定的辅酶A生产菌。

2. 发酵培养辅酶A的发酵培养是生产工艺中的核心环节。

在培养基的选择上，低价的可获得碳源如葡萄糖和淀粉，氮源如酵母粉和胰蛋白胨，无机盐等能够提供菌体所需的营养物质。

通过调控培养基的pH值、温度、搅拌速度、发酵时间等条件，促进菌体生长和辅酶A的合成。

一般来说，辅酶A的生产过程可以通过批发酵、连续酵母或固定床发酵等方法进行。

3. 提取纯化发酵液中辅酶A的提取纯化是辅酶A生产工艺的关键步骤。

提取纯化旨在去除杂质，并提高辅酶A的纯度。

该步骤一般包括发酵液的固液分离、预处理（如添加酸、碱或有机溶剂）、溶剂萃取、薄层层析、柱层析等。

其中，溶剂萃取和柱层析是常用的方法。

溶剂萃取通过选择合适的有机溶剂，提取辅酶A溶液中的目标产物，再通过浓缩和枯燥等步骤得到辅酶A的纯化产品。

而柱层析则利用辅酶A与固定相间的化学亲和性，在一系列分离层次上提纯辅酶A。

综上所述，辅酶A的生产工艺主要包括菌种选育、发酵培养和提取纯化。

通过筛选优良菌株、优化培养条件和提纯方法等措施，可以提高辅酶A的生产效率和产品质量，为辅酶A的应用和研究提供有力支持。

同时，随着生物技术的不断发展，辅酶A的生产工艺也将进一步优化和改进，提高其工艺的经济性和可持续性。

微生物生产维生素C的发酵工艺优化与控制-----维生素C二步发酵培养基优化实验方案20 世纪 70 年代初，我国科学家尹光琳等建立了一种工业生产 VC 的混菌发酵工艺，因其由两个发酵步骤组成，故又称为“二步发酵法”。

虽然该方法涉及二步三种菌，菌种传代困难，不能直接把葡萄糖作为发酵原料，但该方法仍是目前唯一成功应用于大规模工业生产V-c的微生物转化法，得到国内外V-c生产商的高度评价，先后在中国、欧洲、日本和美国等申请了专利，并于上世纪80年代向全球最大的维生素生产商———瑞士Roche公司进行了技术转让。

二步发酵法第2步发酵过程中，作为产酸菌的氧化葡萄糖酸杆菌起到糖酸转化的作用，但单独存在的转化率很低；作为伴生菌的巨大芽孢杆菌不具有糖酸转化的能力，但可以促进前者提高转化效率。

由于其有关酶系和混菌发酵过程中菌体代谢机理尚不十分明确，故二步发酵法有待进一步深入研究。

本实验方案主要从发酵培养基优化方面入手，采用正交设计方法，对发酵培养基中的主要营养成分配比开展研究，并对得到的最优组合进行了验证和讨论。

维生素C的生产工艺菌种选择维生素C工业生产中,高效菌株的选育是提高产率的关键。

氧化葡萄糖酸杆菌为产酸菌,但单独培养传代存活率及产2-酮基-L-古龙酸能力均较低,只有与伴生菌混合培养才可促使其快速生长和产酸。

作为伴生菌的菌株较多,生产上应用的主要有假单孢菌、蜡状芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌等。

优良伴生菌———在混合菌发酵过程中,大菌所起的作用仅仅是促进小菌的生长,而对产酸的促进作用是因使小菌密度提高的结果。

用紫外线诱变法处理巨大芽孢杆菌与氧化葡萄糖酸杆菌，混合发酵生产2-KLG的山梨糖转化率高达90%。

故选择巨大芽孢杆菌作为大菌，氧化葡萄糖酸杆菌为小菌。

培养基维生素C的培养基包括碳源（葡萄糖）、氮源（玉米浆）、前体（D-山梨醇）、无机盐等（CaCO3）等。

玉米浆具有酸性性质，需要用磷酸缓冲液调节PH。

生产案例二维生素C发酵维生素C在国外，1938年开始工业化生产，主要用作保健品及食品添加剂。

一般采用采用莱氏化学法。

生产流程图如下：在国内，开始工业化生产有30多年历史,主要作为药用。

采用自行开发的发酵法，分为发酵,提取,转化三个步骤。

1、发酵过程：2、提取过程：3、转化过程：莱氏法的优点是生产工艺成熟，总收率能到达60%〔对D-山梨醇计〕，优级品率为100%，但生产中为使其它羟基不受影响，需用丙酮保护，使反响步骤增多，连续操作有困难，且原料丙酮用量大，苯毒性大，劳动保护强度大，并污染环境。

