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生物素對L-纈氨酸發酵的影響

作者:山東金城生物藥業有限公司 瀏覽: 發表時間:2020-11-18 14:57:11

  L-纈氨酸是人體所必需的8 種氨基酸之一,在人體內有特殊的生理功能,是維持人生命活動的重要物質。微生物發酵法逐漸成為世界范圍內生產L-纈氨酸的主要方式,而發酵法生產L-纈氨酸的成本則主要受到發酵水平高低的影響。目前,L-纈氨酸主要利用經代謝工程手段改造之后的谷氨酸棒狀桿菌進行發酵生產,而這種方法目前主要面臨糖酸轉化率不高、主產物積累造成反饋抑制以及副產物丙氨酸中后期積累過多影響最終L-纈氨酸提取的問題。

  生物素又稱VH、VB7和輔酶R,以多種方式參與谷氨酸棒狀桿菌的生長代謝。生物素是整個生物界生長發育所必需的元素,在使用谷氨酸棒狀桿菌作為生產菌株發酵生產L-纈氨酸時,生物素添加量直接影響生產菌的生長、增殖和代謝速率,并決定細胞轉型的時間及細胞膜的通透性,添加適量的生物素能夠使產酸高峰期提前,延長產酸周期,從而提高L-纈氨酸的產率,因此,確定一個合適的生物素添加量是提高L-纈氨酸產率的有效手段。

  生物素的外源添加對于菌體細胞自身的生長與產酸必不可少,本研究通過對生物素添加量進行梯度控制,確定了谷氨酸棒桿菌發酵生產L-纈氨酸過程中最適的生物素添加量。實驗表明,當生物素添加量為50 μg/L時,經過52 h的發酵,L-纈氨酸產量達到72 g/L,糖酸轉化率達到32%;在線膜偶聯間歇透析發酵對于發酵液中主要產物的反饋抑制解除以及副產物的去除具有非常明顯的效果,較透析之前,透析后的L-纈氨酸總產量提高了47.4%,轉化率提高了2.5%,同時副產物L-丙氨酸產量下降了75%。目前,膜偶聯間歇透析發酵還存在一些有待改進的方面,如果能夠對微濾膜進行一些改進,解決上述問題,可進一步提高生產效益。


       

 

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