維生素C二步發(fā)酵中混菌間關(guān)鍵代謝物關(guān)系研究.pdf

1、維生素C第二步發(fā)酵是將L-山梨糖氧化生成2-酮基-L-古龍酸,由一組混菌配合進(jìn)行,普通酮古龍酸菌(俗稱小菌)直接負(fù)責(zé)山梨糖生物氧化；另一種微生物俗稱大菌,包括巨大芽孢桿菌(Bacillus megaterium)等,作為伴生菌起到輔助酮古龍酸桿菌生長(zhǎng)和產(chǎn)酸的作用。
　　 為闡明大小菌相互作用關(guān)系從而提供發(fā)酵工藝優(yōu)化的依據(jù),本實(shí)驗(yàn)運(yùn)用GC-TOF-MS,對(duì)單獨(dú)接種的大小菌及不同比例、不同接種密度下的混菌發(fā)酵過(guò)程進(jìn)行代謝組學(xué)的研究,

2、比較各種狀態(tài)下獲得的代謝組并進(jìn)行相關(guān)分析,以對(duì)兩菌間相互作用機(jī)制進(jìn)行闡述。主要研究結(jié)果為:(1)分別測(cè)定了大小菌單獨(dú)發(fā)酵時(shí)的代謝物種類和含量,推測(cè)出兩菌各自可能存在的代謝途徑；(2)對(duì)于混菌培養(yǎng)開(kāi)發(fā)了熒光定量PCR方法測(cè)定細(xì)胞數(shù),獲得了混菌發(fā)酵時(shí)各自生長(zhǎng)曲線及相圖。發(fā)現(xiàn)在巨大芽孢桿菌接種量為106CFU／ml時(shí),隨酮古龍酸桿菌接種量的增加,巨大芽孢桿菌生長(zhǎng)速度加快,最終的菌數(shù)狀態(tài)主要取決于初期的酮古龍酸桿菌接種量而非巨大芽孢桿菌接種量；

3、(3)測(cè)定了不同比例、不同接種密度混菌胞內(nèi)代謝物種類和含量變化,并根據(jù)氨基酸和酮酸類物質(zhì)的變化分析得到兩菌間存在氨分子的異化和轉(zhuǎn)移過(guò)程,根據(jù)核苷酸類物質(zhì)的變化分析得到混菌中存在核苷酸降解過(guò)程；(4)通過(guò)測(cè)定不同比例、不同接種密度胞外代謝產(chǎn)物積累情況,發(fā)現(xiàn)隨著酮古龍酸桿菌接種量增加,胞外赤糖酸和2-酮-L-古龍酸積累量增加。此外,分析胞外積累半胱氨酸的趨勢(shì)可推測(cè)認(rèn)為酮古龍酸桿菌的產(chǎn)酸作用可能與環(huán)境中的氧化還原狀態(tài)有關(guān)。
　　 這些