重组枯草芽孢杆菌核黄素发酵工艺的分析.pdf

摘 要 本文着重从种子培养、质粒的稳定性、培养基组成以及发酵控制方式等几方面 对重组枯草芽抱杆菌24/pMX45核黄素发酵的影响进行了研究。 适合的种子培养基为2%蔗糖，1%酵母抽提物，0.05硫酸镁:灭菌前需将pH 调至7.3左右;适宜的培养温度是390C，摇床转速220-240rpm，装瓶量100/500m1 锥形瓶。合适的培养时间是16-20hr，作为种子质量检测指标，种子液OD在6.5- 7.5之间，核黄素不小于400m幼。进行摇管活化可以缩短活化时间，加快细胞生长， 而且有助于使培养规范化。 本文研究了重组枯草芽抱杆菌发酵过程中质粒的稳定性。在正常保藏和培养条 件下，重组质粒非常稳定;在种子培养及发酵过程中加入红霉素对细胞生长和核黄 素的合成均有抑制作用。 本文详细比较了发酵培养基中不同碳源、氮源对核黄素发酵的影响，对葡萄糖 所引起的分解代谢产物阻遏效应对发酵的影响和机理进行了研究。发酵液中较高浓 度的葡萄糖可以引起糖分解代谢产物阻遏效应，使糖的分解代谢途径以经EMP途 径的混合酸一轻基丁酮发酵为主，磷酸戊糖途径和TCA循环的代谢同时受到抑制。 由于磷酸戊糖途径的代谢通量减少，核黄素前体物的合成受到抑制;另外由于酸性 代谢产物的积累造成环境pH下降，低pH抑制了核黄素合成酶的活性，因此高浓度 葡萄糖不利于核黄素的合成。 当葡萄糖浓度低于1%时，葡萄糖分别经EMP途径和磷酸戊糖途径分解，经EMP 途径产生的丙酮酸主要经TCA循环分解为C02，几乎不进行混合酸一轻基丁酮发 酵，经磷酸戊糖途径分解的葡萄糖为核黄素合成提供充足的前体物，所以维持发酵 中低浓度葡萄糖有利于核黄素合成。 当以蔗糖为碳源时，来源于蔗糖水解的葡萄糖会在发酵液中积累。通过比较不 同氮源对核黄素发酵的影响，氮源除了提供氮素来源和生长因子的作用以外，对葡 萄糖在发酵液中的积累有着不同的影响:使用酵母粉为氮源，发酵液中葡萄糖浓度 不超过15%;而使用酵母抽提物为氮源，葡萄糖浓度可达3%以上。适宜的培养基 组成为10%蔗糖，3%酵母粉，。05%硫酸镁。 关键词;核黄素 重组枯草芽抱杆菌 发酵 分解代谢产物阻遏 质粒稳定性 ABSTRACT Thispapermainlyinvestigatestheeffectsofseedculture,plasmidstability,medium and fermentation controlon riboflavin fermentation ofrecombinantB.Suhtilis 24币MX45 Thesuitableseedculturemediumis2%sucrose,1%yeastextractand0.05%MgS04; pHshouldbeadjustedtoabout7.3beforesterilization;thesuitableconditionis39 0C,220-240rpm,flaskquantityis100/500mlflask;seedageshouldbeselectedatabout 16-20hr,andODshouldreach6.5-7.5andriboflavinbemorethan400mg/1.The activationbyshakingtubecanshortentime,andmakecellgrowmorequicklyandcan standardizetheseedculture. Thispaperinvestigatesthestabilityofplasmidinfermentation.Underthenormal preservationandculturecondition,theplasmidisstable,whenaddedinseedcultureand fermentation,Erythromycincanrepressthecellgrowthandriboflavinsynthesis Thispapercomparestheeffectofdifferentcarbonsourcesandnitrogensourceson fermentationandinvestigatestheeffectandmechanismofCarbonCatabo