ε-聚賴氨酸高產(chǎn)菌株選育及分批發(fā)酵的研究.pdf

1、ε-聚賴氨酸(ε-poly-L-lysine, ε-PL)是一種由微生物合成的氨基酸同型聚合物，由人體必需氨基酸L-賴氨酸的ε-氨基與另一L-賴氨酸的α-羧基形成的酰胺鍵連接而成。Ε-PL具有廣譜抑菌性，對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌、革蘭氏陰性菌、真菌、耐熱芽孢桿菌及病毒均有一定的抗性，是一種安全高效的天然生物防腐劑。此外ε-PL還用作基因載體、藥物包被物等，具有廣泛的市場(chǎng)前景，但迄今為止只有日本實(shí)現(xiàn)了商品化。 本文以北里孢菌(Kitasa

2、tospora sp.)PL6-3為出發(fā)菌株，經(jīng)硫酸二乙酯(DES)誘變，獲賴氨酸的結(jié)構(gòu)類似物S-(2-氨乙基)-L-半胱氨酸(AEC)的一株高產(chǎn)抗性突變菌株itasatospora sp.MY5-36。MY5-36菌株遺傳性能穩(wěn)定，搖瓶發(fā)酵產(chǎn)ε-聚賴氨酸達(dá)1.17 g/L，是出發(fā)株P(guān)L6-3的3倍。 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中研究了Kitasatospora sp.MY5-36的生理特征和培養(yǎng)特征。與PL6-3相比，MY5-36菌株形態(tài)發(fā)生

3、了很大變化。MY5-36的基內(nèi)菌絲減少，孢子絲更易斷裂，孢子顏色由灰色變?yōu)榘咨?，而平板背面由灰色變成金黃色。誘變前后菌株的培養(yǎng)特征也有不同，PL6-3在馬鈴薯浸汁瓊脂培養(yǎng)基上只能生產(chǎn)少量灰白色氣生菌絲，而MY5-36卻可以生成大量白色氣生菌絲，而且兩者基內(nèi)菌絲顏色也不同。因此，根據(jù)這些差異，可以很容易的將MY5-36和PL6-3區(qū)分開(kāi)來(lái)。 MY5-36發(fā)酵過(guò)程中形成非菌絲球形態(tài)，與Streptomyces albulus有明顯

4、不同。 采用5L自動(dòng)發(fā)酵罐，對(duì)MY5-36產(chǎn)ε-聚賴氨酸分批發(fā)酵過(guò)程中攪拌速率、通風(fēng)量、pH的影響進(jìn)行研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)pH對(duì)菌體生長(zhǎng)和ε-聚賴氨酸合成的影響最為顯著。pH維持在4.0時(shí)，有利于產(chǎn)物ε-聚賴氨酸的合成，維持在5.0時(shí)，有利于菌株的生長(zhǎng)。經(jīng)過(guò)條件優(yōu)化，在轉(zhuǎn)速為400rpm、通風(fēng)量為2L/min和維持pH4.0的條件下進(jìn)行發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，菌體生物量達(dá)到7.69g/L，ε-聚賴氨酸產(chǎn)率則高達(dá)為7.72g/L，較出發(fā)株提高了近7