1.4底物浓度对其动力学模型的影响 7

1.5动力学模型的初步探讨 7

1.5.1底物消耗动力学 7

1.5.2产物生成动力学 8

1.5.3菌体生长动力学 9

1.6 本课题研究的目的意义与内容 10

1.6.1课题研究目的与意义 10

1.6.2研究内容 10

第二章材料与方法 11

2.1实验材料 11

2.1.1实验菌株 11

2.1.2实验仪器 11

2.1.3实验试剂 11

2.2实验方法 13

2.2.1培养方法 13

2.2.2生物量的分析方法 13

2.2.3底物消耗量的计算 14

2.2.4产物生成量的测定 14

2.3试验数据的获得与处理 14

第三章结果与讨论 15

3.1欧文杆菌发酵生产氨基葡萄糖的动力学研究分析 15

3.2菌体生长动力学模型 15

3.2.1菌体生长图形的分析 15

3.2.2菌体生长动力学模型的建立 16

3.3氨基葡萄糖合成动力学 17

3.3.1产物合成曲线图的分析 17

3.3.2产物合成动力学方程的建立 19

3.4底物消耗动力学 20

3.4.1底物浓度曲线图的分析 20

3.4.2底物消耗动力学模型的建立 21

结 论 25

致 谢 25

参考文献 26

第一章 绪论

1.1引言

近年来，随着人们生活水平的提高，医疗水平和保健意识也引起了更多人的重视。其中类似于氨基葡萄糖的功能糖在市场上所占比例在逐年提高，发展迅速。随着市场需求量的不断扩大，如何获得质量好，产量高的氨基葡萄糖已然成为目前迫在眉睫的问题。虽然我国开始生产使用的功能糖历史较晚，但随着近年来的科技发展迅速，工艺不断优化，我国的功能糖产业已经有了翻天覆地的变化。但是相对于日美等发达国家来说，无论是从生产氨基糖的量，还是市场的销量来看仍有一定的差距。目前，我们要通过更加高效的工艺来提高产率，通过建模等更精确的方法提升效益，这在当下是值得我们不断探索的。

1.2氨基葡萄糖

1.2.1氨基葡萄糖简介

氨基葡萄糖(GlcN)是一种重要的氨基己糖，由葡萄糖的一个羟基被氨基取代形成，分子式为C6H13O5N，亲水性溶剂。氨基糖存在的区域十分广阔于，不仅仅存在于虾蟹的外壳，还在在细菌、真菌、植物、酵母及动物体内也有大量存在。在人体的软骨组织中也发现含有大量氨基糖，主要以氨基聚糖聚合物的形式存在，由于其亲水性的性质，故可使软骨组织舒张以抵抗所受的压缩力和摩擦带来的损伤[1]。有研究表明，氨基葡萄糖聚合物含量不足时，软骨组织的功能性可能会遭到破坏从而导致关节炎[2]。同时氨基葡萄糖也是蛋白质类和脂类糖基化反应中的重要前体，在众多的化学反应和生物反应当中也是必不可少的。传统的提取氨基糖的原料主要来自于萃取虾、蟹等甲壳类动物。如今随着氨糖在市场的普及，人们对它的作用也有了更多的认识，在工业应用中氨基葡萄糖在合成、分离和纯化起着至不可或缺的作用[3]。据估计，用成本与工艺设计评价分析，用微生物发酵生产氨基葡萄糖的是否可行，计算结果表明，葡萄糖的生产成本约为200美元和300美元之间，表示用微生物发酵效益可以更高[4]。