由于存在上述问题，莱氏法工艺已逐步被两步发酵法所取代。

两步发酵法也是以葡萄糖为原料，经高压催化氢化、两步微生物〔黑醋菌、假单孢杆菌和氧化葡萄糖酸杆菌的混合菌株〕氧化，酸〔或碱〕转化等工序制得维生素C。

这种方法系将莱氏法中的丙酮保护和化学氧化及脱保护等三步改成一步混合菌株生物氧化。

因为生物氧化具有特异的选择性，利用适宜的菌将碳上羟基氧化，可以省去保护和脱保护两步反响。

此法的最大特点是革除了大量的有机溶剂，改善了劳动条件和环境保护问题，近年来又去掉了动力搅拌，大大地节约了能源。

我国已全部采用两步发酵法工艺，淘汰了莱氏法工艺。

第一节L-山梨糖的制备一、菌种制备黑醋菌是一种小短杆菌，属革兰氏阴性菌〔G-〕，生长温度为30~36℃，最适温度为30~33℃。

培养方法：将黑醋菌保存于斜面培养基中，每月传代一次，保存于0~5℃冰箱内。

菌种从斜面培养基移入三角瓶种液培养基中，在30~33℃振荡培养48h，合并入血清瓶内，糖量在100mg/ml以上，镜检菌体正常，无杂菌，可接入生产。

二、发酵液制备种子培养分为一、二级种子罐培养，都以质量浓度为16%~2021D-山梨醇投料，并以玉米浆、酵母膏、泡敌、碳酸钙、复合维生素B、磷酸盐、硫酸盐等为培养基，在pH5.4~5.6下于12021温30min灭菌，待罐温冷却至30~34℃，用微孔法接种。

两步法发酵生产维生素c的工艺流程的问答题题目：简述二步发酵法生产维生素C的工艺。

答：酸转化设备简单、流程短，但制得的维生素C破坏严重、质量差，设备腐蚀严重，三废多，因此逐渐淘汰。

碱转化虽然流程较长、投资大，但产品质量好，故目前绝大部分工厂均采用碱转化工艺。

第一步发酵中所用菌种为生黑葡萄糖酸杆菌（Gluconobacter melagenus），简称黑醋菌。

最常用的生产菌株为R-30；第二步发酵采用的菌种为由大、小两株细菌组成的混合菌种。

小菌为氧化葡萄糖酸杆菌（Gluconobacter oxydans），工业生产过程中使用最多的大菌为2980及152混合菌。

题目：请试述维生素C两步发酵法的工艺流程及控制要点。

答:维生素C的工艺流程:D-山梨醇(醋酸杆菌氧化)→L-山梨糖(假单胞菌生物转化)→2-酮-L-古洛糖酸(内酯化、烯醇化)→维生素C控制要点:整个过程中山梨糖的制备是关键的一步,用醋酸菌能使山梨醇氧化成山梨糖。

①山梨醇发酵菌种应选用醋酸菌属生产菌。

②发酵条件:温度为26~30°C、最适ph为4.4~6.8、山梨醇的浓度为19.8%、通气量为1800ml/min、氮源为有机氮源、排除能干扰产生菌发酵的铁和铜等金属离子。

③第二步发酵是氧化葡萄杆菌或假单胞杆菌经过二级种子扩大培养转移至少含有第一步发酵液的培养基中,在28~34°C下培养60~70h放罐发酵液转化精制获得维生素C。

34链霉素在分离纯化中如何将二氢链霉素和其他杂质分开?答:分离二氢链霉素和其他杂质可用以下方法:①高交联度树脂精制,高交联度的氢型磺酸树脂的结构紧密,金属离子可以自由地扩散答孔隙度很小的树脂内部与阳离子交换,而有机大离子就难于扩散到树脂内部进行交换。

