溶氧對刺糖多孢菌產多殺菌素的影響及其代謝組學分析.pdf

1、溶氧對刺糖多孢菌產多殺菌素溶氧對刺糖多孢菌產多殺菌素的影響影響及其及其代謝組學分析代謝組學分析MetabolomicsstudiesontheimpactofdissolvedoxygenonthespinosadproductionbySacopolyspaspinosa學科專業(yè)：生物化工研究生：尹靜指導教師：盧文玉副教授天津大學化工學院二零一四年五月摘要多殺菌素（Spinosad）是一種新型的大環(huán)內酯類抗生素，由刺糖多孢菌經有氧發(fā)酵

2、產生，由于其出色的殺蟲性能和環(huán)保特性具有廣泛的應用前景。本論文以提高多殺菌素產量為目的，對其發(fā)酵工藝進行了諸多改進，使得多殺菌素產量得到了提高，為工業(yè)化奠定了基礎。本文以基因工程菌S.spinosaLU104為出發(fā)菌株，優(yōu)化碳源組合，使得多殺菌素產量提高了13.89%。在72h添加0.5%的吐溫80進一步提高多殺菌素產量，達到417.96mgL。在添加吐溫80的基礎上進行發(fā)酵分離耦合實驗，在發(fā)酵初始加入50gL的大孔吸附樹脂進行吸附，最

3、終多殺菌素產量相比于對照組提高了14.45%。針對刺糖多孢菌發(fā)酵的特點對發(fā)酵罐進行了結構改進：通過改進回流裝置，蒸發(fā)速率由10mLh降低為約4mLh，發(fā)酵液的粘度明顯下降，多殺菌素的產量提高了20%。通過在攪拌槳和擋板上包裹紗布，起到了減小剪切力及細胞固定化的作用，使得多殺菌素產量相比于對照組提高了11.17%。為了緩解S.spinosaLU104發(fā)酵過程中的溶氧限制，在發(fā)酵120h加入0.5%的正十二烷，使得多殺菌素的產量比對照組高出

4、57.8%。為了進一步闡釋溶氧對刺糖多孢菌代謝的影響及提高多殺菌素產量的機理，采用GCMS進行了代謝組學分析。結果表明，正十二烷的添加使得溶氧水平提高，初級代謝的水平增強促進了菌體生長以及次級代謝前體物質和輔因子的合成。由于多殺菌素合成是有氧代謝過程，溶氧的增加也更加有利于提高次級代謝方向的代謝通量。通過流加培養(yǎng)提高多殺菌素產量，120h時開始流加100gL的葡萄糖，流加總體積為1L，流速為14mLh，流加時間71.4h。多殺菌素產量達