谷氨酸棒状杆菌厌氧产丁二酸的发酵条件.pdf

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1、第12卷第3期生物加工过程Vo1．12No．32014年5月ChineseJournalofBioprocessEngineeringMav2014doi：10．3969／j．issn．1672—3678．2014．03．002谷氨酸棒状杆菌厌氧产丁二酸的发酵条件贾全栋，刘学胜，郭燕风，徐建中，张伟国(江南大学工业生物技术教育部重点实验室，无锡214122)摘要：考察谷氨酸棒状杆菌ATCC13032Aldh厌氧产丁二酸的发酵条件。结果发现：补加NaHCO的效果最好，并且考察了NaHCO浓度对葡萄糖转化速率及丁二酸生成速率

2、的影响。运用代谢流分析方法分析了乳酸脱氢酶基因敲除对谷氨酸棒状杆菌厌氧代谢的影响，发现乳酸脱氢酶基因敲除导致磷酸烯醇式丙酮酸生成丁二酸的流量提高了214．3％，流向乳酸的流量变为0；分批厌氧转化36h生成41．2L丁二酸，产率45．0％。关键词：厌氧转化；谷氨酸棒状杆菌；乳酸脱氢酶基因；代谢流；丁二酸中图分类号：TQ921文献标志码：A文章编号：1672—3678(2014)03-0007-05Influenceoflactatedehydr0genasegeneknockoutonanaerobicproduction

3、ofsuccinicacidbyCorynebacteriumglutamicumJIAQuandong，LIUXuesheng，GUOYanfeng，XUJianzhong，ZHANGWeiguo(KeyLaboratoryofIndust~ialBiotechnologyoftheMinistryofEducation，JiangnanUniversity，Wuxi214122，China)Abstract：TheconversionconditionsofCorynebacteriumglutamicumATCC1

4、3032Aldhunderanaerobicconditionwereinvestigated．Theoptimalcarbonateswerebicarbonate，andtherateofsugarconsumptionandsuccinicacidproductionwereinfluencedbybicarbonateconcentration．TheeffectsoflactatedehydrogenasedeletioninCorynebacteriumglutamicumunderanaerobicmeta

5、bolismwereinvestigatedbythemetabolicfluxanalysisandthemetabolicfluxtothesuccinicacidsynthesispathwayincreasedby214．3％．whilethemetabolicfluxtolacticacidsynthesispathwaybecamezero．Succinicacidconcentrationreached41．2Lwithin36handtheyieldofsuccinicacidwas45．0％．Keywo

6、rds：anaerobictransformation；Corynebacteriumglutamicum；lactatedehydrogenasegene；metabolicflux；succinicacid丁二酸又称琥珀酸、二元羧酸，其作为C4平台谷氨酸棒状杆菌是一种生长快、好氧和不产化合物，在食品、医药、表面活性剂、洗涤剂、绿色溶芽胞的革兰氏阳性微生物。在O，充足条件下，以剂、生物可降解塑料和动植物生长刺激物等领域有葡萄糖为原料，发酵生产各种氨基酸_4；在厌氧广泛的应用前景¨。化学法生产丁二酸成本高，对条件下，谷氨

7、酸棒状杆菌不生长，但可以转化葡萄环境污染严重，抑制了其作为大宗化学品的发展糖为乳酸、丁二酸和乙酸等物质一。谷氨酸棒状潜力；生物法生产丁二酸具有低成本、污染小的优杆菌生物转化法生产丁二酸，主要是通过三羧酸点，越来越受到人们的重视。循环途径(TCA)的还原支路，将糖酵解途径收稿日期：2013—02—22基金项目：国家自然科学基金(20576055)作者简介：贾全栋(1989一)，男，山东青岛人，硕士研究生，研究方向：生物化工；张伟国(联系人)，教授，E-mail：zhangwg168@126．con生物加工过程第12卷(EM

8、P)中得到的磷酸烯醇式丙酮酸或丙酮酸经过1．2．4菌体干质量测定一步CO，固定和两步还原反应生成丁二酸，该过程称出100mL离心管的质量(m)，取50mL种涉及的关键酶主要有磷酸烯醇式丙酮酸羧化激子液置于离心管中，6000r／min离心10min，蒸馏酶、丙酮酸羧化酶、苹果酸脱氢酶、延胡索酸酶和水洗涤2次，于105℃