用这种树脂来精制链霉素溶液,因溶液中的小离子与链霉素有机大离子在树枝上的吸附速率不同,从而起到离子筛选的作用。

②浓缩和活性炭脱色精制,为了干燥要求,精制液需要蒸发浓缩。

L-乳酸菌的选育及在酒糟基质中的培养壁垦!篁塑璺篁40期)~LIQUOR-MAKINGSCIENCE&TECHNOLOGY2006No.2(To1.t4o)L一乳酸菌的选育及在酒糟基质中的培养石孔泉,石贵阳--,张梁--,章克昌,(1江南大学生物工程学院生物资源研究室;2江南大学工业生物技术教育部重点实验室,江苏无锡214036)摘要:从市售酸乳,泡菜中筛选得到产L一乳酸细菌,通过NTG诱变选育和摇瓶发酵试验,选出两株利用葡萄糖较好的菌株m一58和m一16,以玉米浓醪酒糟清液为基质对2株乳酸细菌进一步驯化培养,得出m-58菌株,更能较好地发酵玉米酒:糟清液,产生乳酸,m一58菌株在48h发酵含糖63g门L的玉米浓醪酒糟清液产生50g门L的L一乳酸,m一58菌株适合用于发酵玉米酒糟产乳酸.(孙悟)关键词:微生物;L一乳酸;筛选;玉米浓醪酒糟中图分类号:Q93-33;TS261.1;TS262.2文献标识码:A文章编号:1001-9286(2006)02-0017-04ScreeningofL-lacticacid—pr0ducingStrainandIts PrimeCultureintheSubstrateofDistiller,sGrainsSHIKong—quart,SHIGui—yang._,ZHANGLiang?andZHANGKe—chang-(1.InstituteofBiomassResources,SchoolofBiotechnology,SoufllemYangtzeUniversity;2 TheKeyLaboflndustryBiotechnology,MinistryofEducation,SouthemYangtzeUniversity,Wuxi,Jiangsu214036, China)Abstract:L-lacticacid-producingbacteriawerescreenedfromSOUl"milkandmarinatedvegetables,andaRertimesof NTGmutationscreeningandflaskshakingfermentationtests,twostrainsincludingm一58strainandm一16strainwereob—tained,thenafterfurtherdomesticatedcultivationofboththetwostrainsintheclearsolutionof distiller'sgrainsofveryhighgravity(VHG)ethanolfermentationfromcom,m一58strainwasthoughttobeagoodstrainforitsefficientutilization ofthesubstrateofVHGethanolfermentationfromcom,whichcouldproduce50L—lacticacidbyfermenting63cornhighgravitymashdistiller'Sgrainswithin48h.(Tran.byYUEY ang)Keywords:microbe;L-lacticacid;screening;distiller'Sgrainsofcornthickmash乳酸又名2一羟基丙酸,有L一乳酸和D一乳酸两种化学立体构型,由于动物体内只含有L一乳酸脱氢酶,D一乳酸在动物体内则不能够被分解,因而高光学纯度的L一乳酸生产研究受到科研工作者的极大关注.乳酸的生产有化学合成法和微生物发酵法,前者合成得到DL一乳酸,后者则可以得到高光学纯度的L一乳酸【".因此目前国际上普遍都采用微生物发酵法来生产具有高光学纯度的L_乳酸.L_乳酸是一种重要的中间体,广泛用于酿造,医药,皮革,卷烟,化工,食品,印染等多种领域,可以作为防腐剂,酸味剂,风味剂,灭菌剂等[2],具有广泛的应用前景.在环境保护方面,由于L-$L酸的生物可降解性,由L一乳酸生产的聚L一乳酸,是一种理想的可降解塑料材料.基金项目:国家科技部"十五"攻关项目(2001BA501A0)资助.收稿日期:2005—10—26作者简介:石孔泉(1980一),男,研究生.硕士.:石贵阳为通讯作者.目前国际上高光学纯度L一乳酸总产量已经超过2O万吨,专家预测该产品的全球市场将高达1000万吨,高光学纯度L一乳酸将是21世纪产量最大的有机酸产品p】.