葡萄糖浓度对发酵D-乳酸生产的限制性作用及其缓解机制开题报告

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1. 研究目的与意义

乳酸是目前世界上三大有机酸之一,广泛存在于许多食物中,同时乳酸还是一些有机生物体的重要代谢产物，在食品、医药、化工、环保等领域有广泛的用途。L-乳酸的高产菌选育及高效生产工艺已得到高度的发展与开发，而D-乳酸的研究则相对较少。随着研究的深入，D-乳酸用途不断扩宽，市场需求量也将随之不断增加，所以寻找工艺简单、成本较低、产率较高的D-乳酸制备方法将产生巨大的社会效应和经济效益。

2. 国内外研究现状分析

d-乳酸的生产方法主要包括化学合成法、微生物酶法合成和微生物发酵法，而微生物发酵法是目前制备乳酸最主要的方法之一。与前两种方法相比，发酵法能以可再生资源为原料生产光学特异性的d-或l-乳酸，其副产物较少，转化率高，生产条件温和，操作简单，安全性高。

自然界中可生产乳酸的微生物也比较多，应用于工业生产的主要是霉菌中的根霉菌类和细菌中的乳酸菌类。乳酸细菌作为传统的乳酸发酵工业的生产菌种，其优势在于：自身就能合成高浓度的乳酸、对乳酸的耐受性较高、生产强度大等。目前国内外研究较多的d-乳酸生产菌主要集中在乳杆菌属和芽孢乳杆菌属，其发酵耗能少，产量高，适合大规模化发酵生产d-乳酸。

传统的d-乳酸是采用发酵-钙盐法，这种方法是目前我国乳酸生产所采用的方法。然而传统发酵过程中存在菌种的发酵条件要求严格、成本高、效率低、难分离等缺点，所以针对这些缺点目前又出现了一些新的发酵工艺技术（同步糖化法、原位分离技术、固定化法等）。

3. 研究的基本内容与计划

（1）、制作平板培养基，活化菌到平板，待菌生长后4℃冷藏保存供以后使用。1周

（2）、配置不同类糖的培养液，探究低糖浓度下不同糖发酵产乳酸的历程。1周

（3）、配置不同浓度葡萄糖培养液产酸，探究葡萄糖浓度对d-乳酸发酵的影响。2周

4. 研究创新点

（1）二糖缓慢释放葡萄糖对d-乳酸发酵的缓解

（2）保加利亚杆菌是乳酸菌中产酸能力最强的菌种，产出的d-乳酸纯度高

（3）能有效地缓解底物抑制作用，最终获得高产，生产能力强