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香草醛是最重要的芳香族化合物之一,主要应用于食品、饮料、香料和药物。微生物转化阿魏酸生产香草醛具有安全、环境友好的特点,且已通过美国和欧洲立法认可。本文以实验室筛选的具有降解阿魏酸能力的菌株为对象,开展了菌种鉴定,及其生长细胞、游离细胞和固定化细胞转化阿魏酸生产香草醛工艺研究,旨在为工业化生产提供参考。具体结果如下:通过形态学,生理生化鉴定和16S rDNA鉴定,确定一株有降解阿魏酸能力的菌株zhp06为拟无枝酸菌属菌株(Amycolatopsis sp.),并初步鉴定为广温拟无枝酸菌变种,此菌已保藏于中国典型微生物保藏中心,保藏编号为CCTCC M2011265。通过一系列实验,确定Amycolatopsis sp. CCTCC M2011265生长细胞转化阿魏酸生产香草醛的条件:其转化培养基为:果糖50g/L,酵母膏1g/L,Na2HPO44g/L,KH2PO40.1g/L,NaCl0.2g/L,MgSO40.2g/L和CaCl20.05g/L,以摇瓶装液量为30mL/500mL,接种量8%,35℃培养16h后添加12g/L阿魏酸和10%(W/V)树脂升高转化温度到40℃,24h得到香草醛6.13g/L。放大到7L发酵罐加入底物30g/L,62h产8.63g/L香草醛,对底物摩尔转化率为56.2%,转化效率为0.139g/L/h。研究CCTCC M2011265游离细胞转化阿魏酸生产香草醛的条件,得出:种子培养基扩大培养16h后离心得游离细胞转化反应时,菌体浓度10g/L,树脂添加量10%(W/V),初始底物浓度5g/L,通过补料转化,60h得到19.71g/L香草醛;游离细胞重复利用8次,第8次产香草醛仍有4.5g/L。放大到7L发酵罐规模,转化55h香草醛产量达到19.77g/L,对底物摩尔转化率为64.69%,转化效率为0.359g/L/h。初步研究CCTCC M2011265的固定化方法及其固定化细胞转化阿魏酸生产香草醛的条件,得出:木屑作为固定化载体,在菌体生长16h时添加木屑,添加量为300g/L,同时加入1g/L底物诱导5h时间后,分离得到固定化细胞。固定化细胞的转化反应条件为:初始pH9.0,底物浓度12g/L,转化温度40℃,24h得到5.2g/L香草醛。该木屑固定化细胞重复利用12次,产香草醛4.12g/L,当放大到3L发酵罐规模,运行140h,转化47.19g底物得到13.65g香草醛,对底物摩尔转化率为36.9%,转化效率为0.097g/L/h。