谷氨酸棒杆菌发酵生产1，5-戊二胺的代谢流分析.pdf

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1、第30卷第1期天津科技大学学报V_0l_30No．12015年2月JournalofTianjinUniversityofScience&TechnologyFeb．2015DOI：10．13364~．issn．1672—6510．20140012谷氨酸棒杆菌发酵生产1，5一戊二胺的代谢流分析黎明，唐奇，李东霞，随树珍，路福平(工业发酵微生物教育部重点实验室，天津市工业微生物重点实验室，天津科技大学生物工程学院，天津300457)摘要：为了提高糖类的利用效率，加强糖类代谢向生成尸胺的方向流动，提高尸胺产量，对

2、谷氨酸棒杆菌合成尸胺的代谢网络进行分析，找出影响尸胺合成的代谢流量分配规律和关键节点，并通过改变溶氧及添加辅酶NADPH对关键节点进行验证．结果表明：6酸葡萄糖和丙酮酸是影响碳源流向尸胺合成的关键节点，增强磷酸戊糖途径(HMP)和三羧酸循环(TCA)可以弱化由6酸葡萄糖生成6__磷酸果糖和由丙酮酸生成乳酸，促进碳源向合成尸胺的方向流动，从而有效地提高尸胺产量(产量增幅为77．8％)．该研究为高产尸胺的谷氨酸棒杆菌工程菌种改造以及发酵控制提供了理论基础．关键词：代谢途径；尸胺；谷氨酸棒杆菌；NADPH；糖类中图

3、分类号：Q935文献标志码：A文章编号：1672—6510(2015)01．0009．05MetabolicFluxAnalysisoftheFermentationof1，5-diaminopentaneinCorynebacteriumglutamicumLIMing，TANGQi，LIDongxia，SUIShuzhen，LUFuping(KeyLaboratoryofIndustrialFermentationMicrobiology，MinistryofEducation，TianjinKeyLab

4、oratoryofIndustrialMicrobiology，CollegeofBiotechnology，TianjinUniversityofScience&Technology，Tianjin300457，China)Abstract：Toimprovetheyieldofcadaverineandtheeficiencyofcarbohydrateutilization，weanalysedthemetabolicnet-workofthefermentationofcadaverineinCory

5、nebacteriumglutamicumandfoundthekeynodeswhichinfuencedthepro—ductionofcadaverine．KeynodeswereverifiedbyimprovingthedissolvedoxygenandaddingcoenzymeNADPH．There—suitsshowedthatthekeynodesareglucose·6一phosphateandpyruvate．ByenhancingtheHMPpathwayandtricarboxyl

6、icacidcycle，theprocessesofchangingglucose-6-phosphateintofructose一6一phosphateandpyruvicacidintolacticacidwereweakened，resuRinginthecarbonsourcefluidingtothesynthesisofcadaverine，whichcouldeficientlyimprovetheyieldofcadaverine(increased77．8％)．Thestudyprovide

7、datheoreticalbasisforthetransformationofhigh—producingcadaverineCorynebacteriumglutamicumandfermentationcontro1．Keywords：metabolicpathway；cadaverine；Corynebacteriumglutamicum；NADPH；carbohydrate1，5一戊二胺，又称尸胺、1，5一二氨基戊烷、五亚代谢流分析(metabolicfluxanalysis)是在物料质甲基二胺或尸

8、毒素，是生物胺类(包括腐胺、精胺、亚量守恒基础上对实验数据进行化学计量学分析的一精胺和尸胺等)中的一种⋯．1885年，德国柏林的医种代谢网络分析方法，运用代谢流分析可获得大量的师LudwigBrieger在腐败的尸体中首次发现该胺类，细胞内部代谢信息，已成功运用于多种氨基酸生物合该胺类以此得名尸胺【2】．尸胺是一种重要的平台化合成代谢分析的研究中【9】．物【3】．已有技术可以将尸胺精炼后与己二酸共聚