丁二酮產(chǎn)生菌的選育及代謝控制發(fā)酵研究.pdf

1、本文的工作是在丁二酮發(fā)酵代謝途徑及機(jī)制分析的基礎(chǔ)上，以代謝控制發(fā)酵理論為指導(dǎo)，進(jìn)行丁二酮高產(chǎn)菌株的選育、發(fā)酵條件的優(yōu)化、代謝酶學(xué)研究及代謝機(jī)制分析。 以產(chǎn)氣腸桿菌(Enterobacter aerogenes，CICC 10293)為出發(fā)菌株，采用紫外線誘變，并結(jié)合亮氨酸平皿和丁二酮平皿篩選方法，獲得耐高濃度底物-葡萄糖的高產(chǎn)丁二酮突變菌株，命名為UV-3。利用氣相色譜測(cè)定代謝產(chǎn)物量，分析誘變前后菌株代謝途徑中碳源的流向，結(jié)果表

2、明突變株UV-3的丁二酮產(chǎn)量提高18.7倍，達(dá)到1.045g/L，乙偶姻產(chǎn)量降低48.4％，乙醇產(chǎn)量降低71.4％，乙酸產(chǎn)量提高34.6％，且遺傳性質(zhì)穩(wěn)定。 丁二酮代謝途徑中主要代謝酶的酶活分析表明：UV-3的乳酸脫氫酶、雙乙酰還原酶和α-乙酰乳酸脫羧酶三種酶比活依次為0.024±0.002U/mg、0.036±0.002U/mg和0.087±0.007U/mg，均低于出發(fā)菌株10293；而出發(fā)菌株和突變株中的乙偶姻脫氫酶均低于

3、0.001U/mg。乳酸脫氫酶、雙乙酰還原酶和α-乙酰乳酸脫羧酶三種酶活最低的pH分別為7.0、7.0和7.5左右。溫度為35℃左右時(shí)，乳酸脫氫酶酶活最低；溫度范圍35-40℃內(nèi)，雙乙酰還原酶酶活較低；α-乙酰乳酸脫羧酶酶活隨溫度升高逐步降低。Mn2+對(duì)三種酶有抑制作用；Fez2+、Zn2+和Mg2+對(duì)三種酶均有不同程度的激活作用；Co2+對(duì)乳酸脫氫酶和α-乙酰乳酸脫羧酶有抑制作用，而對(duì)雙乙酰還原酶有激活作用；Ba2+、Ca2+和Cu2