基于SDH酶促反應(yīng)的2--KGA發(fā)酵調(diào)控研究.pdf

1、2-酮基-L-古龍酸(2-KGA)是維生素C的重要前體物質(zhì)。目前，2-KGA主要通過(guò)“二步發(fā)酵法”獲得，其中“二步發(fā)酵法”的第二步由L-山梨糖生成2-KGA的混菌發(fā)酵最為關(guān)鍵。本文以25b菌系為研究對(duì)象，從菌體生長(zhǎng)及L-山梨糖脫氫酶(SDH)酶促反應(yīng)角度出發(fā)，對(duì)2-KGA發(fā)酵過(guò)程進(jìn)行功能性劃分，進(jìn)而對(duì)2-KGA發(fā)酵過(guò)程中種液的混菌比例關(guān)系、發(fā)酵環(huán)境因子進(jìn)行了較為系統(tǒng)的分時(shí)段優(yōu)化調(diào)控研究。
　　種液混菌比例關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:當(dāng)將種

2、液中B.cereus菌濃OD650控制在0.4～).5時(shí)，可以有效促進(jìn)發(fā)酵過(guò)程中大菌的生長(zhǎng)，進(jìn)而大菌裂解后釋放了更多的活性物質(zhì);種液中小菌濃度增加，則其發(fā)酵穩(wěn)定期的小菌菌濃也隨之增加，當(dāng)種液中K.vulgare菌濃OD650提高到0.15以上，可以顯著促進(jìn)發(fā)酵過(guò)程產(chǎn)酸，糖酸轉(zhuǎn)化率達(dá)到80％以上。
　　通過(guò)對(duì)發(fā)酵過(guò)程中菌體生長(zhǎng)及產(chǎn)酸過(guò)程的研究，將2-KGA發(fā)酵過(guò)程劃分為三個(gè)功能時(shí)段，即G1期(B.cereus生長(zhǎng)期，0～20h)、G

3、2期(K.vulgare生長(zhǎng)期，20～30h)、P期(2-KGA合成積累期，30h至發(fā)酵終點(diǎn))，分別考察了主要環(huán)境因子對(duì)各階段發(fā)酵的影響，并分階段優(yōu)化了發(fā)酵條件。結(jié)果表明:(1)分段pH調(diào)控程序:G1 pH7.0→G2pH6.0→P pH7.0，可以分別有效提高大、小菌生長(zhǎng)速率5.5％、83.3％，2-KGA產(chǎn)量提高6％;(2)分段溫度調(diào)控程序: G132℃→G229℃→P35℃，可以有效提高2-KGA的發(fā)酵效率，大、小菌生長(zhǎng)速率分別提

4、高6.9％、21.4％，2-KGA產(chǎn)量提高5.2％;(3)分段通風(fēng)量調(diào)控程序:發(fā)酵搖瓶(750mL)，G1期為70mL裝量;G2期和P期為120mL裝量，可以分別提高大菌平均生長(zhǎng)速率、小菌平均生長(zhǎng)速率和古龍酸生產(chǎn)速率25.9％、57.1％和12.4％;(4)0.03～0.05％的Mg2+離子濃度可以有效促進(jìn)菌的生長(zhǎng)，而0.07％的Mg2+離子濃度可以促進(jìn)2-KGA的合成，但抑制兩菌的生長(zhǎng);(5)培養(yǎng)基添加0.3％的MnCl2時(shí)，可有效促