基于SDH酶促反應的2--KGA發(fā)酵調控研究.pdf

1、2-酮基-L-古龍酸(2-KGA)是維生素C的重要前體物質。目前，2-KGA主要通過“二步發(fā)酵法”獲得，其中“二步發(fā)酵法”的第二步由L-山梨糖生成2-KGA的混菌發(fā)酵最為關鍵。本文以25b菌系為研究對象，從菌體生長及L-山梨糖脫氫酶(SDH)酶促反應角度出發(fā)，對2-KGA發(fā)酵過程進行功能性劃分，進而對2-KGA發(fā)酵過程中種液的混菌比例關系、發(fā)酵環(huán)境因子進行了較為系統(tǒng)的分時段優(yōu)化調控研究。
　　種液混菌比例關系的實驗結果顯示:當將種

2、液中B.cereus菌濃OD650控制在0.4～).5時，可以有效促進發(fā)酵過程中大菌的生長，進而大菌裂解后釋放了更多的活性物質;種液中小菌濃度增加，則其發(fā)酵穩(wěn)定期的小菌菌濃也隨之增加，當種液中K.vulgare菌濃OD650提高到0.15以上，可以顯著促進發(fā)酵過程產酸，糖酸轉化率達到80％以上。
　　通過對發(fā)酵過程中菌體生長及產酸過程的研究，將2-KGA發(fā)酵過程劃分為三個功能時段，即G1期(B.cereus生長期，0～20h)、G

3、2期(K.vulgare生長期，20～30h)、P期(2-KGA合成積累期，30h至發(fā)酵終點)，分別考察了主要環(huán)境因子對各階段發(fā)酵的影響，并分階段優(yōu)化了發(fā)酵條件。結果表明:(1)分段pH調控程序:G1 pH7.0→G2pH6.0→P pH7.0，可以分別有效提高大、小菌生長速率5.5％、83.3％，2-KGA產量提高6％;(2)分段溫度調控程序: G132℃→G229℃→P35℃，可以有效提高2-KGA的發(fā)酵效率，大、小菌生長速率分別提

4、高6.9％、21.4％，2-KGA產量提高5.2％;(3)分段通風量調控程序:發(fā)酵搖瓶(750mL)，G1期為70mL裝量;G2期和P期為120mL裝量，可以分別提高大菌平均生長速率、小菌平均生長速率和古龍酸生產速率25.9％、57.1％和12.4％;(4)0.03～0.05％的Mg2+離子濃度可以有效促進菌的生長，而0.07％的Mg2+離子濃度可以促進2-KGA的合成，但抑制兩菌的生長;(5)培養(yǎng)基添加0.3％的MnCl2時，可有效促