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摘 要

木糖母液中含有的半乳糖直接影响产品的分离、结晶，通过生物学手段筛选降解半乳糖的菌株来提高木糖母液的生物利用水平。本研究利用YPD液体培养基对菌种FY31、FY33、HM41进行活化培养，然后通过平板划线分离单菌落进行纯培养，DNA提取及设计引物进行PCR扩增，通过比对扩增序列来对其进行菌种鉴定。结果表明：菌种FY31和FY33均属于假丝酵母菌，而菌种HM41属于酿酒酵母菌，且通过半乳糖和L-阿拉伯糖的共发酵实验，经薄层层析图谱表明：菌株FY31能够有效降解半乳糖，并同时保留L-阿拉伯糖。

关键词：木糖母液 菌种鉴定 PCR 薄层层析法

Identification of strains of galactose degrading bacteria in xylose mother liquor

ABSTRACT

The galactose contained in xylose mother liquor directly affects the separation and crystallization of the product, and the bioutilization level of xylose mother liquor is improved by screening the strain that degrade galactose by biological means.In this study, the activated culture of FY31, FY33 and HM41 was carried out using YPD liquid medium.PCR amplification was performed using DNA extraction and design primers.Identification of strains by comparison of amplification sequences.The results showed that both FY31 and FY33 belonged to candida , while HM41 belonged to saccharomyces cerevisiae. Through the co-fermentation experiment of galactose and l-arabinose, the TLC map showed that strain FY31 could effectively degrade galactose and retain l-arabinose at the same time.

Key words: Xylose mother liquor ;Species identification; The PCR ;Thin layer chromatography

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 文献综述 1

1.1木糖母液 1

1.1.1木糖母液的来源 1

1.1.2木糖母液的成分 1

1.1.3木糖母液利用中的问题 1

1.2降解半乳糖 1

1.2.1人体中的代谢 1

1.2.2微生物中的代谢 2

1.3 影响半乳糖降解的因素 3

1.3.1.菌种类型 3

1.3.2 碳源的选择 3

1.3.3 母液浓度 4

1.3.4 接种量 4

1.3.5温度 4

1.3.6 金属离子 4

1.4 菌种鉴定 4

1.4.1 DNA提取 4

1.4.2 PCR扩增 4

1.4.3注意事项 4

1.5 薄层层析法 5

1.5.1 原理 5

1.5.2 支持介质 5

1.5.3 特点 5

1.5.4 实验技术 6

1.6本课题研究的目的和意义 7

第二章 实验材料与方法 9

2.1 实验材料 9

2.1.1 菌种 9

2.1.2 实验试剂 9

2.1.3 实验设备 9

2.1.4 培养基 10

2.2 实验方法 10

2.2.1种子液的制备 10

2.2.2 平板划线 11

2.2.3 菌种的纯培养 11

2.2.5 菌种保藏 11

2.2.6 DNA提取 12

2.2.7 PCR扩增测序 12

2.2.8 薄层分析 12

第三章 实验结果与讨论 13

3.1菌种的活化和单菌落的分离 13

3.2单菌落的培养和菌种的保藏 13

3.3 DNA提取 14

3.4 PCR扩增 14

3.5 菌种鉴定结果 15

3.6 薄层层析图 16

第四章 结论与展望 18

4.1结论 18

4.2 展望 18

参考文献 19

致 谢 21

第一章 文献综述

1.1木糖母液

1.1.1木糖母液的来源

厂家一般利用玉米芯等农产品废弃物来生产木糖，生产木糖时，会导致大量木糖母液产生。木糖母液颜色较深，溶液中的杂糖较多，且因其粘度非常大，分离溶液组分难度大，导致其无法结晶利用，只能低价销售^[1]。如今生物技术的快速发展推动木糖产业蓬勃发展，木糖母液现在可用于制备单糖及糖醇、有机酸、碱性蛋白酶等。木糖母液提取物广泛用于食品、化妆，卫生等方面，如利用木糖生产赤藓糖醇^[2]。

1.1.2木糖母液的成分

主要成分为D－木糖、L－阿拉伯糖、D－葡萄糖、D－半乳糖。木糖母液溶液中除去水的成分占比，D－木糖和L－阿拉伯糖占的比例较大，D－葡萄糖和D－半乳糖的比例很低，尤其D－半乳糖成分最低^[3]。

1.1.3木糖母液利用中的问题

对于木糖母液的利用的难易程度取决于对其各组分的分离的难易程度，因为其成分复杂，各组分之间相互关联，对木糖母液的分离难度可想而知。因为木糖母液难分离，所以生产成本非常大导致其利用价值低，将其全部分离来生产不如将其当废液低价销售^[4]。如今木糖生产中，对木糖、葡萄糖等组分的利用较容易，利用微生物等方法处理木糖、葡萄糖的方法不仅多样化且简便。但是对于半乳糖的利用还存在困难。木糖母液中的半乳糖的含量较低，对其直接分离难度较大，因为葡萄糖等成分的阻碍，所以存在抑制分离半乳糖的情况。不仅如此，使用半乳糖降解菌降解半乳糖时，因为降解菌存在对阿拉伯糖、葡萄糖的消耗，且同时代谢半乳糖所以其需要的能量很多，对ATP的需求较大。所以在工业生产加工中，半乳糖不仅增加分离难度，还影响产品纯度，增加生产成本。因此，有效的快速降解半乳糖利于木糖母液生产优质工业产品，实现其高附加值。

1.2降解半乳糖

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