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摘 要

分别以葡萄糖、果糖、蔗糖、糖蜜为碳源利用谷氨酸棒状杆菌发酵L-瓜氨酸，研究谷氨酸棒状杆菌在利用这四种不同碳源进行发酵时发酵过程中菌体生长和培养基中糖的消耗规律以及最终目标产物L-瓜氨酸的产量特点，了解微生物对不同碳源的代谢特点，以便更好的控制和改造发酵的过程，来应对日趋严峻能源危机，提高对各种碳源的利用率。

。

关键词：谷氨酸棒杆菌 葡萄糖 果糖 蔗糖 糖蜜 L-瓜氨酸

The research for fermentation production of L-citrulline by diffrent carbon source using corynebacterium glutamicum.

Abstract

Keywords: Corynebacterium glutamicum; L-citrulline; L-arginine; Carbon sources; Glucose；Fructose

In this study, glucose, fructose, sucrose and molasses respecctively act the only carbon source to produce the fermentation production of L-citrulline using corynebacterium glutamicum to figure out the diffrence of the fermentation process among four kinds of carbon souce. In order to control the fenmentation process and obtain more target product--L-citrulline.

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 文献综述 1

1.1 L-瓜氨酸的性质、生理功能及生产状况 1

1.1.1 L-瓜氨酸的物理性质 1

1.1.2 L-瓜氨酸的生理功能 1

1.2 谷氨酸棒状杆菌发酵生产瓜氨酸 3

1.2.1谷氨酸在谷棒杆菌内的生物合成 3

1.2.2瓜氨酸的生物合成过程 4

1.3 课题的研究目的与价值 5

1.3.1 课题的研究目的 5

1.3.2 课题研究的价值 5

第二章 实验材料和方法 6

2.1 实验材料 6

2.1.1 菌种：13032ΔRG-P19B 6

2.1.2 实验仪器 6

2.1.3 实验试剂 6

2.1.4 培养基 8

2.2 实验方法 8

2.2.1 培养基制备 8

2.2.2 菌种活化 9

2.2.3 种子液接种 9

2.2.4 发酵液接种 9

2.2.5 菌体生长测定 9

2.2.6 发酵液残糖测定 10

2.2.7 发酵液中氨基酸含量的测定 10

第三章 实验结果与讨论 12

3.1 发酵液OD和残糖值测定 12

3.1.1 基本发酵培养基OD和残糖曲线。 12

3.1.2 加10g/L乙酸发酵OD和残糖 13

3.1.3 瓜氨酸产量结果记录 14

3.2 讨论 14

3.2.1 菌体在利用不同碳源时的生长特点 14

3.2.1乙酸对菌体生长的影响 15

第四章 结论与展望 17

4.1结论 17

4.1.1 瓜氨酸产量图表 17

4.1.2 结论 17

4.2展望 17

参考文献 19

致谢 22

第一章 文献综述

1.1 L-瓜氨酸的性质、生理功能及生产状况

1.1.1 L-瓜氨酸的物理性质

瓜氨酸( citrulline)，又名氨基甲酰鸟氨酸( carbamyl ornithine) ，L-瓜氨酸分子式为C6H13N3O3，分子量175.19，纯品为白色结晶或结晶粉末，有酸味微溶于水，不溶于乙醇和乙醚。瓜氨酸的熔点为222℃，等电点为5. 92，比旋光度为[α] D25 = 21. 0。瓜氨酸最先由右贺太郎等在1914年从西瓜榨汁中分离得到，此后由和田光德确认为一种氨基酸。除了西瓜汁中含有瓜氨酸之外，野西瓜叶、核桃仁、核桃幼苗及种子中都含有瓜氨酸。瓜氨酸是一种非蛋白质α-氨基酸，它具有肽键形成的能力，但是很少参与蛋白质的合成，仅存在于人类的少数几种蛋白中，包括丝集蛋白、中间丝集蛋白 、人脑髓鞘碱性蛋白（MBP）、聚角蛋白微丝蛋白及一些组蛋白。

图1-1 L-瓜氨酸分子结构式

1.1.2 L-瓜氨酸的生理功能

对前列腺疾病的预防

瓜氨酸对前列腺器官有比较好的保健功能，能预防一系列前列腺疾病。诸如前列腺炎，前列腺增生，前列腺肿大等。在一些地区人们将瓜氨酸视为前列腺保健的必备良药。

治疗L-精氨酸缺乏引起的相关疾病

临床研究已经表明，精氨酸缺乏会引起一系列并发证。尤其是对心血管系统、泌尿系统以及生殖系统有非常大的影响。但是，同时又有证据表明，当人体缺乏精氨酸时，单纯的补充精氨酸并不能达到满意的效果，这应该与精氨酸的吸收有关。补充瓜氨酸能有效的缓解和预防精氨酸缺乏症，显著的提高心血管系统的工作能力，预防心血管疾病，如高血压，动脉粥样硬化等，并对肥胖，失眠等一系列的并发证有显著的疗效。

提高男性性功能

瓜氨酸可以显著的提高男性的性功能，维持人体的正氮平衡。瓜氨酸曾经被称为绿色伟哥，也许是因为其与其他化学壮阳药物不同，对人体的副作用小，可以作为一种健康而且安全的保健品。瓜氨酸能有效的缓和血管的压力，其作用和伟哥相差无几。其作用机制也许是瓜氨酸在相关酶的作用下合成了精氨酸，精氨酸能增加血管中氧化一氮，氧化一氮能够有效地减小血管压力，治疗勃起功能障碍。

增强骨骼肌力量与耐力

瓜氨酸进入人体后迅速的转化为精氨酸，而精氨酸对心血管独特的保健作用，可以提高循环系统的工作能力，使人体的营养物质和氧气供应特别充足，提高大脑的灵敏度和神经的兴奋性，增强肌肉的工作能力和效率，显著的提高肌肉的力量和耐力。对于长期从事体育运动的运动员或者爱好体育的业余人员都有良好的保健作用，防止肌肉和大脑供氧不足引起的一系列效率低下的症状。

1.1.3 L-瓜氨酸的生产

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