下载此文档

一种利用细菌发酵生产丙烯酸的方法.docx


文档分类:论文 | 页数:约13页 举报非法文档有奖
1/13
下载提示
  • 1.该资料是网友上传的,本站提供全文预览,预览什么样,下载就什么样。
  • 2.下载该文档所得收入归上传者、原创者。
  • 3.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
1/13 下载此文档
文档列表 文档介绍
该【一种利用细菌发酵生产丙烯酸的方法 】是由【开心果】上传分享,文档一共【13】页,该文档可以免费在线阅读,需要了解更多关于【一种利用细菌发酵生产丙烯酸的方法 】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。一种利用细菌发酵生产丙烯酸的方法专利名称:一种利用细菌发酵生产丙烯酸的方法技术领域:本发明设计丙烯酸的工业发酵领域,具体地涉及一种利用埃氏巨球形菌Mega—"erae/油m7生产丙烯酸的方法。背景技术:丙烯酸(CH2=CHCOOH),高闪点酸性腐蚀可燃液体,有刺激性气味,是工业生产中重要的不饱和有机酸,也是重要的有机化工原料。它主要用于制备丙烯酸树脂及其它有机合成,另外也用于粘合剂、涂料、化纤、皮革、造纸、纺织工业和光敏树脂板等的生产。寻找一条用可再生资源生产丙烯酸的途径,成为世界各国国民经济健康发展过程中亟待解决的问题。目前,丙烯酸及其酯的工业化生产方法以丙烯氧化法为主,乙炔羰化法和丙烯***水解法并存的生产方法。微生物法报道较少。(1)化学法合成丙烯酸丙烯氧化法丙烯氧化法分两种一步法,丙烯直接与氧反应生成丙烯酸。而两步法则是先将丙烯先与氧反应生成丙烯醛,丙烯醛再与氧反应生成丙烯酸。工业上绝大多数用丙烯两步氧化法。第一步反应,反应温度320330°C,催化剂在MoBiFe催化剂中添加其他助剂如Co、Ni、W、Tl、K、Na等元素,专利报道丙烯醛最高收率达90%,加上同时生成的丙烯酸,收率可达96%。丙烯氧化法是目前生产丙烯酸最经济的方法,且适合大规模生产。此法的生产能力占世界总生产能力的85%以上。乙炔羰基化路线(Reppe法)乙炔在羰基镍作用下同水或醇反应生成丙烯酸或丙烯酯,由于乙炔与Ni(CO)4摩尔比是一个定量关系因而称为化学计量反应。由于化学计量法生成丙烯酸或酯的产率低,并要消耗大量的羰基镍,因而此法无多大经济价值。丙烯***水解法反应温度80100°C,用过量的85。/。H2S04处理,首先水解生成丙烯酰***,进一步水解生成丙烯酸,也能同过量的醇反应生成酯。60年代实现工业化,最终收率低于丙烯直接氧化法。因此大规模生产难以同丙烯直接氧化法竞争。但此法工艺简单,条件温和,且有灵活性,可用于生产丙烯酰***。因而丙烯***水解法在小规模生产丙烯酸酯仍具有一定的吸引力。目前许多中小型厂仍采用此法生产丙烯酸酯。(2)生物合成法随着生物技术的发展,利用微生物发酵合成精细化工产品己有报道,而且利用微生物生产丙烯酰***也已经开始工业化生产。这就为利用可再生资源来生产石油化工产品奠定了基础。目前,国内外微生物发酵产丙烯酸的报道较少,但在微生物代谢途径中,不断有游离态丙烯酸出现的报道。1983年,Akedo用丁炔酸对催化丙烯酰辅酶A转变成丙酰辅酶A的酶进行阻断,细胞中丙烯酸的浓度略有提高,这说明,在丙烯酸代谢途径中,的确有分支代谢途径,但还有很多复杂的因素需要进一步研究,另外,阻断剂的选择也要进一步研究。另一条途径,即3-HP(3-羟基丙酸)途径。近年来,在生物合成丙烯酸领域,不断有糖无氧代谢转化为3-HP的报道,3-HP是微生物产丙烯酸的前体,Cargill公司也是基于此开始对3-HP生物合成丙烯酸进行研究,并由此开发出继聚乳酸后重要的有机中间体3-HP。还有一种途径即丙氨酸途径,即e-丙烯酰***辅酶A也可能是微生物产丙烯酸的前体,但没有得到证实。1980年,Dalal在培养基中增加ct-丙***酸量,细胞中丙烯酸含量提高到2mM。