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ARTP选育ε-聚赖氨酸高产菌株及其发酵条件优化

作者:admin 发布时间:2021/08/03 浏览量:115


本期为您推荐江南大学食品科学与技术国家重点实验室,国际食品安全联合实验室刘立明教授研究团队发表在《过程工程学报》上的一篇文章:ARTP选育ε-聚赖氨酸高产菌株及其发酵条件优化。


文章摘要内容如下:

随着抗生素在医疗和食品领域的无节制滥用,我国人均抗生素消费量远高于世界平均水平,为我国的医疗健康和食品安全带来了巨大挑战,目前急需寻找抗生素的有效替代品。ε-聚赖氨酸(ε-poly-L-lysine,ε-PL)作为高安全性的广谱抗菌肽被人们认为是抗生素的有效代替品,具有很大的应用潜力。白色链霉菌作为ε-聚赖氨酸的主要生产菌株,但在发酵过程中存在发酵周期过长、产量低、工艺不稳定等缺陷,导致其在工业化的过程中成本较高。


本研究以S.albulus FMME-545为出发菌株,通过常温常压等离子诱变(ARTP)结合核糖体工程选育了一株具有利福霉素抗性的高产菌株S.albulus FMME-545RX,其ε-PL产量达到2.42g/L,相较于出发菌株提升了72.9%。为了进一步提高ε-聚赖氨酸的产量,在5L发酵罐中通过分批补料的方式对碳源的调控策略、pH调控方法、DO控制水平进行了系统研究。结果表明,采用葡萄糖-蔗糖双碳源调控策略有助于提高菌体代谢强度;在发酵过程中添加柠檬酸钠能有效的帮助菌体抵御酸性环境;产物合成所需的最适pH值和DO值分别为3.80和30%。经过192h的分批补料发酵,ε-PL的产量、生产强度、单位细胞合成能力分别达到了53.1g/L,6.63g/L/d,0.87g/g,相比于原始菌株分别提高了130%,131%,118%。上述研究结果为ε-聚赖氨酸工业化生产提供了有益的借鉴。


文章精彩内容如下: 

图片1

1 诱变条件的确立与高产菌株的筛选


图片2 

2 原始菌株与突变株FMME-545RX差异对比 


图片3

6 500L发酵罐放大实验