L_赖氨酸发酵生产研究进展

《L_赖氨酸发酵生产研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第39卷第4期2010年10月发酵科技通讯L-赖氨酸发酵生产研究进展王均成王文风（阜丰集团有限公司北京100023）摘要：系统介绍了我国赖氨酸工业生产技术的发展、赖氨酸生产菌种最新研究进展；L-赖氨酸生产菌FH128菌株和L-赖氨酸高产基因工程菌的介绍和比较；对赖氨酸的几种生产技术进行了评价；分析并预测了L-赖氨酸的市场前景；对我国赖氨酸生产提出了一些建议。关键词：菌种调节突变株发酵生产技术基因工程菌赖氨酸的化学名称为2，6-二氨基己酸或α，1生产菌种ε-二氨基己酸，英文名称为Lysine。有L-型和D-型两种光学异构体。赖氨酸是人和动物自身不能工业生产赖氨酸对菌种的要求主要是发酵罐合成的

2、一种氨基酸，必须从外界摄取，而植物中所中赖氨酸的浓度、对糖的转化率以及发酵的时间。含的各种赖氨酸很少，被称为植物中第一限制性发酵成熟醪中赖氨酸的浓度(常称产酸率)越高，氨基酸。赖氨酸在水中的溶解度很大[1]发酵时间越短，则发酵罐的利用率越高，高产酸率，很难得到其结晶。有人利用基因工程技术探索提高谷物中也有利于其提取。赖氨酸的含量，例如1996年D．C．Bittel用cDNA细菌合成赖氨酸的途径主要是二氨基庚二酸克隆的方法修正了玉米中赖氨酸生物合成中的途径(DAP)[3]，即赖氨酸的合成途径DHPS酶，使其不受赖氨酸反馈的抑制，在实验室葡萄糖玉米细胞液中得到4倍于野生细胞液的赖氨酸↓AK[2

3、]，但据此就断定商品赖氨酸将被淘汰还为时尚天冬氨酸早。1960年日本的木下祝郎、中山清等用紫外线↓照射谷氨酸捧杆菌得到一株营养缺陷型变异株，天冬氨酰磷酸从此开始了发酵法工业生产商品赖氨酸[3]。发酵↓法是当今世界上生产赖氨酸的主要方法，年产量天冬氨酸半醛在20万t以上。PS↙↘HD我国自20世纪70年代末就开始用国内自己二氨基庚二酸高丝氨酸诱变的菌种生产赖氨酸，但只生产少量的食品添↓↙H吨↘HK加剂。直到1986年年产1000t饲料级赖氨酸的广赖氨酸蛋氨酸苏氨酸西赖氨酸厂建成投产，拉开了我国工业化生产赖↓氨酸的序幕。现已建成赖氨酸厂有广西赖氨酸厂、异亮氨酸大泉赖氨酸厂、如东赖氨酸厂、味之素

4、四川赖氨酸（AK天冬氨酸激酶；PS二氢吡啶二羧酸合成厂、大成赖氨酸厂、肇东赖氨酸厂等。现将我国赖酶；HD高丝氨酸合成酶；HK高丝氨酸激酶）氨酸的工业生产技术的进展按生产流程分别予以野生菌细胞中的赖氨酸和苏氨酸有反馈抑制介绍。作用，限制了赖氨酸在细胞中的积累。最近研究表—39—发酵科技通讯第39卷明，野生谷氨酸棒杆菌和工业生产菌在赖氨酸从细酶。为了提高赖氨酸产率，就要求改变碳源的供应，胞中排出的Michaelis常数是不相等的，说明它们从而控制中间物向赖氨酸合成的转化。二氨基庚二的氨基酸转移抑制机理不同[4]酸合酶基因(dapA)和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基。到目前为止，我国和其他国家一样，都

5、是采用诱变和选育的方法获得高因(ppc)是菌体在赖氨酸合成代谢途径中，控制表达产酸率的生产菌，它们都是诱变筛选的变异株。最二氨基庚二酸合酶和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的早在我国应用的生产菌是广西赖氨酸厂使用的一关键基因。我们首先分别克隆这两个基因，并使之株营养缺陷型变异株，产酸率仅有52.7g／L(以赖氨处于一定启动子控制下。然后将dapA和ppc重组酸单盐酸盐计，下同)，发酵时间为80h。20世纪80克隆到同一个载体，并转化赖氨酸发酵菌，从而提年代末，该厂诱变选育的一株生产菌，产酸率达高菌体内的酶活，进一步提高赖氨酸发酵产率。74.5g／L，1994年的产酸率达到85g／L，发酵时间为2.2

6、.1方法65h。上海工业微生物研究所诱变选育的一株带有2.2.1.1从乳糖发酵菌B中克隆二氨基庚二酸合AEC抗性,尿酶缺陷遗传标记的变异株，实验室内酶(dapA)基因并安装启动子产酸率达100g／L，但未用于工业生产，如东赖氨酸二氨基庚二酸合酶(dapA)基因是从乳糖发酵厂1999年使用该菌种，产酸率达90g／L，发酵时间菌B中克隆的长约1.2kb的片段，它包含吨acP为65h。2001年上海新立工业微生物公司将其选育启动子控制之下的二氨基庚二酸合酶(dapA)编码的变异株转让给肇东赖氨酸厂，产酸率保证值为序列。90g／L，发酵时间65h，菌种移交验证产酸率达根据乳糖发酵菌B中二氨基庚二酸

7、合酶基100g／L。国外工厂实际使用的菌种达到的产酸率未因(dapA)的核苷酸序列设计引物，引物1对应的见报道[6]核苷酸序列为第2356～2375个碱基(5′-，根据其他资料估计应在110g／L。值得一提的是直到2002年才见报道有人用基因技术得到CCTCTTGCTCATGTCAATTG-3’)，引物2对应的一株27h产酸率达80g／L的菌株。核苷酸序列为3544～3566个碱基(5′-TTGAG-CACCTTGCAC