1. 研究目的与意义
1.1背景和目的ε-聚赖氨酸（ε-poly-lysine，ε-pl）是少数链霉菌将 l-赖氨酸单体通过 α-cooh 与ε-nh2脱水缩合而成的一种氨基酸同聚物，聚合度为 25-35。
由于其抑菌谱广、效价高、安全无毒，再配合其水溶性好、作用 ph 广、热稳定强等特点，ε-pl 已被广泛用作食品防腐剂。
ε-pl安全性很高，能在人体内分解为赖氨酸, 而赖氨酸是人体必需8 种氨基酸之一, 也是世界各国允许在食品中强化的氨基酸。
2. 研究内容和预期目标
2.1 主要研究内容：本研究立足于国内外研究现状，以一株ε-pl产生菌白色链霉菌fqf-24作为研究对象，在分批补料发酵中研究补充不同的成分对菌体浓度和ε-pl的产量的影响，以最大限度的提高7l发酵罐中ε-pl的产量，具体研究内容如下： 1）以木薯淀粉为碳源，在初始ph 6.8、温度为30℃、溶氧保持在20％的培养条件下，在7l发酵罐中生产ε-聚赖氨酸。
当ε-聚赖氨酸开始合成时，采用滴加氨水的方法控制ph在3.8，在不进行补料的条件下，研究发酵罐中菌体浓度、ε-pl产量以及葡萄糖含量的变化。
2）以木薯淀粉为碳源，在相同培养条件下生产ε-聚赖氨酸。
3. 研究的方法与步骤
3.1 主要研究方法：发酵罐发酵。
3.2 发酵工艺流程：菌种母斜面→菌种子斜面→液体种子→摇瓶种子→发酵生产→离心分离菌体，收集上清→进行参数分析。
3.3 研究技术路线：高产菌株接种液体种子 摇瓶种子 不同补料方式发酵罐发酵生产添加不同补料成分 进行参数分析及总结3.4 实验方法：（1）菌种母斜面：这是老师直接购买和紫外诱变得到的菌株，并于4℃冰箱保存。
4. 参考文献
[1] Hamano Y, YoshidaT, Kito M, et al. Biological function of the pld gene product that degrades epsilon- poly-L-lysine in Streptomyces albulus [J]. Applied Microbiology and Biotechnology, 2006, 72(1): 173-181. [2] Hamano Y, Nicchu I, Shimizu T, et al. epsilon-Poly-L-lysine producer, Streptomyces albulus, has feedback-inhibition resistant aspartokinase [J]. Applied Microbiology and Biotechnology, 2007, 76 (4): 873-882. [3] Hirohara H, Takehara M, Saimura M, et al. Biosynthesis of poly (ε-L-lysine) s in two newly isolated strains of Streptomyces sp. [J]. Applied Microbiology and Biotechnology, 2006, 73 (11): 321-331. [4] Munenori T, Atsushi H, Masayuki S, et al. High-yield production of short chain length poly(ε-L-lysine) consisting of 5-20 residues by Streptomyces aureofaciens, and its antimicrobial activity [J]. Biotechnol Lett. 2010, 32: 12991303. [5]李昆仑, 李江阔, 张鹏. ε-聚赖氨酸在食品中应用的研究进展[J]. 保鲜与加工, 2010, 10(1): 11-15. [6]Volodkin D, Mohwald H, Voegel J C, et al. Coating of negatively charged liposomes by polylysine:Drug release study [J]. Journal of Controlled Release, 2007, 117(1): 111-120. [7] Shi W, Zhang FB, Zhang GL. Adsorption of bilirubin with polylysine carrying chitosan-coated nylon affinity membranes [J]. Journal of Chromatography B, 2005, 819(2): 301-306. [8]岩田敏治, 白石慎治, 岩泽由美子等. 大量产生 ε-聚-L-赖氨酸的菌株和生产方法[P].中国专利, CN1260004A. 2000-07-12. [9] Kahar P, Iwata T, Hiraki J, et al. Enhancement of ε-polylysine production by Streptomyces albulus strain 410 using pH control [J]. Biosci Bioeng, 2001, 91(2): 190-194. [10] Kahar P, Kobayashi K, Iwata T, et al. Production of ε-polylysine in an airlift bioreactor (ABR) [J]. J Biosci Bioeng, 2002, 93(3): 274-280. [11] 姜俊云, 贾士儒, 董惠钧等. 