酒精作为一种无污染的优质生物能源,有望取代日益减少的矿物燃料(石油,煤炭),使其在国际上得到广泛的研究,我国也对酒精生产进行了相当多的研究[4].目前,由于石油价格不断上涨,开发燃料酒精既有当前利益,也有长远利益.当前,阻碍我国燃料酒精工业规模发展的三大难点是原料,成本和污染嘲.因此,研究开发酒精生产新资源以及高效,节能,节粮和无污染的酒精生产新工艺,是酒精生产中的一个关键.利用玉米浓醪酒糟清液来生产L-$L酸,可以使玉米浓醪酒糟中的有效成分得到充分利用,转化为有价值酿酒科技2006年第2期(总第140期)?LIQUOR-MAKINGSCIENCE&TECHNOIg3GY2006No2ffo1t4o)的工业产品,从总体上有效地节省酒精生产的成本,为很好地处理玉米浓醪酒糟起到重要的作用;同时是对章克昌教授提出的以浓醪酒精发酵,酒糟滤液回用,酒糟综合利用为突破口,全面综合考虑酒精发酵与酒精综合利用的生产工艺,以求得到能量投入最低,综合效益最高目的思想的一种实践.1材料与方法1.1材料市售的多种酸奶,泡菜等.1.2培养基1.2.1富集和分离培养基富集培养基:牛奶100mL,葡萄糖0.5%,酵母膏0.5%:MRS培养基:采用蛋白胨1%,牛肉膏1%,酵母膏0.5%,磷酸氢二钾0.2%,柠檬酸三铵0.2%,乙酸钠0.5%,葡萄糖2%,吐温800.1%,硫酸镁0.058%,硫酸锰0.025%,pH6.2-6.4;Elliker培养基:采用葡萄糖0.5%,蔗糖0.5%,乳糖0.5%,胰蛋白胨2%,酵母膏0.5%,氯化钠0.4%,明胶0.25%,乙酸钠0.15%,抗坏血酸0.05%,pH6.8.1.2.2诱变筛选培养基葡萄糖2%,蛋白胨1%,酵母膏1%,乳酸钠2%～6%,pH6.5.1.2.3发酵培养基葡萄糖2%～8%,蛋白胨2%,酵母膏1%,pH6.5.1.2.4玉米浓醪酒糟培养基处理后不同糖含量的玉米浓醪酒糟清液,添加蛋白胨2%,酵母膏1%,磷酸氢二钠0.1%,硫酸镁0.02%, pH6.5o1.3检测方法1.3.1L一乳酸的定性及定量测定采用astecHPLC手性柱(AdvancedSeparation A)测定乳酸的构型,流动相:5mM CuSO4溶液;流速:1.0mL/min;检测波长:254nlTI.定量测定采用SBA生物传感分析仪(山东省科学院生物研究所).1.3.2还原糖测定采用DNS法测定嘲.1.3.3pH测定采用pHS-3TC精密数显酸度计测定(上海天达仪器有限公司).1.4实验方法1.4.1菌种的初步筛选及选育将筛选的样品置于牛奶培养基中,37℃培养24h后,稀释10～～10梯度,倾注200L的富集样品到含有碳酸钙的分离培养基平板上,37℃培养2~3d后,挑取产生透明圈较大的菌落,在平板上划线分离,然后挑取单菌落到液体中培养后用HPLC鉴定产物构型(L一乳酸),比较各个菌株的L一乳酸产量,然后取产量较高的一株作为下一步实验用.菌种的初步筛选过程见图l.市售酸乳,.……一稀释倾注挑取单菌落碳泡菜等—一富集培养——萆被培葬一酸钙平板上划线分离J舍弃..-HP蠢性——嘉曩曩譬冀落进行NTG诱.I一乳酸产量广—一变处理—最高的菌株蓑lI不生长诱变菌液富集后倾l霉注于含有2%～6%乳d瑟酸钠磷酸钙平板I生长曼挑取透明圈大的.菌壅善羹后———.-诱变株y—]比较后保I测定L一乳酸L篙L—————一高产诱变株x..j图1茵种的初步筛选过程将初筛得到的L一乳酸产生菌株在液体中相同条件下培养,选取乳酸产量最高的菌株进行亚硝基胍(NTG)诱变,诱变处理后的菌悬液在液体培养基中富集培养8h后倾注到诱变筛选培养基中培养3—4d后,在各块平板上挑出透明圈大的几株到液体中培养48h,挑取乳酸产量较高的几株进行进一步的发酵试验.l,4.2以葡萄糖为基质的发酵产酸试验对于诱变得到的菌株进行了初步的摇瓶发酵试验,以发酵培养基培养作为空白对照,分别添加一定浓度的MgSO4,MnSO,,Na~I-IPO4和K~HPO4进行单因素试验,在初始浓度4%的葡萄糖培养基中,34c【=培养24h和36h时分别补加2%的葡萄糖,然后在48h时测定乳酸产量.1.4.3菌株在玉米浓醪酒糟清液中初步驯化发酵试验将诱变得到的高产菌株接种到玉米浓醪酒糟清液培养基中按以下过程进行驯化培养:菌株接种于2%还原糖的玉米浓醪酒糟清液培养基中,34℃培养24h后移接至4%还原糖的玉米浓醪酒糟清液培养基中,然后再移接到6%还原糖的玉米浓醪酒糟清液培养基中,培养24h后接种到8%的玉米浓醪酒糟清液培养基中.在玉米浓醪酒糟清液中培养48h后测乳酸产量,选出适合在玉米浓醪酒糟清液中发酵乳酸的菌株.石孔泉,石贵阳,张粱,章克昌?L_乳酸茵垦查查.兰竺.苎查:———————2结果与分析2.1L_乳酸菌株的构型鉴定利用平板初步筛选得到的菌株经过手性柱的测定,得到产L一乳酸的菌株6株.