高产谷胱甘肽菌种发酵时间的优化
2015-11-28吕逢春赵红玲
吕逢春,赵红玲
(承德医学院,河北 承德 067000)
技术方法
高产谷胱甘肽菌种发酵时间的优化
吕逢春,赵红玲Δ
(承德医学院,河北承德067000)
GSH;四氧嘧啶法;菌种发酵
谷胱甘肽(GSH)化学名称为γ-L-谷氨酰-L-半胱氨酰-甘氨酸,是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸通过肽键缩合而成的三肽化合物,GSH的结构中含有一个活泼的巯基-SH,易被氧化,这一特异结构使其成为体内主要的自由基清除剂,具有抗氧化、解毒等作用,广泛应用于临床医药、食品等行业。尤其在临床上,GSH是一种治疗肝病、肿瘤、中毒、白内障等疾病以及抗衰老的重要生化药物,市场需求量不断增加。GSH的生产方法主要有萃取法、化学合成法、酶法和发酵法,其中发酵法利用微生物自身代谢产生GSH,与其它方法相比具有简便、易控、易扩大生产等优点,从而成为主要的生产方法[1-2]。但目前我国GSH的发酵水平不高,因此,完善微生物发酵法生产工艺,提高发酵产量,成为工业化可行的前题[3]。
本研究在已知高产GSH菌种发酵的最佳时间在24-48h内,通过进一步优化其发酵时间,确定最佳发酵时间段,以提高GSH的产量,为扩大培养提供参考数据。
1 材料与方法
1.1材料
1.1.1菌株:承德医学院多肽实验室筛选高产菌株ZL136。
1.1.2化学试剂:GSH标准品、ALLOXAN(四氧嘧啶),Sigma公司;其它试剂均为国产分析纯。
1.1.3培养基:斜面培养基(g/L):酵母粉10、蛋白胨20、葡萄糖20、琼脂20,pH值约为6;种子培养基(g/L):酵母粉10,蛋白胨20,葡萄糖20;发酵培养基(g/L):L-Cys 6mmol/L,葡萄糖20,酵母粉10,蛋白胨20,MgSO40.6。
1.2方法
1.2.1测定方法:四氧嘧啶法(ALLOXAN试剂衍生化法)测定GSH含量[4-5]。
1.2.2培养方法:从斜面菌种上,用接种环挑菌至种子培养基中,在培养温度30℃、转速150rpm条件下,振荡培养16h后,按照10%的接种量接种于发酵培养基,在培养温度30℃、转速150rpm条件下,振荡培养。
1.2.3取样方法:按发酵时间从24-48h之间,每隔4小时取样一次,每瓶取样6ml菌液,其中3ml使用四氧嘧啶法测定GSH含量,另外3ml在105℃烘干至恒重,称量计算得干菌重。
2 结果与分析
2.1检测标准曲线采用四氧嘧啶Alloxan法测定的标准曲线(见图1),回归方程为:y=0.1938x-0.0139,相关系数R2=0.9885。
图1 GSH标准曲线
2.2测定发酵液中GSH产量和菌体干重,并计算GSH产量在发酵时间24h-48h内,随着时间的增加,GSH的产量也随之增高,发酵时间为48h时,GSH产量达到最高,产量(平均值)为105.7mg/L。见表1、图2:
表1 发酵时间对GSH产量的影响
图2 发酵时间对GSH产量的影响
3 结论
本实验通过对发酵时间的探索研究,最终确定了高产GSH菌株ZL136的最佳发酵时间为48h,产量(平均值)可达到105.7mg/L。本研究为扩大培养提供了参考数据。
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Q517
A
1004-6879(2015)05-0421-02
2014-12-15)