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安琪酵母工程菌发酵优产氨基酸

  2013年5月10日,“第二届新型有机氮源应用与发展研讨会”在广西柳城举行,国内外168名协会领导、企业代表、专家、专业技术人员参加了会议。会上,天津科技大学徐庆阳博士代表氨基酸发酵领域知名专家天津科技大学陈宁教授做了题为“工程菌发酵生产氨基酸的氮源选择与过程调控”主题报告。

  据徐庆阳博士介绍,在氨基酸发酵生产中,采用基因工程技术构建的工程菌应用越来越多,因此工程菌发酵的培养基选择和过程调控成为关注的焦点。工程菌由于带有外源基因,其发酵有自身特有的特点。外源基因的稳定性非常关键。增加外源基因稳定性的方式,包括菌体上游改造中载体和宿主的选择、施加选择压力、控制基因过量表达以及培养条件的控制。徐庆阳博士着重强调了通过温度、pH和DO来增加外源基因的稳定性。通常低温有利于外源基因稳定地遗传;过低的溶氧浓度则导致乙酸的大量生成,菌体生长受到抑制,质粒稳定性降低。此外,徐博士还指出在基因工程细胞培养工程中,表达效率与质粒拷贝数有关。在质粒稳定基础上,尽可能提高细胞内质粒拷贝数。

  对于氨基酸产生菌株培养基中碳源的选择,过低或过高的初糖浓度都不利于菌体生长和产酸。发酵过程中,维持发酵液中低葡萄糖浓度,菌体比生长速率较小,质粒稳定性高,乙酸生成量少。

  对于工程菌发酵而言,有机氮源是非常重要的影响因素,有机氮源中总氮、氨基氮、氨基酸含量对菌体的生长代谢、比生长速率、质粒拷贝数、质粒稳定性、相关酶表达活力的影响很大。工程菌发酵培养基一般选用含有快速和慢速利用的混合氮源。速效氮源有利于菌体利用,促进菌体生长;迟效氮源延长代谢产物的分泌期、提高产物的产量,但一次投入也容易促进菌体生长和养分过早耗尽,以致菌体过早衰老而自溶。

  据徐庆阳博士介绍,在诸多有机氮源中,酵母浸粉中含有大量游离氨基酸,应用于工程菌氨基酸发酵,减少了菌体合成代谢的需求量,降低比摄糖速率,最终减少发酵过程中乙酸的产生,解除乙酸对细胞生长和产酸的抑制。酵母浸粉作为工程菌氨基酸发酵的有机氮源对于菌体的生长和氨基酸的合成最为有利。

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