比较上述丙烯酸代谢途径,微生物通过3-HP途径可直接从糖发酵合成丙烯酸,培养基的成分就可以降低且多样化,糖的理论转化率为80%。微生物法生产丙烯酸的方法报道文献专利极少,国际上有一篇专利US2859240报道间接生产丙烯酸,先利用微生物产乳酸,再由乳酸化学催化生成丙烯酸。缺点是要求高温,并且丙烯酸产率也不高。另外,间接生产丙烯酸的方法只有一篇中国专利200610043894,山东宝莫生物化工股份有限公司曾于2006年04月公开了由一种微生物法生产丙烯酸的方法,利用丙酸棒杆菌培养产生***水合酶;利用***水合酶作为催化剂,由丙烯***水合反应生成低浓度丙烯酸铵溶液;低浓度的丙烯酸铵溶液经过降膜蒸发浓縮后再进行酸化脱铵反应制备粗丙烯酸。能耗较低、转化率高,但还是存在丙烯***污染和产量低等缺点。在添加电子受体的情况下,丙酸梭菌(C/o^Wwmprap/o"/cwm)发酵丙烯酸的量得到了较大程度的提高。电子受体的加入可以代替丙烯酸还原。本项目通过系统分析微生物在葡萄糖培养基上产丙烯酸的代谢途径,通过代谢调控的手段,分析细胞代谢通量,添加甲萘醌等电子受体直接发酵生产丙烯酸,降低生产成本,提高丙烯酸产量。发明内容本发明的目的是提供了一种利用细菌发酵生产丙烯酸的方法,本发明提供了一种利用细菌发酵生产丙烯酸的方法,它包括如下步骤(1)菌株选择原始菌株为埃氏巨球形菌,中科院微生物所发现,中国微生物菌种保藏管理委员会保藏,,;(2)斜面培养麦芽汁液体培养基麦芽汁体积浓度百分比为7%,pH自然(),°C,20分钟。将上述筛选出的菌株,无菌条件下用接种环接12环于麦芽汁液体培养基334(TC恒温培养824小时;(3)—级种子培养将步骤(2)培养的菌株,无菌条件下用接种环接12环于发酵培养基中,334(TC条件下,在摇床上振荡培养2448小时,制得一级种子;(4)扩大培养按体积比10%的接种量,接一级种子于发酵培养基中,%°/。的电子受体水溶液之一,3340'C条件下,在摇床上振荡培养2496小时,制得发酵液;四种电子受体水溶液分别为亚***蓝、联苯醌、甲萘醌和蒽醌溶液,(5)收集菌体取步骤(4)的发酵液,在80,00010,000转/分条件下离心15-20分钟,收集沉淀菌体,%的***化钠溶液洗涤23次,湿菌体在4"C储存,备用。(6)丙烯酸的提取选用***仿萃取法进行菌体内丙烯酸的提取将菌体用蒸馏水重悬,超声波破碎后,离心得粗丙烯酸溶液,之后按体积比为1:l的比例加入三***甲垸,45。C震荡萃取4小时,静置分层,取下层即为丙烯酸样品。其中,步骤(3),,,,,,L-半胱氨酸-,其他为去离子水。此液体发酵培养基除L-半胱氨酸-HClH20夕卜,°C,,灭菌20分钟。L-半胱氨酸-HC1'。5步骤(4),,,,,,巯基乙酸。°C,,灭菌20min。。优选地,步骤(4)中所述的培养温度是37'C,培养时间是96小时。%。本发明用微生物发酵法生产丙烯酸是一种全新的尝试,填补国内微生物产丙烯酸领域空白,完全摆脱对石油产品的依赖。具体实施例方式以下实例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。实例l甲萘醌添加的丙烯酸的生产(1)菌株选择埃氏巨球形菌,中科院微生物所发现,中国微生物菌种保藏管理委员会保藏,,。(2)斜面培养麦芽汁液体培养基麦芽汁体积百分浓度为7%,pH自然(),灭菌12L3。C,20分钟。将上述筛选出的菌株,无菌条件下用接种环接1~2环于麦芽汁液体培养基37"C恒温培养24小时。(3)—级种子培养将步骤(2)培养的菌株,无菌条件下用接种环接12环于150ml的发酵培养基中,37。C条件下,在摇床上振荡培养24小时,制得一级种子;(4)扩大培养按体积比10%的接种量,接一级种子于200mL的发酵培养基中,%的甲萘醌水溶液,37X:条件下,在摇床上振荡培养96小时,制得发酵液;(5)收集菌体取步骤(4)的发酵液,在IO,000转/分条件下离心20分钟,收集沉淀菌体,%的***化钠溶液洗涤23次,湿菌体在4"C储存,备用;(6)丙烯酸的提取选用***仿萃取法进行菌体内丙烯酸的提取;***仿萃取法将菌体用蒸馏水重悬,超声波破碎后,离心得粗丙烯酸溶液,之后按1:1比例加入三***甲垸,45X:震荡萃取4小时,静置分层,取下层即为丙烯酸样品。