图2是筛选得到的一株E75的L一乳酸的手性液相色谱图,由峰面积对比后初步得到L_乳酸的含量可达到94.8%,说明菌株E75是一株能产生高纯度L_乳酸的菌株.,,臼,',剐删030—26昌22l8141O62-213.765rain:L一乳酸标样,13.665rain:L一乳酸,10.373min:D-*Li~圈2蕾株E75的I,_乳酸手性液相色谱图2.2初筛得到的L一乳酸菌株的产酸量的比较将筛选得到的菌株在发酵培养基中34℃培养48h后,测定还原糖含量及乳酸的产量,结果见表1.由表1可以看出,在6株L一乳酸菌株中,在相同的:初始条件下,E75的乳酸产量最高,转化率也最高,因此确定以该菌株为出发菌株进行NTG诱变.2.3亚硝基胍诱变结果按照NTG诱变流程,E75诱变菌株经过液体富集培养8h,然后分别在2%～6%乳酸钠的碳酸钙平板中倾注培养,挑出产生透明圈较大的单菌落接人摇瓶中液体培养48h后测定乳酸产量,选取产量较高的一株,继续进行再一轮诱变.经过3次诱变比较后,得到产酸较好的几株,结果见表.从表2可看出,m一16和m一58的产量相对较高,两者相差比较小,于是将两菌株都在发酵培养基中进行初步发酵试验.(g/L)8乳酸产量.!:三曼0_.兰竖旦一:.!12.4茵株在葡萄糖基质中的发酵试验通过对MgsO4,MnSO4,Na~I-IPO4,K2HPO4等盐的单因素试验初步考察了各种盐对菌株Ill一16和Ill一58乳酸发酵的影响,结果见表3.表3无机盐遗墼一.墨m-16(蕊g/L)一一一薹2墨!:兰:兰:兰)二从表3可看出,对于ITI一58的产酸,MnSO~有比较明显的抑制作用,K=HPO的添加与空白对照的基本一致,MgSO与空白相比,虽然产量比空白略少,但是考虑到MgSO浓度较高,且M对于一些乳酸细菌产生的乳酸脱氯酶有一定的促进作用,若降低浓度可能会有利于乳酸产生,Na~I-IPO则表现出明显的促进作用.对于m一16菌株产酸没有表现出很好的促进作用,与空白的差别较小.采用在培养基中添加0.02%MgSO和O-1% NaO,进行初步发酵试验.发酵试验采用在初糖浓度4%的培养基中分20:(24h和36h时)分别补加2%的葡萄糖方式,结果见表4.由表4可看出,菌株58发酵乳酸要稍高于m一16,且乳酸产量有明显的提高,得出MgSO和Na2I-IPO对于该菌株的发酵有较好的促进作用.2.5以玉米浓碍酒糟清液为基质的发酵试验结果经在玉米浓醪酒糟清液中的逐步驯化后,m一16和m_58菌株都能在不同糖含量的玉米浓醪酒糟清液中良好生长,结果见表5.从表5可看出,m一16和m一58在63WL初糖浓度下能良好发酵产生乳酸(48h).但是当初糖浓度达到81g/L的时候,菌株的生长受到一定的抑制,m-58受抑制明显要小于m-16,因此得出以玉米浓醪酒糟清液为基质采用m-58产L一乳酸优于m—l6.如舳加加0加酿酒科技2006年第2期(总第140期)?LIQUOR—MAKINGSCIENCE&TECHNOLOGY2006No.2ffo1.140)表5不同糖分的玉米浓醪酒糟清液培养产乳酸3讨论浓醪酒精发酵中存在的问题就是酒糟的处理,由于发酵过程中糖浓度的提高,使得发酵糟液中的糖含量也被提高,如何处理好酒糟,对于酒精发酵过程中成本的降低起着十分重要的作用.从样品中筛选得L一乳酸产生菌6株,通过对菌株的NTG诱变选育和初步的摇瓶发酵试验,挑选出两株能较好地利用葡萄糖的菌株m一58和m一16.通过驯化培养后试验,得出m一58能较好发酵玉米酒糟清液产生乳酸,适合用于发酵玉米酒糟清液产乳酸.由浓醪酒糟清液发酵生产的L一乳酸可以用于生产聚L一乳酸等,具有很大的应用前景.由于菌株处于筛选的初期阶段,对于产业化的应用过程,还需要就菌株发酵的工艺条件,发酵小试和中试放大试验等进行大量的研究.酒糟等酒精发酵副产物的综合利用对于有效的降低酒精生产成本,提高原料的利用率都具有很重要的意义,也是酒精生产研究中的重要内容之一.参考文献:【I】Jong—SunYun,Y oung-JungWee,Hwa-WonRyu.Produorionof opticallypureL(十)一lacticacidfromvariouscarbohydratesbybatch~rmenmtionofEnterococcusfaecelisRKY1[J】_Enzyme 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VC二步发酵中伴生菌的作用机制作者：褚冬领陈宏战张高鹏张志岩来源：《中国化工贸易·下旬刊》2019年第07期摘要：Vc二步法发酵是我国常见的工业化生产方法。