搅拌转速和 pH 对 ε-聚赖氨酸发酵的影响[J]. 生物加工过程,2004, 2(2): 60-63. [12] 朱宏阳, 陈玮玮, 徐虹等. 产 ε-聚赖氨酸菌株生物合成条件研究[J].生物加工过程, 2005(5): 15-19. [13] Liu S G, Wu Q P, Zhang J M, et al. Production of by Streptomyces sp. Using resin-based, in situ product removal [J]. Biotechnol Lett, 2011, 33: 1581-1585. [14] 徐虹, 张扬, 冯小海等. 一种吸附固定化发酵生产ε-聚赖氨酸的工艺[P]. 中国专利,CN101509021A, 2009-08-19. [15] Chen X S, Li S, Liao L J, et al. Production of ε-Poly-L-lysine using a novel two-stage pH control strategy by Streptomyces sp.M-Z18 from glycerol[J]. Bioprocess Biosyst Eng, 2011, 34:561-567. [16] Chen X S, Mao Z G. Comparison of Glucose and Glycerol as Carbon Sources for ε-Poly-l-Lysine Production by Streptomyces sp.M-Z18[J]. Applied BiochemistryBiotechnology, 2013. DOI 10.1007/s12010-013-0167-5. [17] 储炬,李友荣.现代生物工艺学(上册)[M].上海:华东理工大学出版社.2007,123. [18] 蔡谨, 孙章辉, 王隽等. 补料发酵工艺的应用及其研究进展[J].工业微生物, 2005, 35(1):42-48. [19] Yan Q, Du G C, Chen J. Biosynthesis of poly-hydroxyalkanoates(PHAs) with continuous feeding of mixed organic acids as carbon source by Ralstonia eutropha. Process Biochem, 2003,39(3): 387. [20] 田原,张勇,宋安东等.pH 值反馈控制赖氨酸补料发酵中的碳氮源补加方法[J]. 过程工程学报, 2011, 11(3): 492-496. [21] 陈旭升. ε-聚赖氨酸高产菌株选育与发酵过程优化[D]: [硕士论文]. 无锡: 江南大学, 2008. [22] Chen X S, Tang L, Li S, et al. Optimization of medium for enhancement of ε-Poly-L-lysine production by Streptomyces sp. M-Z18 with glycerol as carbon source. Bioresour Technol, 2011, 102: 1727-1732. [23] Sandip B B,Rekha S S.Optimization of poly-ε-lysine production by Streptomyces noursei NRRL 5126[J]. Bioresource Technology, 2010,101(21):83708375. [24] 黄国昌, 边水根. E- 聚赖氨酸研究进展[ J] . 江西科学, 2006( 6) : 538-539[25]刘慧，徐红华，王明丽，等. 聚赖氨酸抑菌性能的研究［J］. 东北农业大学学报，2000，31(3)：294-298.
5. 计划与进度安排
1）2022-03-04～2022-03-10：查阅资料撰写开题报告；2）2022-03-11～2022-03-16：斜面培养基制备与菌种的活化；3）2022-03-17～2022-03-25：以木薯淀粉为碳源进行分批发酵实验；4）2022-03-26～2022-04-04：不连续补充碳源发酵实验；5）2022-04-05～2022-04-15：不连续补充碳源和氮源发酵实验；6）2022-04-17～2022-04-25：以木薯淀粉为碳源进行不连续补充全料发酵实验；7）2022-04-26～2022-05-06：以木薯淀粉为碳源进行连续补充碳源和氮源发酵实验；8）2022-05-07～2022-05-18：以木薯淀粉为碳源进行连续补充全料发酵实验；9）2022-05-20～2022-05-28：补充实验，整理试验数据和结果，撰写论文；10）2022-05-28～：修改补充论文，准备答辩。
