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1、生物技术法生产维生素C的研究进展张静1,2,刘立明1,2*,刘杰3,秦苏东3,堵国成2,陈坚1,2*1(江南大学工业生物技术教育部重点实验室,无锡214122)2(江南大学生物工程学院生物系统与生物加工工程研究室,无锡214122)3(江苏江山制药有限公司,靖江214500)摘要:维生素C是一种重要的有机酸,广泛应用于制药、食品、饮料、化妆品和饲料等工业中。相对于“莱氏法”而言,生物技术法生产维生素C具有低成本、高品质等优势,其主要包括一步发酵工艺和二步发酵工艺,而后者又包括以葡萄糖为底物的串联工艺和以D-
2、山梨醇为底物的工艺。本文在对比各种生产方法的基础上,鉴于以D-山梨醇为底物的发酵工艺是唯一用于工业生产的生产方法,重点介绍了发酵法生产维生素C在发酵条件优化和一步发酵工程菌株的构建等方面的研究进展,并给出了生物技术法将来可能的发展方向。关键词:维生素C,2-酮基-L-古龙酸,发酵生产,一步发酵ProgressinBiotechnologicalProductionofVitaminCJingZhang1,2LimingLiu1,2*JieLiu3GuochengDu2JianChen1,2*1(KeyLab
3、ofIndustrialBiotechnology,MinistryofEducation,JiangnanUniversity,Wuxi214122,China)2(Biologicalsystemsandbio-processinglaboratory,SchoolofBiotechnology,JiangnanUniversity,Wuxi214122,China)3(JiangsuJiangshanPharmaceuticalCo.,Ltd.Jingjiang214500,China)Abstrac
4、t:VitaminC,animportantorganicacid,iswidelyusedintheindustriesofpharmaceuticals,cosmetics,food,beverageandfeedadditives,etc.ComparedwiththeReichsteinmethod,biotechnologicalproduction收稿日期:2008-05-07基金项目:国家杰出青年基金(No.20625619),863(2006AA020303),十一五支撑计划(2007BAI
5、46B02),973项目(2007CB714303)作者简介:张静(1981-),女,河北邯郸人,发酵工程博士研究生.jingzhang3019@126.com通讯作者:刘立明(1976-),男,安徽宿松人,工学博士,副教授,硕导,主要从事发酵工程和分子生物学研究.mingll@jiangnan.edu.cn陈坚(1962-),江苏无锡人,工学博士,教授,博导,主要从事工业生物技术及环境治理等方面的研究.jchen@jiangnan.edu.cnofvitaminCisanabstractiveapproa
6、chduetothelowcostbuthighproductquality.Inthismanuscript,biosynthesisofvitaminC,includingone-stepfermentationandtwo-stepfermentation,werefirstlydiscussedandcompared.ConsideringtheindustrialproductionofvitaminCthroughtheoxidationofD-sorbitolorL-sorboseto2-ke
7、to-L-gulonicacidistheonlyandefficientmethod,wethenfocusedontheprogressofthefermentationconditionoptimizationandone-stepfermentationstrainsconstruction.Furthermore,theprospectsofthebiotechnologicalproductionvitaminCwerealsopresented.Keywords:vitaminC;2-keto
8、-L-gulonicacid;fermentativeproduction;one-stepfermentation维生素C,又称抗坏血酸,作为人体必需的一种维生素和抗氧化剂,广泛应用于制药、食品、饮料、化妆品和饲料等工业中,如表1所示。随着维生素C应用范围不断扩大,维生素C的市场需求量也在不断的增长。最早实现维生素C工业化生产的工艺是德国Reichstein于1934年发明的五步化学反应和一步生物转化将葡萄糖转