本文研究了Vc二步法发酵相关菌的作用机理。

关键词：巨大芽孢杆菌;氧化葡萄糖酸杆菌;2-酮基-L-古龙酸在Vc生产的二步发酵过程中，混合菌发酵是第二步发酵，利用芽孢杆菌与产酸菌的协同作用，实现了L-山梨醇向2-酮基-L-古龙酸的转化。

生酮古龙酸细菌是产酸细菌，负责糖和酸的转化。

但单独培养存在产酸低、菌体薄的缺陷;相关的伴生菌没有参与糖酸的转化过程，而能促进产酸菌的生长和产酸。

1 Vc简介Vc又称L-抗坏血酸，化学名称为L-2，3，5，6-四羟基-2-己烯酸-γ-内酯，其分子式为C6H8O6。

纯Vc呈白色或淡黄色晶体，无臭、味酸，久置后呈黄色，溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚、氯仿。

其是以内酯形式存在的不饱和多羟基六碳水化合物，氢在2到3个碳原子之间的醇羟基可分解，所以它具有酸性。

在pH此外，Vc还被广泛认为是一种重要的抗氧化剂，参与体内许多羟化反应，是促进胶原合成、胆固醇转化和类固醇激素合成、芳香族氨基酸代谢等多種羟化酶的辅助因子。

因Vc应用的多样化，广泛应用于食品、医药、饲料、化妆品等行业，具有广阔的应用前景。

2 我国“二步发酵法”的研究自二步发酵法建立以来，为了将其进一步完善与改进，许多科学家进行了大量的研究。

经许多厂家不断实践、改进和完善后，已逐步在全国推广使用。

另外，Vc的生产受到很多因素的影响，如何使各因素协调一致，是提高Vc生产效率的关键所在。

对“二步发酵法”生产的2-酮基-L-古龙酸的发酵体系，细胞的生长代谢受基质浓度、培养基的成分组成、pH、温度、溶氧饱和度等外部条件的影响，并且也受到混合菌株间的相互作用影响，同时良好的产量和合理的搭配也是影响发酵的重要因素之一。

因此，优良菌株的选育、工艺路线的制定、混合菌的合理搭配与相互关系、代谢途径及相关酶的研究具有重要意义。

两步法生产维生素C技术维生素C（Vitamin C）又称L-抗坏血酸，是高等灵长类动物与其他少数生物的必需营养素。

抗坏血酸在大多的生物体可借由新陈代谢制造出来，但是人类是最显著的例外。

最广为人知的是缺乏维生素C会造成坏血病。

维生素C的药效基团是抗坏血酸离子。

在生物体内，维生素C是一种抗氧化剂，因为它能够保护身体免于氧化剂的威胁，维生素C同时也是一种辅酶。

但是由于维生素C是一种必需营养素，它的用途与每天建议使用量经常被讨论。

当它作为食品添加剂，维生素C成为一种抗氧化剂和防腐剂的酸度调节剂。

好几个E字首的数字收录维生素C，不同的数字取决于它的化学结构，像是E300是抗坏血酸，E301为抗坏血酸钠盐，E302为抗坏血酸钙盐，E303为抗坏血酸钾盐，E304为酯类抗坏血酸棕榈和抗坏血酸硬脂酸，E315为异抗坏血酸除虫菊。

