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生物素对L-缬氨酸发酵的影响

浏览:68 发表时间:2020-11-18 14:57:11

  L-缬氨酸是人体所必需的8 种氨基酸之一,在人体内有特殊的生理功能,是维持人生命活动的重要物质。微生物发酵法逐渐成为世界范围内生产L-缬氨酸的主要方式,而发酵法生产L-缬氨酸的成本则主要受到发酵水平高低的影响。目前,L-缬氨酸主要利用经代谢工程手段改造之后的谷氨酸棒状杆菌进行发酵生产,而这种方法目前主要面临糖酸转化率不高、主产物积累造成反馈抑制以及副产物丙氨酸中后期积累过多影响最终L-缬氨酸提取的问题。

  生物素又称VH、VB7和辅酶R,以多种方式参与谷氨酸棒状杆菌的生长代谢。生物素是整个生物界生长发育所必需的元素,在使用谷氨酸棒状杆菌作为生产菌株发酵生产L-缬氨酸时,生物素添加量直接影响生产菌的生长、增殖和代谢速率,并决定细胞转型的时间及细胞膜的通透性,添加适量的生物素能够使产酸高峰期提前,延长产酸周期,从而提高L-缬氨酸的产率,因此,确定一个合适的生物素添加量是提高L-缬氨酸产率的有效手段。

  生物素的外源添加对于菌体细胞自身的生长与产酸必不可少,本研究通过对生物素添加量进行梯度控制,确定了谷氨酸棒杆菌发酵生产L-缬氨酸过程中最适的生物素添加量。实验表明,当生物素添加量为50 μg/L时,经过52 h的发酵,L-缬氨酸产量达到72 g/L,糖酸转化率达到32%;在线膜偶联间歇透析发酵对于发酵液中主要产物的反馈抑制解除以及副产物的去除具有非常明显的效果,较透析之前,透析后的L-缬氨酸总产量提高了47.4%,转化率提高了2.5%,同时副产物L-丙氨酸产量下降了75%。目前,膜偶联间歇透析发酵还存在一些有待改进的方面,如果能够对微滤膜进行一些改进,解决上述问题,可进一步提高生产效益。


       

 

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