(7)样品检测采用高效液相色谱(HPLC)法对步骤(6)中所得的样品进行丙烯酸含量测定,检测条件是高效液相色谱仪,日本日立型L-7420Pump,Beckman126型折光示差检测器;测定条件CI8柱(,5um,DiamodsilTM出品);;,柱温55°C。,进样量20ul。,。实例2蒽醌添加的丙烯酸的生产(1)菌株选择埃氏巨球形菌,中科院微生物所发现,中国微生物菌种保藏管理委员会保藏,,;(2)斜面培养麦芽汁液体培养基麦芽汁体积百分浓度为7%,pH自然(),。C,20分钟。将上述筛选出的菌株,无菌条件下用接种环接12环于麦芽汁液体培养基37'C恒温培养24小时。(3)—级种子培养将步骤(2)培养的菌株,无菌条件下用接种环接1~2环于150ml的发酵培养基中,37'C条件下,在摇床上振荡培养24小时,制得一级种子;(4)扩大培养按体积比10%的接种量,接一级种子于200mL的发酵培养基中,%的蒽醌水溶液,37'C条件下,在摇床上振荡培养96小时,制得二级种子和发酵液;(5)收集菌体取步骤(4)的发酵液,在10,000转/分条件下离心20分钟,收集沉淀菌体,%的***化钠溶液洗涤2~3次,湿菌体在4t:储存,备用;(6)丙烯酸的提取选用***仿萃取法进行菌体内丙烯酸的提取;***仿萃取法将菌体用蒸馏水重悬,超声波破碎后,离心得粗丙烯酸溶液,之后按1:1比例加入三***甲烷,45。C震荡萃取4小时,静置分层,取下层即为丙烯酸样品。(7)样品检测采用高效液相色谱(HPLC)法对步骤(6)中所得的样品进行丙烯酸含量测定,检测条件是高效液相色谱仪,日本日立型L-7420Pump,Beckman126型折光示差检测器;测定条件C18柱(,5um,DiamodsilTM出品);;,柱温55°C。,进样量20ul。,。实例3联苯醌添加的丙烯酸的生产(1)菌株选择埃氏巨球形菌,中科院微生物所发现,中国微生物菌种保藏管理委员会保藏,,;(2)斜面培养麦芽汁液体培养基麦芽汁体积百分浓度为7%,pH自然(),'C,20分钟。将上述筛选出的菌株,无菌条件下用接种环接12环于麦芽汁液体培养基37"C恒温培养24小时。(3)—级种子培养将步骤(2)培养的菌株,无菌条件下用接种环接12环于150ml的发酵培养基中,37'C条件下,在摇床上振荡培养24小时,制得一级种子;(4)扩大培养按体积比10%的接种量,接一级种子于200mL的发酵培养基中,%的联苯醌水溶液,37"C条件下,在摇床上振荡培养96小时,制得发酵液;(5)收集菌体取步骤(4)的发酵液,在10,000转/分条件下离心20分钟,收集沉淀菌体,并用生理盐水洗涤3次,湿菌体在4。C储存,备用;(6)丙烯酸的提取选用***仿萃取法进行菌体内丙烯酸的提取;***仿萃取法将菌体用蒸馏水重悬,超声波破碎后,离心得粗丙烯酸溶液,之后按1:1比例加入三***甲垸,45r震荡萃取4小时,静置分层,取下层即为丙烯酸样品。(7)样品检测采用高效液相色谱(HPLC)法对步骤(6)中所得的样品进行丙烯酸含量测定,,。实例4亚***蓝添加的丙烯酸的生产(1)菌株选择埃氏巨球形菌,中科院微生物所发现,中国微生物菌种保藏管理委员会保藏,,;(2)斜面培养麦芽汁液体培养基麦芽汁体积百分浓度为7%,pH自然(),'C,20分钟。将上述筛选出的菌株,无菌条件下用接种环接12环于麦芽汁液体培养基

一种利用细菌发酵生产丙烯酸的方法 来自淘豆网www.taodocs.com转载请标明出处.

相关文档 更多>>
非法内容举报中心
文档信息
  • 页数13
  • 收藏数0 收藏
  • 顶次数0
  • 上传人开心果
  • 文件大小24 KB
  • 时间2024-04-17