目前，全世界的维生素C年产量已逾20万吨，其中我国约16万吨。

主要生产厂家有中国的东北制药总厂、石家庄维生制药厂、河北维尔康制药厂，江苏江山制药厂，荷兰DSM公司，德国巴斯夫公司等。

两步发酵法是在莱氏法制备维生素C的基础上进行的重大革新，即L-山梨糖经两步细菌氧化，直接制成2-酮-古龙酸。

两步发酵法与莱氏法同等生产规模经济指标的比较，两步发酵法的优缺点为：1,原料消耗：两步发酵法原料总消耗可比莱氏法减少31.2% 。

2,成本：两步发酵法原料成本比莱氏法降低23.3%，工厂成本降低3.6%。

3,质量：差别不大，在外观、含量、烘烤消光值、分解点、细度等主要控制项目上，两步发酵法略优；但在加速破坏试验测定方面，莱氏法产品稳定性较好。

4,能耗：两步发酵法比莱氏发高出15%。

5,总收率（对山梨醇）莱氏法比两步发酵法高出10%左右，主要原因是第二步微生物氧化收率仍较低。

6,安全性两步发酵法由于革除了丙酮、苯（或甲苯）、氯气等大量易燃易爆和有毒的化工原料，有利于安全生产。

我们的技术指标：生产成本：17-22元/公斤.菌种产酸：11-13%发酵时间：55-60小时第一步：黑醋菌，转化率：98%第二步：氧化葡萄糖酸杆菌和巨大芽孢杆菌，转化率：90%技术成熟度：工业化生产。

复习思考题及答案1细菌有哪几种基本形态其大小及繁殖方式（供参考）第二章复习思考题及答案1. 细菌有哪几种基本形态？其大小及繁殖方式如何？答：细菌按其个体形态，基本上可分为球状、杆状、螺旋状三种，分别称为球菌、杆菌和螺旋菌。

球菌大小以其直径表示, 大多数球菌的直径为0.5~1μm；杆菌大小以其宽度和长度表示, 多数杆菌的宽度与球菌直径相近，其长度则为宽度的1倍至几倍(约0.5~5μm)；螺旋菌大小也以其宽度和长度表示, 但长度一般是指菌体两端点间的距离, 并非真正的长度。

多数螺旋菌大小为0.3 ~ 1 ? 1 ~ 50μm。

细菌一般进行无性繁殖, 最主要的无性繁殖方式是裂殖，即一个细胞通过分裂(二分分裂或折断分裂)，结果由一个母细胞形成大小基本相等的两个子细胞。

有少数芽生细菌能象酵母菌一样进行芽殖, 即在母细胞一端先形成一个小突起, 待其长大后再与母细胞分离的一种繁殖方式。

此外，还有极少数细菌种类（主要是大肠杆菌），在实验室条件下能通过性菌毛进行有性接合。

2. 试述细菌细胞的一般结构、化学组成及其主要生理功能。

答：一般结构是指一般细菌细胞共同具有的结构，包括细胞壁、细胞质膜、核质体和细胞质等。

(1) 细胞壁革兰氏阳性细菌细胞壁较厚(20 ~ 80 nm), 机械强度较高, 化学组成较简单, 主要含肽聚糖和磷壁酸；革兰氏阴性细菌细胞壁较薄, 机械强度较低, 但层次较多, 成分较复杂, 主要成分除蛋白质、肽聚糖和脂多糖外, 还有磷脂质、脂蛋白等。

细胞壁的主要功能是：①维持细胞外形，保护细胞免受外力（机械性或渗透压）的损伤；②作为鞭毛运动的支点；③为细胞的正常分裂增殖所必需；④具有一定屏障作用，对大分子或有害物质起阻拦作用；⑤与细菌的抗原性、致病性及对噬菌体的敏感性密切相关。

(2) 细胞质膜细胞质膜的结构可表述为液态镶嵌模型(fluid mosaicmodel)，即由具有高度定向性的磷脂双分子层中镶嵌着可移动的膜蛋白构成。