1. 研究目的与意义
盐碱地改良先锋植物菊芋是一种具备生态效力的耐盐林下植物,具有很高的产量潜力和生态改良能力,适合在中国青海、甘肃和宁夏等地开展林下种植,还可以在沿海滩涂地和灌区盐渍地等规模化种植改良盐碱地以加快沿海森林带建设。
开发能直接利用菊粉制备有机酸的菌种和工艺对于菊粉下游产品链的拓展具有重要意义。
2. 国内外研究现状分析
2.1 菊粉概况菊粉(inulin),又名菊糖,是由d-果糖经β-(2-1)糖苷键连接而成的链状多糖,末端常含有一个葡萄糖[1],其分子式表示为gfn。
其中g为终端葡萄糖单位,f代表果糖分子,n则代表果糖单位,菊粉的平均相对分子质量5500左右[4]。
菊粉为天然聚合物,以能量的形式存在于多种植物和蔬菜里,尤其大量存在于菊科植物例如菊芋(jerusalem artichoke),菊苣(chicory)等的块根(约13% ~20%)。
3. 研究的基本内容与计划
1. 菌种初筛将菊芋生长地采集的土壤制成悬浊液,稀释涂布到以菊粉为唯一碳源的平板,挑取单菌落。
2. 菌种复筛将单菌落富集培养,稀释涂布到添加溴甲酚绿的mrs平板上 ,挑取变色菌发酵,取样用高效液相色谱定性定量产物,直至筛到一株产酸浓度较高、稳定性较好的菌株。
3. 菌种鉴定将菌株送出测序鉴定,并绘制进化树。
4. 研究创新点
d-乳酸在聚乳酸中的实际应用带动了对d-乳酸的研究,微生物发酵法已成为d-乳酸的主要生产方式,虽然d-乳酸的生产可以借鉴l-乳酸的生产工艺,但是d-乳酸的生产菌种与l-乳酸不同,培养基组分、发酵条件、中和剂种类对不同菌种的繁殖和代谢都有不同的影响,针对不同菌种,找到适合的发酵工艺对提高产物光学纯度和产量至关重要。
另外,基因工程菌的改造也已形成强有力的竞争,因此开发光学纯度高、产量高、转化率高、发酵周期短及底物利用范围广的d-乳酸生产菌仍是今后菌种选育的方向。
同时,d-乳酸生产技术的进一步提升也将推动d-乳酸的应用产业化及新材料的研发。
